Автомобильная промышленность будущего - это совместная, цифровая и интеллектуальная технология с использованием композитов

«Будущее строится»?

Недавно я слушал подкаст Freakonomics, в котором генеральный директор Джим Хакетт обсуждает свое видение будущего Ford Motor Co. Ведущий Стивен Дубнер отмечает, что в то время как Форд издевался над выскочкой электромобиля (EV) Tesla в своей недавней кампании «Built Ford Proud», Хакетт является в основном привязка будущего Ford к продаже данных своих клиентов.

ИСТОЧНИК:«Новая рекламная кампания вызывает эмоции, снимается в Tesla», Autonews.com

Дубнер настаивает на том, чтобы Хакетт доказал, что Форд против Теслы. Хакетт отвечает:

Обратите внимание, что Хакетт не просто говорит о продаже данных вашей кредитной заявки, он также пытается разработать технологию, которую он может продавать Силиконовой долине и другим.

На выставке Consumer Electronics Show 2018 компания Ford представила свое Транспортное мобильное облако который, как сообщается, будет поддерживать быстрое развитие сервисов и приложений, чтобы обеспечить более эффективное перемещение людей и интеллектуальный, подключенный транспорт. Ford также разрекламировал то, что он называет C-V2X . , или технология Cellular Vehicle-to-Everything, которая, по ее словам, позволит различным городским компонентам и приложениям обмениваться информацией друг с другом, от транспортных средств до пешеходов и велосипедистов, до всей инфраструктуры, обеспечивая системы безопасности для предотвращения столкновений, приоритизацию сигналов светофора и т. д. и многое другое.

Между тем, Ford больше не будет производить седаны, а будет выпускать только грузовики, внедорожники и Mustang . , плюс 16 моделей электромобилей, которые он обещал представить к 2022 году.

В электромобиле Uniti One будут использоваться цифровые двойная технология (вверху) и термопластические композиты, армированные углеродным волокном (внизу), в стремлении переопределить как автомобильный дизайн, так и производство. ИСТОЧНИК:Специальные проекты Uniti и KW.

Будущее за цифровым, умным и совместным использованием композитных материалов

Однако сегодня я смотрю на YouTube видео шведского стартапа Uniti (https://www.uniti.earth/). Противостояние с Фордом не могло быть более драматичным.

Первая модель компании, двухместный автомобиль Uniti One , была реализована с использованием органического процесса проектирования с быстрыми итерациями и программного обеспечения Siemens PLM, включая генеративное проектирование NX и платформу цифрового двойника, а также Simcenter, Teamcenter, Tecnomatix, MindSphere и Fibersim для композитов. В рамках итеративного процесса «безотказной работы» за четыре месяца было разработано три рабочих прототипа с использованием коллективных отзывов по эскизам, 3D-печатным моделям, сеткам САПР и опыту виртуальной реальности. В последний также были вовлечены тысячи потенциальных клиентов, которые помогли развить цифровой интерфейс автомобиля, основанный на планшетном ПК, отказавшись от традиционной приборной панели. Рулевое колесо также заменено джойстиком.

Процесс проектирования также включал цифровое производство и виртуальное прототипирование
линии серийного производства с использованием Tecnomatix. ИСТОЧНИК:Siemens

Uniti полностью внедряет технологию цифрового двойника, планируя создать цифрового двойника не только для каждого транспортного средства на дороге, но и для каждого производственного предприятия. Затем компания будет использовать фактические эксплуатационные данные, чтобы улучшить свои автомобили, в зависимости от уникального использования и проблем каждого из них. Каждый цифровой двойник может использоваться для отслеживания проблем физического автомобиля, их причины в производстве деталей, конструкции и т. Д., А также для предложения ремонта, замены деталей или другого решения. Эти данные затем используются для улучшения будущих проектов, а также для производственных предприятий.

Таким образом, Uniti стремится не только к умным, чувствительным автомобилям, подключенным к Интернету вещей, но и к интеллектуальному передовому производству, которое постоянно учится и совершенствуется на основе характеристик своей продукции в реальном мире. Siemens работает над этой же концепцией с Airborne и SABIC для реализации массового производства деталей из термопластичных композитов.

Однако сначала Uniti просто тестирует различные варианты производства, прежде чем приступить к оборудованию или объектам. «Сначала вы можете смоделировать действующий завод», - говорит Хорн. «Вы можете провести моделирование всех затрат и подтвердить всю логистику, прежде чем фактически потратите миллионы на ее строительство. … А цифровизация делает весь процесс намного более эффективным ».

Однако Uniti имеет привязан к местоположению для своего первого завода - Сильверстоун-парк, исторический гоночный трек Формулы-1 и место проведения Гран-при Великобритании, теперь превратился в центр передовых производственных разработок. Несомненно, помогли партнерские отношения с местными компаниями, такими как KW Special Projects (композитные шасси и аддитивное производство), Danecca (аккумуляторы) и Unipart (глобальная логистика цепочки поставок). ( Обратите внимание, что Williams Advanced Engineering создала совместное предприятие с Unipart - Hyperbat Limited с новым заводом (щелкните по Fly-through на домашней странице) - для производства аккумуляторов для электромобилей. Williams также представила собственное шасси из углеродного волокна для электромобилей. . Великобритания не только сформировала стратегию лидерства в глобальном проектировании и производстве электромобилей, но и профинансировала ее, в том числе разработку ToPCaT, описанную ниже ).

Пилотный завод 4.0 в Сильверстоуне, который планируется ввести в эксплуатацию к 2020 году, будет производить Uniti One и служить образцом для глобально лицензированных заводов по производству «цифровых» сборок по всему миру.

KW Special Projects разработали композитное шасси, армированное углеродным волокном, которое будет использоваться для Uniti One. ИСТОЧНИК:KWSP

ToPCaT:ванна из термопластичного угля

Партнер Uniti, компания KW Special Projects (KWSP), предоставит на выбор компанию шасси - армированный углеродным волокном термопластичный монокок, известный как ToPCaT (ThermoPlastic Carbon Tub). Разработка технологии началась в 2015 году и направлена ​​на создание легкой, но более дешевой альтернативы традиционным эпоксидным монококкам автоклавного отверждения. Использование термопластичных композитов позволяет значительно сократить время цикла, а также обеспечить возможность вторичной переработки, и ToPCaT утверждает, что обеспечивает высокую производительность, низкие затраты на инструменты и воспроизводимость производства с модульной конструкцией, обеспечивающей гибкость проектирования и производства.

По данным Композиты в производстве В статье в журнале, опубликованной в июле 2017 года, управляющий директор KWSP Кирон Салтер сказал, что он предвидит большие изменения в материалах в течение следующих 10 лет. Хотя он отдает предпочтение композитам, он прогнозирует, что в автомобилях будет использоваться больше гибридных материалов, произведенных с помощью процессов аддитивного производства, включая материалы, которые могут самовосстанавливаться, изменять форму в соответствии с окружающей средой и обеспечивать мониторинг / диагностику состояния конструкции. «Видно, что автомобильный сектор переживает переломный момент», - говорит он. «Возможно, в ближайшие 10 лет мы увидим столько же изменений, сколько мы были свидетелями в прошлом веке».

Развитые технологии отражают миссию

Хотя Uniti и KWSP открыты для металлов, гибридов и новых материалов, которые могут быть разработаны в будущем, они приняли композиты из углеродного волокна в качестве ключевой части своей миссии, поскольку они обеспечивают легкий вес, производительность и стоимость ключевых элементов конструкции своих электромобилей. работа.

Uniti описывает дигитализацию как часть своей ДНК. Это также повышает ценность и производительность, позволяя команде из 15-20 человек завершить базовый проект и три рабочих прототипа в рекордно короткие сроки. Я считаю, что Uniti идет еще дальше, чем Tesla, в своем участии и отношениях со своей клиентской базой, используя цифровые коммуникации, поскольку она доказывает рыночную стоимость посредством предварительных заказов и обновляет информацию для своих краудфандинговых инвесторов.

Основные вехи и цели Uniti на будущее

• 2016 г. - в Швеции основана компания Uniti.
• 2017 - Обнародован прототип автомобиля
• Разработка, финансируемая за счет краудфандинга.
• Развитие сообщества через социальные сети и электронные сообщения
• 2018 - Первые предварительные заказы онлайн и через две истории MediaMarkt в Швеции (2500 заказов).
• 2018 г. - на выставке Auto Expo в Индии представлен демонстратор виртуальной реальности 5-местной модели, которая будет произведена совместно с компанией Bird Group из Дели.
• Конец 2019 года - будет раскрыта модель производственного замысла.
• 2020 - Полностью оцифрованная производственная площадка i4.0 в Великобритании работает.
• 2020 г. - 5-местная модель в Индии.
• Экспансия в северную Европу, США и Азиатско-Тихоокеанский регион.
• 2024 - Выход на европейский рынок аккумуляторных электромобилей (BEV) не менее 4%.

Uniti действительно обсуждает разработку своих собственных возможностей «автомобиль-автомобиль» (V2V) и «автомобиль-инфраструктура» (V2I) - то есть те же возможности, что и Ford C-V2X и Transportation Mobility Cloud. Но усилия Uniti - это второстепенная тема, представленная как одна из ее инновационных областей и стремящаяся помочь своим клиентам, например, повысить безопасность вождения по городу или предложить новые способы безопасного совершения операций по парковке.

Все это слишком хорошо, чтобы быть правдой? Возможно. Я думаю, что реальность такова, что автомобили Uniti представляют собой нишевый рынок, ориентированный на густонаселенные городские районы, где заторы и загрязнение являются реальными проблемами, которые необходимо решать сейчас. Но тенденции, которые Uniti демонстрирует в отношении генеративного проектирования, виртуального тестирования прототипов, цифровых двойников и моделирования производственных процессов наряду с производственными линиями, состоящими из интеллектуальных, гибких производственных ячеек, - это так будущее автомобилестроения и не только.