Тенденции автомобильной промышленности:3 вещи, на которые стоит обратить внимание при производстве электромобилей

Широкомасштабное внедрение электромобилей будет иметь серьезные последствия для поставщиков автомобилей:они должны изменить процессы и технологии, чтобы соответствовать меняющимся потребностям рынка. Вот три тенденции, о которых вам нужно знать.

Возможно, вы видели недавнее объявление от General Motors (GM), описывающее, как председатель и главный исполнительный директор Мэри Барра взяла на себя обязательство сделать компанию углеродно-нейтральной на всех своих объектах к 2040 году. В рамках этого шага GM постепенно прекратит производство газа и к 2035 году автомобили с дизельным двигателем и малотоннажные грузовики заменят аккумуляторные электромобили (BEV). 

Автопроизводитель со 112-летней историей также будет поставлять «мощные кубы» на топливных элементах Hydrotec производителю тяжелой техники Navistar и сотрудничает с Honda для коммерциализации водородных топливных элементов в качестве дополнения к автомобилям с батарейным питанием. Наиболее примечательным в заявлении GM был призыв Барры к отрасли:«Мы призываем других последовать их примеру и оказать значительное влияние на нашу отрасль и экономику в целом».

Не заблуждайтесь — даже без поддержки GM трансформация BEV уже шла полным ходом. За шесть месяцев до заявления Барры компания Allied Market Research прогнозировала , что к 2027 году мировой рынок электромобилей достигнет 802 млрд долларов США, совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 22,6 %, а стоимость рынка в 2019 году увеличится в пять раз.

В то же время Tesla и ряд конкурентов-стартапов (многие из них китайцы) меняют способы проектирования, доставки и обслуживания автомобилей. Традиционный для автомобильной промышленности двухлетний цикл разработки ускоряется, уступая место облачным обновлениям функций и быстрым итерациям дизайна, которые когда-то были немыслимы.

«Илон Маск вносит технические изменения на лету, — говорит Лори Харбор, президент и главный исполнительный директор консалтинговой компании Harbour Results Inc. из Саутфилда, штат Мичиган. 
 

«Другими словами, модель Y, вышедшая в январе, — это не та модель Y, которую можно купить в магазине сегодня. Они улучшили его способом, мало чем отличающимся от того, как Apple выпускает регулярные обновления для iPhone. Сравните это с General Motors или любой другой «Большой тройкой»:если кто-то найдет возможность улучшения, компания подождет до следующего модельного года, чтобы реализовать ее. Люди в Tesla просто улучшают свою продукцию по ходу дела».

Tesla также меняет способ производства автомобилей. Одним из ярких примеров этого являются инвестиции генерального директора Илона Маска в восемь машин для литья под давлением Giga Press от Idra Group в Италии — крупнейших в мире, — которые автопроизводитель будет использовать для производства цельных алюминиевых отливок для днища Model Y.

«Это большое дело, — говорит Харбор. «Под сиденьями будет один большой литой компонент для батарейного отсека, и область, где обычно находится моторный отсек, также будет отлита под давлением. Мне сказали, что благодаря этим инвестициям Tesla устранит примерно половину кузовного цеха, а также около 1000 штампованных деталей на автомобиль. Рабочие Tesla смогут доставить на основную производственную линию три отлитых под давлением компонента, соединить их с трансмиссией и установить сверху кузов».

Что все это значит для автомобильной промышленности? Что еще более важно, что это значит для поставщиков уровня, которые ежегодно поставляют автопроизводителям миллионы и миллионы обработанных и изготовленных компонентов? Одним словом:много. Помимо подготовки целого ряда новых автомобилей, эти цеха должны быть готовы к неумолимым и все более стремительным изменениям, поскольку ископаемое топливо уступает место электроэнергии, а автопроизводители продолжают стремиться к еще более умным, легким (и часто автономным) автомобилям.

Вот три части цеха, которые будут затронуты больше всего:

Производственный тренд № 1:режущие инструменты

Одно большое изменение произойдет в виде передовых материалов. Да, алюминий по-прежнему будет играть ключевую роль в облегчении автомобилей, но на автомобильной сцене также появится много углепластика (пластика, армированного углеродным волокном) и других композитных материалов.

К сожалению, эти материалы абразивны и склонны к истиранию, расщеплению и расслаиванию. Как обсуждалось в публикации Better MRO «Как сократить время в автомобильной обработке», поликристаллический алмаз (PCD) и так называемый алмазный режущий инструмент с «прожилками» станут ключевым элементом конкурентоспособности композитов по мере роста их использования. В этой статье также упоминалось о более широком использовании чугуна с уплотненным графитом (CGI), нержавеющей стали и высокопрочных стальных сплавов в качестве средства снижения веса автомобиля, и все это потребует, чтобы механические мастерские использовали карбид, керамику или поликристаллический кубический бор для конкретных материалов. инструмент из нитрида (PCBN). Это приведет к самой низкой стоимости детали, даже если сами режущие инструменты относительно дороги.

Производственный тренд № 2:Станки

Слова «автомобильный» и «высокопроизводительный» уже давно стали синонимами, и автомобили с батарейным питанием или нет, вряд ли это изменится. В результате многошпиндельные шнековые станки, передаточные линии и автоматические штамповочные и сварочные модули будут по-прежнему производить львиную долю автомобильных компонентов в больших объемах.

Тем не менее, объемы производства, вероятно, несколько снизятся по мере того, как использование BEV будет увеличиваться, а автомобили с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) постепенно уйдут на путь бензина по 50 центов за галлон, открывая двери для магазинов со сложными токарными станками с ЧПУ в швейцарском стиле. описано здесь.

Хотя эти универсальные станки часто ассоциируются с медицинской обработкой, они обычно оснащены высокими скоростями вращения шпинделя и большим количеством режущих инструментов и могут выполнять несколько операций обработки одновременно. Это делает их хорошо подходящими для больших объемов, характерных для автомобильной промышленности, особенно когда их владельцы вкладывают средства в магазинные устройства подачи прутка и обнаружение поломки инструмента, необходимые для производства без отключения света.

Производственный тренд № 3:3D-печать и аддитивное производство

Хотя 3D-печать долгое время считалась технологией «только для прототипов», она постепенно становится игроком на рынке производства. HP, например, рекламирует свои принтеры Metal Jet и Multi Jet Fusion как способные производить большие объемы недорогих деталей из металла или пластика, и даже рекламирует их использование Volkswagen и другими автопроизводителями.

Тем не менее, одним из самых больших преимуществ 3D-печати для многих производителей — автомобильных или других — является ее способность быстро производить недорогие приспособления для механической обработки, сборочные приспособления, роботизированные захваты, штампы для листогибочного пресса и другие инструменты для заводского цеха. Это особенно верно, учитывая широкий ассортимент технических полимеров, таких как композиты с волокнистым наполнителем, Ultem и PEEK. Эти и другие материалы дают инженерам широкие возможности и исключительную гибкость не только для изготовления инструментов, но и для проектирования функциональных прототипов.

Аддитивное производство (аддитивное производство) также становится все более популярным в литейной промышленности, где оно используется для изготовления стержней и форм, а также для печати металлических вставок для использования в пресс-формах для литья пластмасс под давлением.

Учитывая стремительный темп изменений во всех производственных секторах, в том числе в автомобилестроении, для механических мастерских, производителей листового металла, производителей электроники и других компаний как никогда важно развивать быстрые и гибкие производственные процессы.

Путь проложат признанные в цеху инструменты, такие как предварительная настройка в автономном режиме, измерение параметров станка в процессе производства и системы фиксации с нулевой точкой, за которыми последует использование программного моделирования и цифрового двойника. И то, и другое поможет упростить программирование станков и инженерные задачи, а аналитика станков с поддержкой IIoT поможет оптимизировать использование режущего инструмента и время безотказной работы станков. Это все для принятия. Все, что нужно сделать производителям, это сесть и поехать.

Как вы готовитесь к широкомасштабному внедрению электромобилей?

Широкомасштабное внедрение электромобилей будет иметь серьезные последствия для поставщиков автомобилей.

Изменения окажут серьезное влияние на отраслевых поставщиков, которые ежегодно поставляют автопроизводителям миллионы и миллионы обработанных и изготовленных компонентов.

Мы определили три части цеха, которые, по нашему мнению, будут наиболее затронуты. Какой из них повлияет на ваш бизнес? Примите участие в нашем опросе, чтобы поделиться своим мнением.

Какие из следующих изменений больше всего повлияют на ваш магазин?

Какие шаги вы предпринимаете для ускорения производства электромобилей? Поделитесь своими мыслями и идеями в комментариях ниже.