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物联网在汽车制造业中的作用:3D打印电子的作用

2020/09/28103

大型汽车OEM已开始接受工业4.0中的中心思想。随着新的汽车制造商开设先进的制造中心并更多地利用增材制造系统,3D打印的IoT设备和机械组件将在新汽车中占据更多空间。尤其是,新汽车中的电子系统正在将汽车变成互联的物联网生态系统,而增材制造系统将有助于加速这一领域的创新。

同样,用于生产大量车辆机械和电气组件的工厂也正在朝着数字化制造的方向发展。汽车制造业中的物联网需要一系列用于设备监控和通信的新电子产品。在物联网产品开发和互联工厂的数字化方面,3D打印在这两个领域都扮演着独特的角色。随着越来越多的OEM和汽车自身实现数字化和互联,汽车制造商应注意增材制造系统在新形势下的作用。

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汽车制造中的3D打印和物联网

汽车OEM已在使用或计划更多地使用增材制造系统来补充其传统制造和装配线。尽管增材制造系统并不是降低成本的圣杯,但它们在新产品推出,原型设计,供应链管理和降低零件复杂性方面提供了显着优势。戴姆勒,宝马,舍弗勒公司和福特等主要行业参与者正在利用3D打印系统提供的固有连接性和可定制性。

在物联网产品领域,主要的汽车制造商也认识到数字制造战略的价值,并将其工厂转变为物联网连接的生态系统,以提高产量,控制成本并提高产品质量。增材制造系统固有的数字特性使其成为在这种环境下补充传统制造资产的自然选择。

尽管3D打印通常被视为制造复杂机械零件的利基技术,但更新的增材制造系统使制造复杂的PCB和电子设备(包括IoT设备)能够创建使车辆更智能的新应用和解决方案。随着越来越多的车辆与基础设施,我们的电话,互联网和其他车辆连接,新车将被转换为物联网产品。同样,物联网产品对于在汽车制造和组装运营中连接新旧设备至关重要。让我们更深入地研究IoT产品在新车和制造运营中的作用。

新的汽车制造设施作为物联网生态系统

汽车领域和其他行业中的互联工厂需要将大量电子设备内置到新设备中或添加到现有设备中。该设备的范围从收集更多情报的传感器阵列到用于在整个工厂捕获和传输数据以进行存储和分析的设备。

增材制造在汽车行业中扮演着越来越重要的角色,主要的OEM运营着数十个增材制造单元的设施。与传统制造设备一样,增材制造系统可以集成到相连工厂的IoT生态系统中。互联工厂中的物联网设备种类繁多,对于监控设备的健康状况,产品质量甚至工人自身至关重要。这些技术非常适合将传统和增材制造系统集成到相连的响应式生态系统中,并具有中央指挥和监视中心。

当前,航空航天和汽车行业的一些主要制造商在集中式环境中分析其生产数据,并使用它们来微调其过程。随着更新的物联网系统变得更加先进,并且市场上出现了更多的专用于模块的系统(SoM),人们可以期望看到计算负荷从中央指挥中心转移到边缘(即IoT)安装在制造资产上的设备。这使工厂对生产问题更敏感,可以帮助工程师预测所需的维护并提高产品质量。

新车的物联网环境

就像制造工厂中的IoT设备帮助工厂提高响应速度和互连性一样,新车周围的IoT环境也带来了相同的好处。新车中的IoT设备范围提供了驾驶员与其车辆之间,多辆车辆之间以及车辆与周围基础设施之间的连接性。物联网产品提供的新车辆之间的连接性将有助于引入全自动车辆。

美国的主要汽车和技术公司已经在投入或计划投入更多的增材制造系统,包括电子产品生产系统。随着对新车的技术要求,特别是具有高级驾驶员辅助系统,信息娱乐,导航和预测性维护解决方案的自动驾驶汽车,增材制造系统可用于生产满足或超过这些要求的更复杂的电子设备。使用这些系统进行新产品开发还有助于加速这些复杂电子设备的创新,并迅速进入全面生产。

增材制造在物联网设计和生产中的作用

1980年代以来,汽车行业就一直使用增材制造技术制作工具和零件的原型。出于多种原因,增材制造是将新的物联网产品带入汽车市场和制造设施的理想选择。除了改变全面制造的成本结构外,附加系统还为设计人员提供了更大的创新自由,并有助于加快更复杂电子产品的设计和开发周期。替代方法是采购复杂的原型,通常是昂贵且耗时的过程,尤其是对于包含多个试验和错误周期的复杂设计和过程。

添加剂生产涉及的成本驱动因素和交付周期使得产品开发团队可以跟上加速的设计和生产周期,这在开发新的物联网产品时可能会面临挑战。可以在内部以固定的制造时间和可预测的成本在内部生产用于新型IoT设备的原型PCB,从而可以立即对其进行测试和鉴定。这使产品设计人员能够快速使新的IoT设备合格,以用于新的车辆以及连接或监视制造资产。对于中小批量而言,内部增材制造具有成本竞争力。

无论汽车制造商正在开发用于车辆的新电子产品,还是制造商正在开发用于新汽车应用的IoT设备或监视生产资产,电子产品的增材制造系统都是快速原型制造和大规模制造复杂电子产品的理想选择。增材制造固有的数字性质也允许将这些资产集成到现有或新的制造设施中,从而使整个行业更趋近于完全数字化制造。



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