隨著技術(shù)的發(fā)展亮倍、人類生活水平的提高,汽車的產(chǎn)量一直沒有停下追逐的腳步煌摊,但汽車工廠的能力不足也常常成為嚴(yán)重問題磨再,比如特斯拉 Model 3 空有 50 萬訂單,卻因?yàn)楣S的原因一再推遲交貨阀霸。
除了極少數(shù)超豪華品牌,比如勞斯萊斯枣象,強(qiáng)調(diào)手工打造的豪華感之外屠剥,幾乎所有汽車公司,不管是老牌企業(yè)還是新造車勢(shì)力,都在追求提高工廠的自動(dòng)化和數(shù)字化水平莫彩。
而隨著工業(yè)化的升級(jí)鬼胸,工廠的自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化成了大勢(shì)所趨琼牧,不管是傳統(tǒng)的車企恢筝,還是新興的創(chuàng)業(yè)車企,在產(chǎn)品介紹和品牌推介里巨坊,工廠的先進(jìn)水平都是不可缺少的一環(huán)撬槽。
為什么,車企都將工廠的技術(shù)水平趾撵,視作企業(yè)戰(zhàn)略最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)之一呢侄柔?
這是因?yàn)槠嚳萍及l(fā)展至今,不僅引擎馬力持續(xù)提高占调、車身強(qiáng)度提高暂题,鈑金部分也采用其他材料如玻璃纖維、碳纖維究珊、鋁合金與硼鋼等薪者,也增進(jìn)諸多安全配備以保障駕駛員與乘客的安全,甚至引擎從化油引擎發(fā)展至吃電的電機(jī)馬達(dá)剿涮。這些科技與配備的發(fā)展言津,也帶來汽車生產(chǎn)過程的高復(fù)雜性,同時(shí)也促進(jìn)汽車生產(chǎn)技術(shù)不斷地發(fā)展與改良幔虏,并引進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備鲫础。
在整個(gè)汽車生產(chǎn)過程中,從一卷一卷的鋼板送料奥徒、裁切成所需大小的鈑金嫉卵、沖壓成形成各部位的鈑件,再把底盤吐捞、車身(包括前后葉子板移卢、A/B/C柱結(jié)構(gòu))、引擎防火墻吹蜡、車頂與其他部位強(qiáng)化支撐結(jié)構(gòu)等鈑件運(yùn)用焊接機(jī)器人予以一一焊接起來涩凑,并確認(rèn)每個(gè)焊點(diǎn)是否合格。
再來锤衡,車門宜掏、引擎蓋與行李箱蓋等部分則是人工安裝上去。之后试郎,再透過輸送帶送去酸液槽去除整車表面的污垢惹虏、浸泡電鍍槽進(jìn)行防銹處理,再去清洗車身表面、檢查其表面有否缺陷精置,然后再運(yùn)用噴漆機(jī)器人予以噴漆计寇、烘烤干燥。
接下來就是將車身脂倦、動(dòng)力總成(包括引擎番宁、轉(zhuǎn)向軸、變速箱赖阻、驅(qū)動(dòng)軸蝶押、油箱、煞車系統(tǒng)政供、避震器播聪、排氣管與輪子等)、內(nèi)裝總成(包括儀表板總成布隔、座椅离陶、地毯、車窗等)與外裝總成(車燈衅檀、保險(xiǎn)桿招刨、后視鏡、雨刷等)組裝在一起倾氮,而這些總成組裝部分匣酸,除了擋風(fēng)玻璃涂膠貼合、儀表板總成定位安裝等需靠機(jī)器人協(xié)助外英甜,其他部分包括電線配線卡撤、質(zhì)量檢測(cè)等均是要靠人力完成。
全球品牌車廠在降低生產(chǎn)成本與提高生產(chǎn)進(jìn)度之間致力于實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)自動(dòng)化埃灿,以取代人力企亮。
而隨著3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多,3D打印技術(shù)正在顯著提高汽車生產(chǎn)的自動(dòng)化水平绝开。
3D打印機(jī)在某種意義上代表了邁向全面自動(dòng)化的第一步:拋出一個(gè)設(shè)計(jì)讶里,機(jī)器就能制造出實(shí)物,就像憑空出現(xiàn)的一樣剑督。
相比傳統(tǒng)制造工藝谆精,3D打印究竟有何優(yōu)勢(shì)?
首先,3D打印擁有更快的速度菠食、更低的零部件成本浮笔,更高的機(jī)密性。利用3D打印技術(shù)瓣铣,可以在數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)制作出概念模型洲胖,從而幫助整車廠和零配件廠商優(yōu)化設(shè)計(jì)济榨,并加速產(chǎn)品概念驗(yàn)證流程。
多樣的材料選擇绿映,不同的機(jī)械性能以及精準(zhǔn)的功能性原型制作,讓制造商在前期可以隨時(shí)修正錯(cuò)誤并完善設(shè)計(jì)腐晾,使得錯(cuò)誤成本最小化叉弦。
在工裝夾具方面,3D打印技術(shù)提供了一種快速準(zhǔn)確的方法藻糖,大幅降低了工具生產(chǎn)的成本和時(shí)間淹冰。因而,汽車制造商迅速在產(chǎn)能巨柒、效率和質(zhì)量上都得到了提升樱拴。
而針對(duì)生產(chǎn)工具,例如水溶型內(nèi)芯洋满、碳纖維包裹晶乔、注塑成型等3D打印的應(yīng)用,有助企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速小批量工具定制居然、降低成本并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間奖肋。
最后,在最終使用部件制造中郑喊,3D打印技術(shù)可讓原始設(shè)備制造商和零件制造商的部件的生產(chǎn)不出現(xiàn)延遲遣拔,并可為汽車制造商定制生產(chǎn)持久耐用的最終使用產(chǎn)品。 借助注塑成型和高性能熱塑性塑料阎臂,3D打印技術(shù)能夠構(gòu)建耐用且牢固的汽車零件嘶刚。
大眾汽車是第一家采用最新3D打印技術(shù)的汽車制造商,在大眾的工廠里幾乎所有裝配線上使用的工具和夾具都是3D打印的贺勿。
大眾汽車公司的工藝工程師Miguel Jose表示:“內(nèi)部3D打印在很多方面對(duì)公司有利紧碴,它將工具開發(fā)成本降低了91%,并將交貨期從幾周縮短到幾天肛英,從而加速了工作流程膘椿,顯著提高了生產(chǎn)效率。同樣重要的是林索,3D打印為工具設(shè)計(jì)人員提供了更多的試錯(cuò)靈活性笙隙,不管他們想要進(jìn)行小的、大的還是多個(gè)設(shè)計(jì)更改坎缭。設(shè)計(jì)師可以在一夜之間打印一個(gè)工具竟痰,第二天早上測(cè)試它,然后很容易地合并不同的迭代掏呼,直到制作出完美的工具坏快。這個(gè)工具可以在需要的時(shí)候被打印很多次铅檩。”
大眾汽車自動(dòng)化中心的試驗(yàn)工廠經(jīng)理Luis Pascoa表示:“總的來說莽鸿,內(nèi)部3D打印幫助該工廠在2016年節(jié)省了近15萬美元昧旨,在2017年節(jié)省了32.5萬美元。Ultimaker BV提供了一種低成本祥得、高質(zhì)量的解決方案兔沃,如果將它們應(yīng)用在整個(gè)汽車行業(yè),潛力是巨大的级及∑故瑁”
緊跟大眾汽車的腳步,德國(guó)汽車制造商保時(shí)捷正在利用3D打印技術(shù)來生產(chǎn)替換備件饮焦。許多保時(shí)捷經(jīng)典車系列產(chǎn)品的短期生產(chǎn)使其在經(jīng)濟(jì)上無法備大量零部件庫(kù)存善薪,但在生產(chǎn)運(yùn)行完成后再生產(chǎn)零備件需要昂貴的、特定的工具甫蚊。
該公司目前正在將用于金屬部件的SLM 3D打印技術(shù)和用于塑料部件和工具的SLS 3D打印技術(shù)相結(jié)合由瞒,為收藏家提供更廣泛的稀有組件。
英國(guó)豪華汽車公司則一直在使用3D打印技術(shù)眼厕,特別是在增加汽車生產(chǎn)的數(shù)量方面煮泪。比如說每輛出廠的勞斯萊斯汽車都需要四到七個(gè)月的時(shí)間才能完成生產(chǎn),在這方面半就,采用增材制造可以幫助公司提高產(chǎn)量酌非。
隨著3D打印在汽車制造業(yè)內(nèi)的應(yīng)用迅速發(fā)展,3D打印正在為其開辟一條更快捷高效的創(chuàng)新捷徑吸自,使企業(yè)不受傳統(tǒng)制造方式的限制叭静,邁入發(fā)展快車道。
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