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数据和电动汽车将塑造2030年汽车制造业

Automotive World       2023-06-12

NexusHexagon的智能制造协作和创新平台

灵活性和数字化

Hexagon制造智能部门全球汽车和电动汽车行业副总裁Ignazio Dentici表示:“灵活性和数字化是定义这十年汽车生产转型的两个关键词。OEM需要具有灵活性,以便能够对市场需求做出反应。过去,汽车生产是按类型制造的,生产是僵化和不灵活的,但随着电动汽车(EV)的发展和消费者需求的变化,原始设备制造商需要能够改变其制造流程并快速适应以创建不同的模型,这还涉及与外部消费电子产品供应商的合作。”

Dentici认为,具有固定装配线且只能生产一两种型号的老式工厂很快会被淘汰。工厂必须能够推出大量车型组合,并且在市场需求需要时,能够轻松适应新车型的内部生产。为此,汽车工厂需要在虚拟环境中精心设计和测试。

另一个关键趋势是数字化和利用数据在生产前优化制造流程。要在2030年实现智能,制造商需要从虚拟设计、虚拟制造、虚拟测试和虚拟原型数据和流程中获得的最佳见解。

罗克韦尔自动化全球行业战略与营销总监Raul Arredondo强调,随着电动汽车领域的增长,汽车制造商需要既灵活又敏捷。2030年,灵活敏捷的生产将意味着内燃机(ICE)汽车和电动汽车的小批量和大批量生产必须能够在同一工厂的同一装配线上进行。这也意味着高度定制化车辆的高效生产。

数据可能会在确保工厂灵活性和尽可能有效运营方面发挥关键作用。它还可以通过减少错误和停机时间来帮助缓解中断,帮助工人做出决策,并识别装配线上的问题。随着机器人和机器被用于生产的每个阶段,工厂中可收集的数据量是惊人的,但并不是所有的数据都有用。因此,需要强大的数据中心来筛选信息并收集重点,然后再以清晰的方式呈现给工厂主管。

Arredondo预测,数据在未来会变得更加重要。它可能缩小生产足迹,使工厂更加模块化、灵活,并缩短制造车辆的时间。

电动汽车世界

随着电动汽车的兴起将在2030年及以后加速,所有汽车制造商都承诺在其产品组合中提供更多电动车型。梅赛德斯-奔驰希望到2030年逐步停止销售汽油和柴油车,而通用汽车计划到2035年只销售电动汽车。其他多数OEM的目标是到2030年大幅减少汽油和柴油车的销量。但要确保2030年全球大规模电动汽车生产能够继续进行,必须应对几个关键挑战。

在制造方面还有很多工作要做,尤其是电池组方面。Dentici指出:制造商面临的挑战是实现电池制造工艺的成熟度,以便每个电池都能达到质量目标。扩大规模以满足所需的成本意味着消除废料并提高效率。一旦具备生产关键部件(包括车载电子设备和动力总成)的能力,就可以实现规模经济,电动汽车也可以得到更广泛的应用。

还有一个考虑因素是,传统上只专注于ICE汽车的工厂生产电动汽车可能需要改变。Arredondo解释说,尽管生产ICE汽车和EV汽车之间有许多共性,但汽车制造商在增加电动汽车产量之前,必须专注于优化装配厂。他预计,白车身(BiW)生产和总装将发生一些显着变化。这是因为电池组构成了BiW的结构部分,而不是简单地位于其中。

BiW是指车辆架构的骨架结构,通常分为三个主要部分:前发动机舱、乘客舱和后行李箱。用电动机代替发动机并添加电池组意味着电动汽车的车身重量可能与内燃机汽车的车身重量大不相同,这会对尺寸、重量分布和车辆耐撞性等众多因素产生潜在影响。这一切都可能转化为汽车厂车身和冲压车间的变化,需要不同的机器人来提供必要的解决方案和流程。例如,EV上的BiW部件可能需要采用不同的焊接方式,以确保车辆前部在碰撞测试中的性能符合要求。Dentici建议,从总装角度看,未来将会更加强调模块化生产,而不是顺序生产线。

人类工作者

装配线上人类工人的角色也在发生变化。到2030年,工人仍将出现在工厂中的生产线,但可能会被限制在特定区域。

机器人将在制造业中发挥越来越重要的作用

Arredondo解释道,人仍将继续发挥重要作用。预计他们将在组装和质量控制领域工作——工厂中变化程度更高的领域。

自新冠肺炎疫情爆发以来,熟练劳动力短缺一直影响着汽车行业。在《福布斯》发表的一篇文章中,Actify的首席执行官Dave Opsahl概述了留住人才和寻找新技术工人的斗争。他警告说,如果问题仍未解决,汽车生产可能很快就会慢下来,虽然技术可以帮助减少工人的倦怠和压力,但他强调了培训新员工和让汽车生产的职业更具吸引力的重要性。

可持续性

随着汽车制造商展望2030年及以后,他们整个业务面临的最大挑战之一是可持续性。降低生产设施对环境的影响起着重要的作用。欧洲汽车制造商协会(ACEA)的统计数据表明,2006年至2021年间,欧洲汽车工厂的二氧化碳排放量平均下降了45.9%。然而,非政府组织运输与环境部2022年的一份报告称,汽车制造商大大低估了报告他们的生命周期排放。考虑到从原材料采购和生产到车辆报废的过程的每个部分,T&E文件表明,车辆生命周期内的全球二氧化碳排放量比报告的高46%

为了有效实现碳中和,制造商需要考虑车辆的整个生命周期设计、使用的材料以及生产过程所需的能源类型。

很明显,可持续发展仍将是汽车公司面临的一项重大挑战。据Arredondo预测,到2030年,许多汽车工厂可能会实现碳中和,但这将取决于对电网的投资。汽车制造商可以安装可再生能源技术并实施能源管理系统等解决方案,但生产电动汽车的大型工厂可能需要比本地生产更多的能源和水。


关键词:汽车制造业;数据;电动汽车