導讀 通過將數字工程方法與數字孿生相結合,電動汽車制造商可以簡化運營、加強協作並在日益復雜和動態的電動汽車市場中保持競爭優勢。電動汽車市場的動態性和波動性迫使汽車制造商採用數字孿生等技術,以便更輕松地調整...
通過將數字工程方法與數字孿生相結合,電動汽車制造商可以簡化運營、加強協作並在日益復雜和動態的電動汽車市場中保持競爭優勢。
電動汽車市場的動態性和波動性迫使汽車制造商採用數字孿生等技術,以便更輕松地調整其制造流程和運營,以滿足不斷變化的客戶偏好、法規和經濟條件。但越來越多的汽車制造商开始採用更爲復雜的方法,將數字工程方法與數字孿生相結合。
這種集成的主要優勢之一是增加了組織內各個數字工程團隊之間的協作機會。正如我們在之前的文章(此處和此處)中提到的那樣,由於電動汽車的復雜性以及需要一個合作環境,將各種電動汽車元素整合到緊密集成的車輛中,因此需要進行這種協作。
數字孿生在電動汽車制造中的優勢
電動汽車(EV)制造商正在廣泛採用數字孿生來增強設計、生產和維護流程。數字孿生的一些主要用途包括:
設計優化和仿真:電動汽車制造商使用數字孿生來創建其車輛的虛擬復制品。這使工程師能夠模擬不同的設計迭代,評估各種條件下的性能,並優化電池系統、空氣動力學和動力傳動系統配置等組件。這減少了對物理原型的需求,加快了开發速度並降低了成本。
電池管理和測試:數字孿生可用於實時建模和監控電動汽車電池。制造商可以模擬不同的材料、電池配置和充電周期如何影響電池壽命、性能和安全性。通過收集電池的實際使用數據,數字孿生有助於預測故障並改進電池管理系統。
生產效率:在制造業中,數字孿生反映了工廠運營,從而實現了裝配线的實時監控和優化。制造商可以模擬生產工作流程,找出瓶頸並優化資源分配。這可以提高效率、改善質量控制並減少停機時間。
預測性維護:電動汽車制造商使用數字孿生技術,通過收集實際汽車上的傳感器數據來持續監控車輛性能。通過分析這些數據,他們可以預測零件何時需要維護或更換,從而提高可靠性並最大限度地減少意外故障。這對於電動汽車車隊管理尤其有用。
端到端生命周期管理:數字孿生提供了電動汽車整個生命周期的全面視圖——從設計和生產到使用和最終處置。制造商利用它跟蹤零部件、提高車輛可持續性並確保遵守環境法規。
總結:在電動汽車制造中使用數字孿生可以實現更高效的开發周期、更好的車輛性能和更長的產品壽命,同時提高車輛的可持續性和適應性。
將數字工程融入數字孿生
在制造業的整個數字孿生生命周期中融入數字工程方法有很多好處。人們對將這些技術結合在一起的興趣日益濃厚,這不僅是電動汽車制造業的趨勢,也是整個制造業的趨勢。
本月早些時候,數字孿生聯盟指出了這一趨勢的重要性,並發布聲明旨在“擴大其範圍,包括在整個數字孿生生命周期中开發和執行先進的數字工程方法”。
在有關此次擴張的新聞稿中,該組織的首席技術官兼總經理DanIsaacs表示:“這代表了我們使命的自然演變。通過採用更廣泛的數字工程實踐,並通過注入包括多智能體GenAI在內的人工智能來增強其最大優勢,我們有能力進一步增強數字工程生態系統並應對當今行業面臨的復雜挑战。”
預計兩種技術的融合將在多個領域帶來益處。它們包括:
改進設計和優化:數字工程使制造商能夠創建高度精確的實物資產虛擬表示。通過集成先進的建模、仿真和分析工具,制造商可以在开始實際生產電動汽車之前優化設計。這降低了原型制作成本並加快了設計階段,確保產品從一开始就符合性能標准。
增強協作和集成:數字工程通過共享數字模型促進設計、生產和維護等各個團隊之間的無縫協作。它還集成了來自多個來源(例如物聯網傳感器、生產线和企業系統)的數據,從而可以全面了解產品或系統,從而促進整個產品生命周期中更好的決策。
實時監控和預測性維護:借助數字工程方法,數字孿生可以通過物理系統的實時數據不斷更新。這使制造商能夠監控設備性能、盡早發現異常並預測潛在故障,從而最大限度地減少停機時間並提高運營效率。
加快創新和適應性:數字工程可以在虛擬環境中快速迭代和測試新設計和制造流程。這可讓公司快速適應新技術、新流程和新市場需求,而無需進行大規模的物理改造,從而加速創新。
成本效率和風險降低:通過數字孿生進行虛擬測試和模擬,電動汽車制造商可以在風險在現實世界中發生之前識別和降低風險。通過在設計和生產階段早期識別問題,公司可以降低與返工、材料浪費和意外停機相關的成本。
生命周期管理和可持續性:在數字工程的支持下,數字孿生使制造商能夠管理其電動汽車產品的整個生命周期,從設計和生產到維護和報廢。這種全面的視圖有助於優化資源利用,減少浪費,並通過確保更有效地利用資產來改善可持續發展。
定制和可擴展性:數字工程方法使電動汽車制造商能夠通過調整虛擬模型,輕松定制產品和流程以滿足特定客戶需求。這種靈活性還支持可擴展性,使公司能夠根據市場變化快速修改生產线或產品。
最終結果:通過將數字工程方法與數字孿生相結合,電動汽車制造商可以簡化運營、加強協作並在日益復雜和動態的電動汽車市場中保持競爭優勢。
標題:如何利用數字工程能力增強數字孿生
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