物聯(lián)網(wǎng)在汽車制造業(yè)中的作用：3D打印電子的作用

大型汽車OEM已開始接受工業(yè)4.0中的中心思想。隨著新的汽車制造商開設(shè)先進的制造中心并更多地利用增材制造系統(tǒng)，3D打印的IoT設(shè)備和機械組件將在新汽車中占據(jù)更多空間。尤其是，新汽車中的電子系統(tǒng)正在將汽車變成互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，而增材制造系統(tǒng)將有助于加速這一領(lǐng)域的創(chuàng)新。

同樣，用于生產(chǎn)大量車輛機械和電氣組件的工廠也正在朝著數(shù)字化制造的方向發(fā)展。汽車制造業(yè)中的物聯(lián)網(wǎng)需要一系列用于設(shè)備監(jiān)控和通信的新電子產(chǎn)品。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)和互聯(lián)工廠的數(shù)字化方面，3D打印在這兩個領(lǐng)域都扮演著獨特的角色。隨著越來越多的OEM和汽車自身實現(xiàn)數(shù)字化和互聯(lián)，汽車制造商應(yīng)注意增材制造系統(tǒng)在新形勢下的作用。

汽車制造中的3D打印和物聯(lián)網(wǎng)

汽車OEM已在使用或計劃更多地使用增材制造系統(tǒng)來補充其傳統(tǒng)制造和裝配線。盡管增材制造系統(tǒng)并不是降低成本的圣杯，但它們在新產(chǎn)品推出，原型設(shè)計，供應(yīng)鏈管理和降低零件復(fù)雜性方面提供了顯著優(yōu)勢。戴姆勒，寶馬，舍弗勒公司和福特等主要行業(yè)參與者正在利用3D打印系統(tǒng)提供的固有連接性和可定制性。

在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品領(lǐng)域，主要的汽車制造商也認識到數(shù)字制造戰(zhàn)略的價值，并將其工廠轉(zhuǎn)變?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)連接的生態(tài)系統(tǒng)，以提高產(chǎn)量，控制成本并提高產(chǎn)品質(zhì)量。增材制造系統(tǒng)固有的數(shù)字特性使其成為在這種環(huán)境下補充傳統(tǒng)制造資產(chǎn)的自然選擇。

盡管3D打印通常被視為制造復(fù)雜機械零件的利基技術(shù)，但更新的增材制造系統(tǒng)使制造復(fù)雜的PCB和電子設(shè)備（包括IoT設(shè)備）能夠創(chuàng)建使車輛更智能的新應(yīng)用和解決方案。隨著越來越多的車輛與基礎(chǔ)設(shè)施，我們的電話，互聯(lián)網(wǎng)和其他車輛連接，新車將被轉(zhuǎn)換為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。同樣，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品對于在汽車制造和組裝運營中連接新舊設(shè)備至關(guān)重要。讓我們更深入地研究IoT產(chǎn)品在新車和制造運營中的作用。

新的汽車制造設(shè)施作為物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)

汽車領(lǐng)域和其他行業(yè)中的互聯(lián)工廠需要將大量電子設(shè)備內(nèi)置到新設(shè)備中或添加到現(xiàn)有設(shè)備中。該設(shè)備的范圍從收集更多情報的傳感器陣列到用于在整個工廠捕獲和傳輸數(shù)據(jù)以進行存儲和分析的設(shè)備。

增材制造在汽車行業(yè)中扮演著越來越重要的角色，主要的OEM運營著數(shù)十個增材制造單元的設(shè)施。與傳統(tǒng)制造設(shè)備一樣，增材制造系統(tǒng)可以集成到相連工廠的IoT生態(tài)系統(tǒng)中?；ヂ?lián)工廠中的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備種類繁多，對于監(jiān)控設(shè)備的健康狀況，產(chǎn)品質(zhì)量甚至工人自身至關(guān)重要。這些技術(shù)非常適合將傳統(tǒng)和增材制造系統(tǒng)集成到相連的響應(yīng)式生態(tài)系統(tǒng)中，并具有中央指揮和監(jiān)視中心。

當前，航空航天和汽車行業(yè)的一些主要制造商在集中式環(huán)境中分析其生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并使用它們來微調(diào)其過程。隨著更新的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)變得更加先進，并且市場上出現(xiàn)了更多的專用于模塊的系統(tǒng)（SoM），人們可以期望看到計算負荷從中央指揮中心轉(zhuǎn)移到邊緣（即IoT）安裝在制造資產(chǎn)上的設(shè)備。這使工廠對生產(chǎn)問題更敏感，可以幫助工程師預(yù)測所需的維護并提高產(chǎn)品質(zhì)量。

新車的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境

就像制造工廠中的IoT設(shè)備幫助工廠提高響應(yīng)速度和互連性一樣，新車周圍的IoT環(huán)境也帶來了相同的好處。新車中的IoT設(shè)備范圍提供了駕駛員與其車輛之間，多輛車輛之間以及車輛與周圍基礎(chǔ)設(shè)施之間的連接性。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品提供的新車輛之間的連接性將有助于引入全自動車輛。

美國的主要汽車和技術(shù)公司已經(jīng)在投入或計劃投入更多的增材制造系統(tǒng)，包括電子產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)。隨著對新車的技術(shù)要求，特別是具有高級駕駛員輔助系統(tǒng)，信息娛樂，導(dǎo)航和預(yù)測性維護解決方案的自動駕駛汽車，增材制造系統(tǒng)可用于生產(chǎn)滿足或超過這些要求的更復(fù)雜的電子設(shè)備。使用這些系統(tǒng)進行新產(chǎn)品開發(fā)還有助于加速這些復(fù)雜電子設(shè)備的創(chuàng)新，并迅速進入全面生產(chǎn)。

增材制造在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計和生產(chǎn)中的作用

自1980年代以來，汽車行業(yè)就一直使用增材制造技術(shù)制作工具和零件的原型。出于多種原因，增材制造是將新的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品帶入汽車市場和制造設(shè)施的理想選擇。除了改變?nèi)嬷圃斓某杀窘Y(jié)構(gòu)外，附加系統(tǒng)還為設(shè)計人員提供了更大的創(chuàng)新自由，并有助于加快更復(fù)雜電子產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)周期。替代方法是采購復(fù)雜的原型，通常是昂貴且耗時的過程，尤其是對于包含多個試驗和錯誤周期的復(fù)雜設(shè)計和過程。

添加劑生產(chǎn)涉及的成本驅(qū)動因素和交付周期使得產(chǎn)品開發(fā)團隊可以跟上加速的設(shè)計和生產(chǎn)周期，這在開發(fā)新的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時可能會面臨挑戰(zhàn)?？梢栽趦?nèi)部以固定的制造時間和可預(yù)測的成本在內(nèi)部生產(chǎn)用于新型IoT設(shè)備的原型PCB，從而可以立即對其進行測試和鑒定。這使產(chǎn)品設(shè)計人員能夠快速使新的IoT設(shè)備合格，以用于新的車輛以及連接或監(jiān)視制造資產(chǎn)。對于中小批量而言，內(nèi)部增材制造具有成本競爭力。

無論汽車制造商正在開發(fā)用于車輛的新電子產(chǎn)品，還是制造商正在開發(fā)用于新汽車應(yīng)用的IoT設(shè)備或監(jiān)視生產(chǎn)資產(chǎn)，電子產(chǎn)品的增材制造系統(tǒng)都是快速原型制造和大規(guī)模制造復(fù)雜電子產(chǎn)品的理想選擇。增材制造固有的數(shù)字性質(zhì)也允許將這些資產(chǎn)集成到現(xiàn)有或新的制造設(shè)施中，從而使整個行業(yè)更趨近于完全數(shù)字化制造。