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(kāi)始接受工業(yè)4.0中的中心思想。隨著新的汽車制造商開(kāi)設(shè)先進(jìn)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(jī)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(jī)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(kāi)發(fā)和互聯(lián)工廠的數(shù)字化方面，3D打印在這兩個(gè)領(lǐng)域都扮演著獨(dú)特的角色。隨著越來(lái)越多的OEM和汽車自身實(shí)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(shì)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(jì)劃更多地使用增材制造系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)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?cè)谛庐a(chǎn)品推出，原型設(shè)計(jì)，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(shì)。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(rèn)識(shí)到數(shù)字制造戰(zhàn)略的價(jià)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(bǔ)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(jī)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(lái)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(duì)于在汽車制造和組裝運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)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(bào)的傳感器陣列到用于在整個(gè)工廠捕獲和傳輸數(shù)據(jù)以進(jìn)行存儲(chǔ)和分析的設(shè)備。

增材制造在汽車行業(yè)中扮演著越來(lái)越重要的角色，主要的OEM運(yùn)營(yíng)著數(shù)十個(gè)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。互聯(lián)工廠中的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備種類繁多，對(duì)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(dāng)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(lái)微調(diào)其過(guò)程。隨著更新的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)變得更加先進(jìn)，并且市場(chǎng)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(jì)算負(fù)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(duì)生產(chǎn)問(wèn)題更敏感，可以幫助工程師預(yù)測(cè)所需的維護(hù)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(lái)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(dòng)車輛。

美國(guó)的主要汽車和技術(shù)公司已經(jīng)在投入或計(jì)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(duì)新車的技術(shù)要求，特別是具有高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)，信息娛樂(lè)，導(dǎo)航和預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案的自動(dòng)駕駛汽車，增材制造系統(tǒng)可用于生產(chǎn)滿足或超過(guò)這些要求的更復(fù)雜的電子設(shè)備。使用這些系統(tǒng)進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)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(jìn)入全面生產(chǎn)。

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

自1980年代以來(lái)，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(chǎng)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(jì)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(jì)和開(kāi)發(fā)周期。替代方法是采購(gòu)復(fù)雜的原型，通常是昂貴且耗時(shí)的過(guò)程，尤其是對(duì)于包含多個(gè)試驗(yàn)和錯(cuò)誤周期的復(fù)雜設(shè)計(jì)和過(guò)程。

添加劑生產(chǎn)涉及的成本驅(qū)動(dòng)因素和交付周期使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)可以跟上加速的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期，這在開(kāi)發(fā)新的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時(shí)可能會(huì)面臨挑戰(zhàn)?？梢栽趦?nèi)部以固定的制造時(shí)間和可預(yù)測(cè)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(duì)其進(jìn)行測(cè)試和鑒定。這使產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(duì)于中小批量而言，內(nèi)部增材制造具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。

無(wú)論汽車制造商正在開(kāi)發(fā)用于車輛的新電子產(chǎn)品，還是制造商正在開(kāi)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(gè)行業(yè)更趨近于完全數(shù)字化制造。