未來已來，電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)是否將智能化？制造是否將離散化？

雖然3D打印與汽車制造的結(jié)合之路還很長，這其中除了制造技術(shù)，軟件技術(shù)將發(fā)揮舉足輕重的作用，在具體的制造實(shí)施中，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)和迭代的快速數(shù)據(jù)收集以及定制生產(chǎn)復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)，這些都需要軟件和物流系統(tǒng)的集成來提供“無縫”的制造環(huán)節(jié)的銜接。

不過一方面是傳統(tǒng)造車廠和互聯(lián)網(wǎng)新勢力造車廠動(dòng)輒上百億的電動(dòng)汽車研發(fā)與制造的投入，另一方面市場上還出現(xiàn)了一股個(gè)性化定制汽車的潮流，試圖將汽車的設(shè)計(jì)與制造變得個(gè)性化和離散化。

按一下按鈕即可定制汽車
只需按一下按鈕，即可定制汽車和摩托車。加州創(chuàng)業(yè)公司Hackrod計(jì)劃通過個(gè)性化設(shè)計(jì)和3D打印徹底改變移動(dòng)解決方案的生產(chǎn)。西門子為公司提供數(shù)字創(chuàng)新平臺(tái)，這是一個(gè)集成的軟件包，可以順利實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)和開發(fā)到車輛生產(chǎn)的整個(gè)過程。

想象一下，消費(fèi)者不必費(fèi)力地選擇經(jīng)銷商處的輪輞或座套的顏色，也不必為您不需要的配置買單。相反，買家可以在屏幕上自行設(shè)計(jì)車身，底盤或決定車內(nèi)裝飾。雖然這仍然是一個(gè)愿景，但加州創(chuàng)業(yè)公司Hackrod的創(chuàng)始人正在進(jìn)行各種平臺(tái)化和制造的測試。在西門子軟件的幫助下，他們希望在未來幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一未來主義方案。

按需3D打印夢想汽車
Hackrod與Siemens PLM 軟件合作為消費(fèi)者提供設(shè)計(jì)自己的3D打印汽車的機(jī)會(huì)。為了讓消費(fèi)者迅速get到Hackrod的實(shí)力并捕捉到這一商業(yè)模式的思路，Hackrod還為一款名為“La Bandita”的汽車3D打印了一體化的車身結(jié)構(gòu)。

這是一種車庫級(jí)別的離散生產(chǎn)形態(tài)，La Bandita是全球首款采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)的個(gè)性化汽車。由碳和鋁制成的Speedster車身結(jié)構(gòu)，通過西門子產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件中的智能設(shè)計(jì)程序獲得了優(yōu)化的車架。由精確的生產(chǎn)軟件控制，La Bandita車身結(jié)構(gòu)在車庫大小的3D打印機(jī)中逐層實(shí)現(xiàn)。

Hackrod代表了一種全新的工業(yè)制造模式，特別是對于中小型企業(yè)而言，Hackrod開辟了在沒有大型生產(chǎn)線的情況下針對客戶需求量身定制的創(chuàng)新汽車推向市場的可能性。

仿生力學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
Hackrod的創(chuàng)始人之一是Slade Gardner博士，他是洛克希德馬丁臭鼬廠的前技術(shù)研究員，他是增材制造方法的專家。Speedster車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念應(yīng)用了空氣動(dòng)力學(xué)，結(jié)構(gòu)簡單的碳纖維外殼，讓人想起經(jīng)典的銀色箭頭。這車輛由特斯拉電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，與內(nèi)燃機(jī)相比，該組件的組件少得多且無需手動(dòng)變速箱，因此更易于集成。車輛的鋁合金底盤很輕，適合3D打印，幾乎不需要焊縫或螺絲。

得益于西門子的軟件，在打印之前，所有細(xì)節(jié)都已經(jīng)在虛擬現(xiàn)實(shí)中開發(fā)和測試。

Hackrod將其“未來工廠”建立在西門子新的“數(shù)字創(chuàng)新平臺(tái)”上，該平臺(tái)將數(shù)字化設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和服務(wù)計(jì)劃整合到一個(gè)單一的軟件包中。這些程序包括用于產(chǎn)品開發(fā)的NX軟件，可以通過人工智能設(shè)計(jì)生成優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)者只輸入某些參數(shù)，軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算優(yōu)化的設(shè)計(jì)。

軟件平臺(tái)上的模擬軟件還允許團(tuán)隊(duì)預(yù)測汽車的行駛方式，從而減少物理測試的次數(shù)。此外，來自真實(shí)碰撞測試的數(shù)據(jù)和汽車的實(shí)際駕駛行為被反饋用來提升設(shè)計(jì)軟件的自動(dòng)設(shè)計(jì)能力。

此外，平臺(tái)上所有重要的變更都可以通過數(shù)字線程來進(jìn)行跟蹤，不僅可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意，還可以快速設(shè)計(jì)，快速虛擬測試和無故障設(shè)計(jì)生產(chǎn)。

克服死亡之谷
對于Hackrod的創(chuàng)始人來說，生產(chǎn)集成也是西門子平臺(tái)的決定性優(yōu)勢。它有助于克服所謂的“死亡之谷”，即從設(shè)計(jì)意圖到產(chǎn)品推向市場的過渡過程中遭遇失敗。

工業(yè)增材制造消除了在大批量生產(chǎn)中所需要的昂貴的模具的需要，而且傳統(tǒng)銑削或成型機(jī)器無法難以加工這些利用人工智能創(chuàng)建的仿生力學(xué)結(jié)構(gòu)的外觀設(shè)計(jì)。

Hackrod為其未來主義設(shè)計(jì)開發(fā)了特殊的多軸3D打印機(jī)，由Siemens-Sinumerik控制單元控制。這臺(tái)設(shè)備有四米寬，超過七米半長，高約三米。更重要的是它的多樣性，它不僅可以打印，還可以掃描，然后通過精密機(jī)床進(jìn)行最后的精加工。

Hackrod創(chuàng)始人的商業(yè)模式是提供在線平臺(tái)使得消費(fèi)者來創(chuàng)建個(gè)性化的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行3D打印。不僅是為最終的消費(fèi)者，其他的中型公司也能通過這個(gè)數(shù)字創(chuàng)新平臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)其個(gè)性化設(shè)計(jì)。而Hackrod從提供這些服務(wù)中收取一定比例的服務(wù)費(fèi)。


來源：3D科學(xué)谷