Новая технология 3D-печати может изменить правила игры в автомобильном дизайне и производстве

Разрушение приходит, когда мы меньше всего этого ожидаем. Кто-то с «достаточно сумасшедшей» идеей воплощает ее в жизнь, и внезапно мир меняется. И обычно это развивается вокруг неудовлетворенной потребности клиента, отрасли или того и другого.

Интересно, что такой прорыв, похоже, достиг минимального порога автомобилестроения: 3D-печать печатных плат. И время не могло быть более идеальным: как раз в тот момент, когда действующие производители автомобилей борются за внедрение инноваций, электромобили быстро выходят на рынок, в то время как проблемы с цепочками поставок имеются в изобилии, и какая-то комбинация инфляции или рецессии вырисовывается, как гроза с отдаленным грохотом. И хотя пророческие статьи о прорывах в области 3D-печати, вероятно, к настоящему времени попахивают цыплячьим криком, эта достаточно сумасшедшая технология приближается к вековому дизайну и производству с нарушениями скорости выхода на рынок, обновлениями дизайна и контролем поставок.

Скорость выхода на рынок

Концепция «скорости выхода на рынок» всегда была главной чертой 3D-печати: быстро создавайте прототипы, изучайте предпочтения клиентов с помощью Lean User Experience или других подобных методологий и итерируйте до улучшенного решения. Но такая гибкость традиционно была доступна либо для корпусов, кронштейнов, либо для внедорожных технологий (например, серверов с программным обеспечением). Замена печатных плат по-прежнему требовала 8-10 недель. Таким образом, клише «Мы исправим это программно» стало нормой: оставить недоработанную архитектуру и каким-то образом накрутить решения, используя более податливые части системы. Период.

Тем не менее, 3D-печать новой печатной платы теперь может быть выполнена в течение тридцати (30) часов, что позволяет команде быстрее тестировать отставание и производительность системы и повторять архитектуру. «Помимо изменения структуры затрат для полномасштабного производства, аддитивные системы дают разработчикам больше свободы для инноваций и итераций», — говорит Зиви Недиви, президент Nano Dimension, полиграфической компании, производящей аддитивную электронику (AME). «Это помогает ускорить циклы проектирования и разработки высокопроизводительных электронных устройств или Hi-PED. На создание готовой печатной платы обычно уходит два месяца, но компания AME может изготовить ее менее чем за два дня, что помогает значительно сократить общее время цикла. Когда инновации зависят от нескольких раундов итерационных циклов, эта экономия в сумме становится очень значительной».

Обновления до дизайна

Возможно, наиболее захватывающая часть этой технологии для автомобилей: инженер-конструктор больше не ограничен плоской прямоугольной доской, которая с трудом помещается в определенных местах (например, передняя стойка, рулевая колонка), а инженер-конструктор больше не обеспокоены вибрационными и растягивающими силами, которые преследовали традиционные конструкции. Хочешь коробку? Или соты? Или любая форма, которая подходит для переосмысленного автомобиля? Мы приветствуем всех, и эта гибкость обеспечивает уникальную интеграцию, меньший вес, лучшую долговечность и множество ценностных предложений. «Производимые AME печатные платы могут иметь множество форм и размеров, — утверждает Недиви. «Это идеально подходит для быстро меняющегося дизайна автомобилей, особенно с конформными формами, например, круглыми».

Еще один тихий, но интригующий аспект улучшенного дизайна сосредоточен на первоначальной потребности клиентов в смене электромобилей: экологичность. Потребители и правительства во всем мире обеспокоены влиянием автомобилей на изменение климата и отчаянно нуждаются в заботе об окружающей среде. Интересно, что 3D-печать печатных плат также помогает в достижении этой цели. «Традиционное производство электроники имеет очень неприятную и часто неизвестную темную сторону: устойчивость», — говорит Недиви. «Используется много химикатов и энергии. Поскольку автомобильная промышленность стремится повысить устойчивость за счет самих транспортных средств, не следует упускать из виду то, как производятся автомобили, особенно электроника. Независимые исследования показали, что AME лучше с точки зрения используемых химикатов и энергии, а также многих других переменных, например воды и отходов».

Элементы управления расходными материалами

Читателей не должно шокировать то, что мир, возможно, переживает величайший кризис цепочки поставок в нашей жизни. Согласно статье Вилли Ши в Harvard Business Review, озаглавленной: Глобальные цепочки поставок в постпандемическом мире, «Шок предложения, начавшийся в Китае в феврале [2020 года], и шок спроса, последовавший за остановкой мировой экономики, выявил уязвимые места в производственных стратегиях и цепочках поставок фирм почти повсюду… [И] как следствие всех Из этого производители во всем мире будут испытывать большее политическое и конкурентное давление, чтобы увеличить свое внутреннее производство, увеличить занятость в своих странах, уменьшить или даже устранить свою зависимость от источников, которые воспринимаются как рискованные, и переосмыслить свои стратегии бережливого производства. которые включают минимизацию количества запасов, хранящихся в их глобальных цепочках поставок». Закрытие производства в Ухане? Распечатайте некоторые части. Специальная сборка нужна для низкорангового в эксплуатации? Распечатайте некоторые части. Резервное копирование в доках? Распечатайте некоторые части. Гибкость для снижения этих операционных рисков неизмерима.

Такая внутренняя печать дополнительно помогает контролировать интеллектуальную собственность (ИС). Предоставление нескольким поставщикам конструкции необходимых болтов или кронштейнов не раскрывает революционных инноваций, но программное обеспечение и электроника теперь являются настоящими отличиями и требуют дополнительных мер предосторожности в отношении их воздействия. «Управление IP — еще одно огромное преимущество AME, — говорит Недиви. «Вы можете производить изделия полностью собственными силами, чтобы сохранить контроль над передовыми конструкциями. [Производитель] может свободно творить, зная, что интеллектуальная собственность и идеи надежно защищены».

Примечание автора

В сочетании с таким изменением ступенчатой ​​функции, безусловно, будут скептики; связаны во времени и пространстве с повторяющейся судьбой, похожей на супергероя и злодея. Он (и, да, я называю свой собственный пол) должен быть инженером в свои более поздние годы, который не может представить себе летающие такси, онлайн-знакомства и роботов-уборщиков. Изменения для него — это революция, превосходящая его традиции, и он будет бороться с ними с помощью критических замечаний в блогах, таких как «недостаточно быстро для настоящего производства» или «нам еще предстоит увидеть настоящий взлет 3D-печати». И все же настоящее постоянно движется к будущему, несмотря на его отрицания, потому что «потребность» движет рынком вперед.

Добро пожаловать в будущее.