Die Zukunft der Elektrofahrzeuge mit dem digitalen Faden weben

In weniger als zehn Jahren werden laut einem Bericht von Accenture aus dem Jahr 2021 voraussichtlich 30 Prozent der Neufahrzeuge elektrisch sein. EV-Hersteller müssen eine einzigartige Reihe von Herausforderungen meistern, um die zukünftigen Kundenerwartungen zu erfüllen. Dazu gehört die Herausforderung, innovative Designs zu entwickeln, die Sicherheitsanforderungen und Leistungskriterien erfüllen und die Kosten angesichts des wachsenden Wettbewerbs und einer wachsenden Qualifikationslücke niedrig halten. Lösungen für diese Herausforderungen ergeben sich aus der Neukonzeption von Design, Entwicklung, Montage, Inspektion und der Belegschaft, die diese Aufgaben ausführt.

Indem sie ihre Organisation mit dem digitalen Faden verweben, werden EV-Hersteller ihre neu gestaltete Zukunft zum Leben erwecken.

Der digitale Faden ist ein Kommunikationsrahmen, der einen verbundenen Datenfluss und eine zugängliche Ansicht der Daten eines Assets während seines gesamten Lebenszyklus unterstützt. Im Wesentlichen ermöglicht der digitale Faden die Kommunikation und Überprüfung von Daten vorwärts und rückwärts durch Unternehmensprozesse, einschließlich Lieferketten. Die Integration der modellbasierten Definition (MBD), manchmal auch als digitale Produktdefinition (DPD) bezeichnet, in den digitalen Thread bietet EV-Ingenieuren von Anfang an eine Single Source of Truth.

MBD benötigt Produktherstellungsinformationen (PMI), bei denen es sich um Herstellungsdaten und Metadaten zum Bauen und Messen eines Teils handelt. Es enthält Design, Qualität, GD&T, Fertigung, Teilematerialien und andere wichtige Daten. Das Verpacken mit dem 3D-CAD-Modell vervollständigt das MBD-Modell. Durch die Bereitstellung einer einzigen Datei, die einfach über den digitalen Thread hinweg geteilt, übertragen und nahtlos interpretiert werden kann, hilft sie, Konstruktionsprozesse zu automatisieren, Zeit zu sparen und Kosten zu senken und gleichzeitig die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Um das MBD-Frontend mit dem physischen Bereich zu verbinden und schnell digitale Thread-Informationen zu erhalten, haben führende EV-Hersteller fortschrittliche 3D-Messtechnologien implementiert. Diese metrologischen 3D-Scanner messen und prüfen effizient Werkzeuge, Teile und Baugruppen in allen Fertigungsphasen und liefern einen genauen, hochwertigen digitalen Zwilling des tatsächlichen Objekts, der eine ständige Feedback-Schleife einleitet. Neben der Bereitstellung von As-Built-Maßmerkmalen importiert die Software MBD/PMI-Daten, wodurch digitale Engineering-Konnektivität für verbesserte Produktentwicklung, effizientere Qualitätssicherung und schlanke Fertigungsprozesse freigeschaltet wird.

Dieser digitale Faden unterstützt die virtuelle Verifizierung kritischer Komponenten durch digitale Montage. So sind beispielsweise Form, Passform und Funktion des Batterietrogs und seiner Komponenten entscheidend für die Funktion des Fahrzeugdesigns; Daher werden diese Tabletts mit sehr engen Toleranzen hergestellt. Die Wanne muss aufgrund der Energie in den Batteriezellen flach und angemessen positioniert sein. Bei falscher Montage erzeugt die Energie eine Wärmeausdehnung, die zu Torsion führt und die Schale und die Karosserie verbiegt. Mithilfe eines digitalen Zwillings des Batteriekastens und seiner Komponenten erreichen EV-Hersteller eine virtuelle Maß- und Montageprüfung, einschließlich GD&T-Prüfungen, um Probleme im Voraus zu erkennen und zu lösen. Automobilhersteller verwenden auch die digitale Montageanalyse, um technische Spezifikationen im 3D-Raum zu erstellen und zu bewerten, bevor physische Teile in die vollständige Produktion gehen. Diese Methodik hilft auch traditionellen Automobil-OEM-Unternehmen, ihre Anforderungen an die Designvariabilität zu erfüllen, wenn sie gasbetriebene Fahrzeuge auf einer EV-Plattform anbieten.

Um eine Führungsposition zu erreichen, werden erfolgreiche Hersteller von Elektrofahrzeugen kontinuierlich den digitalen Faden und die darin enthaltenen Informationen nutzen, um moderne schlanke Fertigungsstrategien zu ermöglichen. Der digitale Faden ist ein grundlegender Baustein, der die Zukunft der EV-Innovation unterstützt, die Hersteller benötigen, um in dieser florierenden Branche erfolgreich zu sein.