Arrival微型工厂通过机器人本地化3D打印智能电动汽车

根据3D科学谷的观察,当一种材料相对便宜,但又难以通过3D打印加工的时候,市场上开发这种材料以适用于3D打印加工技术的当前动机就变得不足,因为相对于3D打印设备的价格来说,材料的价格对最终产品的价格所起到的作用并不明显。

不过如果有一种方法,使得这种相对便宜的材料变得容易加工,市场就在酝酿很大的反转机会。

Arrival_1© Arrival

身边的离散制造

Local Motors 最近与Arrival 达成的将其智能 3D 打印电动汽车带到德国的合作表明,3D打印新一代智能电动汽车正在走进生活。

Valley_Motor3D打印催生电动车产业链变革©3D科学谷

block 分布式自动化微型工厂

Local Motors 是首先利用分布式自动化工厂概念的公司之一,此前,通过大量使用 LFAM 复合 3D 打印技术来制造 Olli 车辆的大部分。Olli巴士是一辆无人驾驶的智能汽车,在制造时采用了大量3D打印零部件,并使用了IBM Watson的AI软件,该软件的作用是分析大量的数据。负责收集数据的是30多个传感器,它们是Local Motors在制造汽车的过程中嵌入到汽车中的。

Arrival 可能是第一家完全部署高度自动化的 Arrival Microfactories 以生产整个下一代电动汽车系列的公司。然而,尽管该公司已经展示了大量使用机器人的情况,但尚未提及为零件生产实施 3D 打印工艺。

在这方面,Arrival 类似于特斯拉,这家公司一手开辟了电气化和生产自动化之路。特斯拉尚未在其生产工作流程中大量实施增材制造流程,3D科学谷认为主要原因是增材制造还未满足当前特斯拉大规模生产所需要的经济性。

Arrival_2_Auto© Arrival

Arrival 的定制化制造却非常适合通过3D打印-增材制造来实现,鉴于大量使用多功能机器人平台,并且将机械臂从装配工具或减材系统转变为增材系统也是可行的,这正在成为一种日益精简的过渡,即使该增材系统随后用于制造用于传统制造的工具。

自 2015 年以来,Arrival 一直在开发自己的专有硬件、软件和机器人技术,并正在使用这些技术通过这些独特的微型工厂实现电动汽车的生产,这些微型工厂占地面积小、资本支出低,可以快速部署为当地社区服务

在公司的愿景中,每辆 Arrival 车辆都将在这些占地面积小、成本低的微型工厂中生产。微型工厂使用基于单元的组装代替传统的汽车生产线。可以快速部署——利用现有的空间并生产定制化的车辆以满足需求。

每个微型工厂都将为一个城市及其社区提供服务——从当地采购并为其所在地区开发定制车辆。通过本地化供应链,微型工厂有助于减少制造对环境的不利影响。这些都是 AM-增材制造行业已经非常熟悉并一直在努力支持的概念。

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根据3D科学谷的了解,Arrival目前正在与 Uber 合作为网约车行业生产 Arrival 汽车,预计将于 2023 年第三季度投入生产,进而为城市提供城市所需要的多模式零排放交通生态系统,以实现未来几年的可持续发展目标。

这种综合交通生态系统将为生活在城市中的人们创造更清洁、更公平的出行解决方案,Arrival 认为这将对人们的健康和机会产生根本性影响。

电动汽车受益于可预测的路线和夜间停车场充电,可无缝地融入商业车队。随着电子商务的兴起、COVID-19 疫情对人们带来的环保提醒,以及对就近交付的离散化制造需求,预计全球电动汽车商业车队市场将增长。

block 数字OEM

根据3D科学谷的市场观察,Arrival并非分布式自动化微型工厂的开创者。Local Motors 旗下就设立了一家从事汽车小批量生产的微型制造工厂- LM Industries,他们没有像传统汽车制造商那样配备大规模生产线,而是通过互联网众包设计、3D打印等数字化技术进行低速电动汽车的快速制造

按照LM Industries的解释,所谓数字OEM,就是依靠数字线程构建大型、复杂的机械产品,通过这种数字化的模式可以在不到一年的时间内完成从概念到制造的全过程。这种速度使得产品能够以全新的方式推向市场。

Arrival_4_Auto© Arrival

根据3D科学谷的了解,LM Industries的汽车制造流程是从“共同创造”开始的。首先,LM Industries的 Launch Forth 互联网社区中活跃的设计师和工程师,共同寻找设计理念,提供设计方案。接下来,其中最具可行性的设计方案,将通过微型工厂进行制造

目前绝大多数的汽车制造商是进行批量生产,LMIndustries的方向与此不同,他们为特定消费者快速开发小批量的定制车辆。如今,部分消费者对于汽车有着更高的定制化需求,而这却是大规模制造方式所无法满足的。这也会推动汽车行业向着定制化,更快,更灵活的方向发展,以适应新的技术和消费者需求。

在直接数字化制造变革的背后,材料,机器和工艺的发展都推动了应用的巨大转变,其中3D打印起着至关重要的作用。如今,3D打印不再只是一种原型制造工具,而是正在成为生产最终产品的工具,制造商可以利用3D打印技术实现无模具的小批量灵活生产,也可以利用3D打印技术实现一些传统制造技术无法实现的设计方案,增强产品颠覆性创新能力

LM Industries 应用3D打印技术的关键在于,他们改变了车辆的设计方式,将上万个零件组成的汽车简化成仅有几十个零件,这几十个零件是适合通过3D打印技术进行制造的零件。LM Industries 是从汽车设计伊始就使用了增材制造的思路。

根据3D科学谷的市场观察,使用传统制造模式时,汽车零部件的设计需要考虑到可制造性,在这种情况下汽车中很多复杂部件由多个部分组合而成。而当采用增材制造方式时,设计师在设计时主要考虑零部件的功能性,将过去需要由多个部分组合的零部件优化成为单个、复杂的零部件,从而使汽车零部件整体结构变得越来越简约,零部件的数量越来越少。3D打印技术的这些特点是LM Industries 这一微型汽车制造企业提供车辆小批量定制服务的基础。

l 文章来源:3D科学谷内容团队

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