2022 Maart De 2e week WBM Nieuws Aanbeveling - Flexibele trend - Wordt dit het nieuwe normaal?

Wordt dit het nieuwe normaal? Autoproductie wordt opnieuw gedefinieerd door digital native EV disruptors, zoals Juliet Elliot uitlegt

De autoproductie zoals we die kennen staat aan de vooravond van de grootste opschudding sinds de assemblagelijnen van Henry Ford – en als industrie passen we ons niet snel genoeg aan. Dat is de conclusie van een brancheonderzoek in opdracht van Hexagon's Manufacturing Intelligence-divisie, getiteld The electric vehicle pivot: Why smart manufacturing, not scale, may be the key to success.

Deze grote ontwrichtende krachten komen deze ruimte binnen vanuit verschillende onverwachte gebieden, waarbij giganten op het gebied van consumentenelektronica zoals Apple, Sony en Foxconn hun hoed in de ring van EV-ontwikkeling gooien. Dan zijn er natuurlijk de digital-native sterren van de EV-industrie, zoals Tesla en de Britse EV 'unicorn' start-up, Arrival, die beide innovatieve producten leveren - ondersteund door een meer fundamentele heroverweging van ontwikkeling en productie , of zogenaamde smart manufacturing.

Het ontsluiten van de vooruitgang die slimme productiebenaderingen kunnen bieden voor de introductie van nieuwe autoproducten, wordt steeds meer gezien als cruciaal om autofabrikanten naar een hoger niveau te tillen naarmate nieuwe spelers vooruitgang boeken. Lucid Motors heeft de manier waarop zijn motor- en transmissiesystemen zijn ontworpen, herzien door de voorheen geïsoleerde teams samen te voegen tot één. Door de aandrijving als een enkel systeem te analyseren en technisch talent uit verschillende disciplines te combineren, creëerde het bedrijf misschien wel de kleinste, lichtste en meest efficiënte units op de markt. De compacte aandrijfeenheid van 73 kg en 500 kW combineert een motor, transmissie met differentieel en omvormer om toonaangevende prestaties te leveren. Naast ontwikkeling is Arrival een pionier op het gebied van verticaal geïntegreerde productie van componenten en robotassemblage om sterk geautomatiseerde microfabrieken te realiseren – het tegenovergestelde van traditionele productielijnen.

Desondanks heeft Hexagon's branche-onderzoek onder 416 autoprofessionals wereldwijd aangetoond dat de meerderheid van de traditionele fabrikanten dit soort bedrijven niet als een bedreiging zien, terwijl slechts 8 procent gelooft dat puur EV-bedrijven een aanzienlijk marktaandeel kunnen winnen. Voorafgaand aan de aankondiging van een dreigend wettelijk verbod op voertuigen met verbrandingsmotoren (ICE), vertrouwden de meest succesvolle fabrikanten op schaalvoordelen om de kosten laag te houden, maar dit is snel aan het veranderen.

Voor succes in de automobielmarkten van morgen zullen bedrijven moeten investeren in efficiëntere productieprocessen die beter reageren op veranderingen in beschikbare technologieën en marktvraag. Moderne volledig elektrische bedrijven hebben de vrijheid en de vooruitziende blik om zich van tevoren op deze veranderingen voor te bereiden, waardoor ze conversaties – en binnenkort hele sectoren – kunnen domineren met hun meer dynamische productieprocessen.

Enerzijds demonstreren ze de waarde van virtuele prototyping nu de innovatiecycli kleiner worden. Het verkorten van de tijd van ontwerp tot productie is essentieel om concurrerend te blijven, en simulatie-intensieve benaderingen helpen de voertuigkosten te verlagen en efficiëntie mogelijk te maken, terwijl potentiële defecten eerder worden geanticipeerd en geëlimineerd om kosten en vertragingen te voorkomen. Een goed voorbeeld is Valeo, dat samenwerkte met Hexagon om een ​​nieuwe elektrische aandrijfeenheid te ontwikkelen. Met behulp van de Romax-software van laatstgenoemde konden de ingenieurs snel veel verschillende concepten verkennen om optimaal gebruik te maken van bestaande componenten. Het resultaat was een bekroond riemaandrijfmechanisme dat de kosten verlaagde, met een nu gepatenteerd modulair ontwerp dat geschikt is voor meerdere toepassingen, van e-scooters en e-bikes tot personenauto's. Deze aanpak verkortte de ontwikkelingstijd met 7-9 maanden en verkortte de time-to-market voor de Citroën AMI One van 24 maanden naar 18 maanden.

Steeds meer bedrijven volgen de Valeo-route, omdat het 'nieuwe normaal' van de autoproductie kortere ontwikkelingscycli is - en een toenemend gebruik van simulatie voor multidisciplinaire teams is waar het begint. De ontbrekende schakel voor veel fabrikanten is het maken van betere digitale tweelingen, zodat ze kunnen anticiperen op productieresultaten, waardoor giswerk wordt verminderd, de kwaliteit wordt gegarandeerd en verspilling en inefficiëntie worden geminimaliseerd. Er is een grote kans dat grote consumententechnologiereuzen dit sneller kunnen bereiken in de nieuwe EV-markt.

Consumententechnologiebedrijven leveren of integreren veel van de elektronische en softwarecomponenten van een elektrische auto intern en zijn gewend om in snelle innovatiecycli te werken. Ze hebben meer ervaring in het gebruik van slimme productieprocessen die data-analyse, machine learning of cloud computing toepassen, en zijn ook flexibeler in het reageren op behoeften van consumenten en regelgeving. De 'digital natives' lopen technologisch voor op conventionele autofabrikanten, maar ook cultureel in hun bereidheid om van strategie te veranderen of nieuwe benaderingen uit te proberen. Het toepassen van slimme productieprincipes zou bovenaan de lijst moeten staan ​​als het gaat om de ontwikkeling van de strategie van elke autofabrikant, als ze gelijke tred willen houden met digitale autochtone EV-fabrikanten.

Deze nieuwe soort autofabrikanten maakt furore in wat een zeer recente en onverwachte revolutie is geweest, voortgestuwd door hun vermogen om investeringen aan te trekken om kostbare initiële productontwikkelingsfasen aan te wakkeren. Consolidatie van ontwerp-, engineering- en productiegegevens en hersens is de sleutel tot het leveren van een energie-efficiënt en kosteneffectief product.

Foxconn is nu formeel overgestapt van smartphones op EV's en kondigde eind 2020 een nieuw EV-ecosysteem aan, zoals beschreven in de white paper van Hexagon: "Foxconn heeft zichzelf de afgelopen 18 maanden gepositioneerd als een belangrijke hulpbron voor de auto-industrie. Foxconn heeft dat gedaan. heeft een open software- en hardwareplatform gebouwd voor de ontwikkeling van elektrische auto's, MIH genaamd, en heeft sinds de aankondiging van het platform in november 2020 1.400 bedrijven in zijn ecosysteem aangetrokken."

Dit is een echte intentieverklaring en indicatief voor de kleiner wordende kloof tussen de auto- en elektronica-industrie. Foxconn is niet de enige, zoals het witboek vervolgt: "Huawei's bedoeling is om bekend te staan ​​als een gecombineerd Bosch en Intel van China, en alomtegenwoordig te zijn in de auto-industrie."

Maar de uitdagingen voor autofabrikanten om vooruit te komen in de EV-wereldorde zijn zowel intern als extern. De noodzaak om EV's betaalbaarder te maken bij de huidige bestelvolumes, in combinatie met het bieden van meer keuze of 'auto's op bestelling' betekent dat traditionele productielijnen met grote volumes moeten worden vervangen door flexibelere productie, gebouwd rond speed-to-market en mogelijk afzien het just-in-time-model voorgoed. De uitdaging voor gevestigde exploitanten is om dit te doen en tegelijkertijd de vereiste winstmarges te behalen.

Een goed voorbeeld dat deze flexibiliteit weerspiegelt, is Škoda Auto, dat samenwerkte met Hexagon om de tijd die nodig is om robotinspectie te programmeren terug te brengen van enkele dagen naar slechts vier uur, met behulp van een nieuw soort robotprogrammeer- en besturingssoftware. Met de HxGN Robotic Automation-software kunnen fabrikanten greenfield-fabrieken uitrusten of bestaande productielijnen achteraf uitrusten met autonome inspectie. Het opent de deur naar Industry 4.0 door in één stap op intelligente wijze optimale inspectieroutines te ontwerpen voor nieuwe voertuigonderdelen zoals deuren - een taak die doorgaans veel aandacht vereist van zowel een metrologie- als roboticaprofessional. De software wordt momenteel door Škoda Auto gebruikt om cellen voor kwaliteitsinspectie sneller in de productielijn te plaatsen, zodat ze klaar kunnen staan ​​om vitale kwaliteits- en productiegegevens te verzamelen zodra een nieuw voertuig in productie gaat.

Dit voorbeeld betreft de integratie van traditionele Quality Room-processen in productielijnen. De huidige transformatie in de auto-industrie vereist verticale integratie van productieprocessen, van productontwikkeling tot eindinspectie, maar dit is niet eenvoudig en vereist een culturele en organisatorische verschuiving om technologische investeringen te evenaren.

Keith Perrin, senior director digitale transformatie voor Hexagon's Manufacturing Intelligence-divisie, legt uit: "Het ecosysteem verandert in een snel tempo. Om te beginnen wordt leveranciers nu gevraagd om een ​​andere set vaardigheden. Ze worden gevraagd om deel te nemen in een proces dat meer verticaal geïntegreerd is, waarbij meer flexibele ideeën betrokken zijn, zoals continue verbetering en continue implementatie.

"Als iemand op de werkvloer onder de nieuwe processen een probleem ontdekt, repareert hij of zij het ter plekke en betrekt een verticaal team erbij om het zo nodig op te lossen. Een fix wordt geïntegreerd en zo snel mogelijk geïmplementeerd. Traditioneel, wat zou zijn gebeurd als er een probleem zou zijn gemeld en het tussen de afdelingen zou zijn doorgegeven om een ​​oplossing te identificeren, te ontwerpen, goed te keuren, te testen en uit te rollen. Afhankelijk van het probleem kan het dagen, weken of maanden hebben geduurd om dit op te lossen. gebeurt nog steeds, maar nieuwe spelers doen het op een veel dynamischere en vaak geautomatiseerde manier.

"Nu komt het team bij elkaar om pragmatisch een oplossing aan te pakken, bijna ter plekke. In plaats van verschillende groepen mensen te doorlopen en een probleem door een proces te duwen, is de kans groter dat die groep mensen een meer verticaal geïntegreerd team is dat alle de vaardigheden die nodig zijn voor een oplossing. Aangezien dat team de verantwoordelijkheid krijgt om het voor elkaar te krijgen, kunnen ze veel sneller handelen dan oudere, meer traditionele processen die voorschrijven.'

De voortdurende veranderingen in de auto-industrie vertegenwoordigen een seismische verschuiving die gevolgen zal hebben voor iedereen die bij de sector betrokken is – waarbij zelfs reuzen die tot nu toe vaak werden gezien als too big to fail, te slim af zijn door starters en nieuwkomers. Om te voorkomen dat ze worden overrompeld door deze nieuwe concurrenten, moeten productieorganisaties de toekomst van slimme productieprocessen omarmen door proactief hun strategieën, structuren en 'tech stacks' te veranderen tijdens de ontwikkeling en productie van elektrische voertuigen.