生产周期减少70%,成本降低50%,3D打印和AI的结合为轮胎行业的生产带来了新希望。
2024年8月23日,据资源库了解,韩国全球领先的轮胎制造商耐克森轮胎,已经在其轮胎模具生产的全部过程中引入了基于可解释人工智能(XAI)的设计流程以及3D打印等尖端技术。
传统的轮胎开发过程通常包括设计结构和花纹、制作模具、生产原型,最后进行车辆测试,以获得最终产品的批准。为提升这一过程的效率和精度,耐克森轮胎将XAI和3D打印技术整合到开发流程中,成功实现了流程简化和产品精度的提升。
XAI作为一种人工智能技术,能够深入分析和解释机器学习算法的决策过程。通过解析基础设计、关键设计变量、性能贡献以及设计方向等多维度信息,XAI明显提升了轮胎设计的效率,并为研发人员提供了优化的设计和结构方案。
利用XAI驱动的设计,耐克森轮胎得以创建虚拟轮胎模型,并在虚拟环境中对产品性能做评估,从而加速了开发过程,并提高了准确性。最近,企业决定引入驾驶模拟器,这在韩国轮胎行业中尚属首次,预计将逐步推动虚拟开发技术的进步。
当虚拟开发阶段的模型通过评估后,接下来会制作物理原型进行最终测试。这一步需要制作用于成型轮胎的模具。借助3D打印技术,耐克森轮胎能够同时创建多种设计和规格的原型。由于这些原型已在虚拟开发阶段经过验证,最终产品的批准通过率得以大幅提高。
传统情况下,模具的生产常常要两到三个月的时间,而通过3D打印技术,这一时间能缩短至少70%。此外,生产所带来的成本也能减少至少50%,从开发的早期阶段就确保了成本效益。
3D打印模具技术的应用,使得创新的轮胎设计成为可能,包括复杂多样的花纹和胎面细缝。这不仅对于高性能车辆至关重要,也为广大购买的人带来了更高的性能和安全性保障。耐克森轮胎的发言人表示:“我们技术创新的最终目标是提升客户满意程度。通过变革轮胎开发流程,我们不仅巩固了市场竞争力,还在开发过程中保护环境,推动轮胎制造业的未来发展,并引领行业的革命性变革。”
耐克森轮胎已为其3D打印技术申请了国际专利。事实上,米其林和固特异也在积极将3D打印技术应用于轮胎制造领域。根据此前的报道,早在2017年,米其林就推出了首款概念性3D打印轮胎——VisionConcept,该轮胎由可回收的生物降解材料制成。
到了2019年,米其林与通用汽车合作,在Vision概念轮胎的基础上推出了首个原型3D打印轮胎——Uptis Prototype;2021年,无气Uptis轮胎成功在更大范围的公共道路上进行了实测。同年,在慕尼黑IAA商用车展上,米其林首次将3D打印的Uptis轮胎用于家用汽车,目标是到2024年将这种轮胎推广到乘用车市场。
与此同时,固特异也在3D打印技术领域迈出了重要步伐。2018年,固特异推出了首款3D打印环保概念轮胎——Oxygene。2019年,固特异与Local Motors合作,为后者的Olli 3D打印电动小巴士安装并测试了固特异的3D打印无充气轮胎——NPT。
到2021年,固特异将其非充气、无气轮胎的测试扩展至高性能电动汽车,其中配备该无气轮胎的特斯拉Model 3成功完成了测试。固特异计划在2030年前将这种免维护、无气轮胎推向市场。
如今,在AI的助力下,3D打印轮胎将拥有更广阔的想象空间。随着慢慢的变多的轮胎巨头加入这一领域,我们有望在不久的将来看到线D打印无充气轮胎出现在公路上。