福特汽车公司首席执行官吉姆哈克特在公司先进制造中心的媒体活动中发表讲话。该设施配备了 3D 打印机、协作机器人以及虚拟现实和增强现实设备。 (SME Photos/Bill Koenig)汽车行业希望扩大 3D 打印机的使用范围。福特汽车公司和宝马公司等汽车制造商正在与增材制造商直接合作，以部署该技术。公司还利用虚拟现实和增强现实来解决制造问题。而且，与许多其他制造商的情况一样，汽车行业希望从工业 4.0 中获得最大收益，在工业 4.0 中，“互联”机器相互通信并与人类操作员通信。
在福特的新先进制造位于密歇根州雷德福底特律郊区的中心，3D 打印机，以及合作者ve 机器人，正在研究如何在工厂车间使用。该中心的虚拟和增强现实设施是福特全球工厂处理诸如如何在车间放置生产设备等问题的一种方式。
福特于 2017 年成立了一个先进的制造组织，汇集了来自世界各地的员工贯穿汽车制造商的制造业务。去年，在一家工业公司搬到底特律地区的另一个地点后，该组织确定了其选址。
3D 打印加速发展
3D 打印或增材制造 (AM) 涉及打印数字设计中的一个部分。该技术正在转向打印更大的零件并使用各种类型的金属进行更多打印。航空航天多年来一直在增材制造方面进行投资，因为 3D 打印可实现新设计，并有望更有效地使用钛等金属。
但是，汽车行业的产量更大。到目前为止，汽车制造商和供应商对 3D 打印的采用落后于航空航天领域的同行。
“3D 打印目前的应用仅限于工具、冲模、模具、夹具、夹具和一些小批量零件，”Kristin 说Dziczek，密歇根州安娜堡汽车研究中心 (CAR) 的工业、劳工和经济副总裁。 “在大规模生产的汽车和零件中更广泛采用 3D 打印的真正障碍是周期时间、成本和当前基于冲压、模塑和机加工的零件成型工艺的沉没成本。 3D 打印必须变得更快并且成本必须大幅降低，然后我们才能在汽车行业中看到广泛、大批量的应用。”
尽管如此，增材制造在汽车行业的发展仍在进行中。
“3D 打印技术的进步本身创造了一系列历史上不可用的解决方案，”Mike Mikula 说，福特全球先进制造组织总工程师。改进包括“我们可以打印的速度和我们可以打印的材料。从什么是“可能的艺术”的角度来看，碳纤维增强聚合物 (CFRP)、高级塑料，当然还有金属的引入极大地改变了潜在应用。
“当你将其与增加的计算能力，”他继续说，“你让软件帮助你设计零件。它不需要相同水平的工程工作和交货时间来为您提供满足您所有要求的主要解决方案。因此，无论是就我们可以打印的内容还是我们打印它们的速度而言……它使 3D 打印成为一项非常有趣的技术。
Harold Sear在最近的一次媒体活动中，福特先进制造中心的 s 展示了一些 3D 打印部件。 (SME Photos/Bill Koenig)当然，我们的目标是从为我们的制造过程提供工具和装配辅助工具的角度利用它，它们需要更强大，并有可能克服一些相关的技术挑战与 3D 打印。”
此前，福特与 Stratasys Ltd. 合作开发原型 3D 打印机以生产大型零件。这家总部位于密歇根州迪尔伯恩的汽车制造商与宝马一起投资了位于马萨诸塞州伯灵顿的增材制造公司 Desktop Metal。福特的首席技术官 Ken Washington 是 Desktop Metal 的董事会成员。
Desktop Metal 的首席技术官兼联合创始人 Jonah Myerberg 说，福特和宝马“知道这即将到来”。 “他们很着急。还需要几年时间才能看透汽车。”
Myerberg 说 3D 打印可能会扩展到模具和夹具之外，但存在很多不确定性。
“你不能只看一个区域车辆，”他说。 “你必须看整辆车。我们试图做的是让他们看到我们认为 3D 打印的主要好处。” Desktop Metal 高管表示，汽车制造商可能会将这项技术推给他们的顶级供应商。
“这些工程师不会谈论幕后发生的很多事情，”Myerberg 说。 “对于我们的客户将如何使用这些打印机，我们只有一小部分了解。”
9 月，惠普公司推出了一种名为 HP Metal Jet 的新型 3D 打印技术，旨在用于钢铁的大规模生产部分。据惠普称，大众汽车公司打算在 2020 年代使用 HP Metal Jet 技术生产电动汽车。电动汽车的运动部件比传统汽车少内燃机。因此，电动汽车可能是扩大汽车行业增材制造的机会。
工人调整
随着汽车行业变得更加复杂，正在努力提高工人技能。
随着汽车行业就业变得更加复杂，阿拉巴马州的劳动力培训计划 AIDT 正在努力加强其工人培训工作。工厂的员工来到位于亨茨维尔附近阿拉巴马州坦纳的 AIDT 工厂参加培训课程。
阿拉巴马州有几家汽车装配厂。该州还有航空航天工厂。因此，阿拉巴马州正努力改善其制造业培训。 1 月，阿拉巴马州的一个代表团访问了 Lightweight Innovations For Tomorrow (LIFT) 的底特律总部，这是一家美国制造研究所，汇集了公司和学者，以改进制造业的轻量化技术。
“阿拉巴马州 [正在] 不断发展制造业，”Kristi Bain 说，AIDT 的助理主任。
“我们必须在先进制造场景中工作，”该机构劳动力发展委员会的阿拉巴马州商务部副部长 Ed Castle 说。 “对我们来说，这是一个简单的方程式。需求是什么？您如何定义这种需求？”
福特的 Mikula 表示，这些趋势反映了汽车制造比以往更具吸引力。
“这是一个非常令人兴奋的地方成为，”他说。 “这是一个非常有趣的地方。”
