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3D打印走进福特 汽车生产线的大革命

2015-07-31 09:08
络遇
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  自福特汽车公司创办以来,不仅在汽车制造领域带来了革命,也颠覆了全球制造业。然而,当3D打印技术成熟发展之后,福特公司流水线作业显然已经不合时宜。据OFweek3D打印网了解,福特公司也将与时俱进,使用3D打印优化对流水线工人的劳动保护。

  据福特公司透露,自2003年以来,该公司通过人体工学研究、3D打印仿真、虚拟制造、以及其它由数据驱动的工艺变化,已经使得装配线上的工人工伤事故降低了70%。该公司在每款新车发布前进行的超过900个虚拟装配任务评估行动已经使得超过5万名员工的工作更加安全。“由于其工作带有体力劳动的心智,我们把组装线上的员工视为“工业运动员”。”福特公司组装人体工程学的技术负责人Allison Stephens说。“我们通过人体工程试验,并在获得的数据基础上做出决策,导致了更加安全的汽车生产过程,同时为我们的员工提供了更好的保护。”

  一个3D打印模型用来测量需要为员工各种尺寸的手型提供多大的空间

  与汽车设计师专注于车辆的外观和性能不同,福特公司的虚拟制造和人体工学专家团队专注于设计的可行性和员工在生产线上的安全性。尤其是流水线作业对于体力要求很高,而且还要反复重复同样的动作,这会导致肌肉损伤。而且发生故障的机器容易伤害操作人员的手或整个手臂。为了减少这种伤害的可能性,以及工作人员的疲劳和夏利,福特人体工学团队利用人和虚拟测试对象来模拟整个制造过程,以评估风险和所需要的体力劳动。

  福特流水线的一个虚拟现实工作站

  而福特人体工学团队在进行虚拟装配任务评估时主要使用三大核心技术:3D打印、全身动作捕捉和浸入式虚拟现实。为了验证拥有各种手掌大小的员工在操作是所需要的空间,特别是对于那些需要精确和细致的工作任务,该人体工学团队会完整、精确地3D打印出某些流水线上的机器,来测试其中留出空间对不同的手掌是否过于狭窄。这些试验的结果已经被证明比虚拟模拟更可靠,并有助于实现更好的生产决策。

  浸入式虚拟现实和全身捕获技术,让员工“直接”进入未来的虚拟工作站,同时收集有价值的数据

  在进行全身动作捕捉时,会有超过53个动作捕捉标记放在员工的身体上,这样才能看到他们在工作时其胳膊、背部、腿部和躯干如何进行交互的全部细节。同时还会收集超过50,000个数据点来揭示肌肉力量、张力和不平衡。最后,浸入式虚拟现实技术使用23个相机运动捕捉系统和头戴式显示器将雇员沉浸在未来的虚拟工作站中。通过这些试验的结果来考察操作人员的安全和生产力,以及车辆设计的整体可行性。

  这些虚拟的评估往往在新车发布的两三年之前就已经开始,以确保装配过程的安全性通过检验,并在第一辆车产出甚至下线之前进行优化。到目前为止,福特已经使用虚拟制造技术改进了超过100款新车型的推出,其中包括2015年的野马(Mustang)、F-150,和2016年的探索者(Explorer)。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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