使用复合材料的未来汽车是协作、数字化和智能的

“未来已建”？

我最近听了一个 Freakonomics 播客，其中 CEO Jim Hackett 讨论了他对福特汽车公司的未来愿景。主持人 Stephen Dubner 指出，虽然福特在最近的“Built Ford Proud”活动中嘲笑了电动汽车 (EV) 新贵特斯拉，但哈克特是基本上将福特的未来寄托在出售客户数据上。

来源：“新广告活动引发情感，向特斯拉开枪”，Autonews.com

Dubner 向 Hackett 施压，让他们为福特与特斯拉的案子辩解。哈克特回应：

请注意，Hackett 不仅仅是在谈论出售您的信用申请数据，他还在努力开发可以出售给硅谷和其他人的技术。

在 2018 年消费电子展上，福特展示了其交通出行云 据报道，这将支持服务和应用程序的快速发展，以实现更高效的人员流动和智能互联交通。福特还大肆宣传它所谓的C-V2X , 或蜂窝车到一切技术，它表示将允许城市的各种组件和应用程序相互共享信息，从车辆到行人和骑自行车的人，再到整个基础设施，实现防撞安全系统、交通信号优先级、以及更多。

与此同时，福特将不再生产轿车，而只会生产卡车、SUV 和 Mustang ，以及承诺到 2022 年推出的 16 款电动汽车。

Uniti One 电动汽车将利用数字双技术（顶部）和碳纤维增强热塑性复合材料（底部），以重新定义汽车设计和生产。资料来源：Uniti 和 KW 特殊项目。

未来是协作的、数字化的、使用复合材料的智能

然而，今天，我正在观看来自瑞典初创公司 Uniti (https://www.uniti.earth/) 的 YouTube 视频。与福特并置的戏剧性再好不过了。

公司的第一款车型，两人座 Uniti One , 是使用有机的、快速迭代的设计流程和 Siemens PLM 软件实现的，包括其 NX 衍生式设计和数字孪生平台以及用于复合材料的 Simcenter、Teamcenter、Tecnomatix、MindSphere 和 Fibersim。 “快速失败”的迭代过程使用对草图、3D 打印模型、CAD 网格和虚拟现实体验的集体反馈，在四个月内开发了三个工作原型。后者还涉及数千名潜在客户，以帮助改进汽车的数字界面，该界面基于平板电脑，消除了传统的仪表板。方向盘也换成了操纵杆控制。

设计过程还包括数字制造和虚拟原型
使用 Tecnomatix 的连续生产线。来源：西门子

Uniti 正在全面采用数字孪生技术，计划不仅为路上的每辆车，而且为每个生产工厂都有一个数字孪生。然后，该公司将根据每个人的独特用途和问题，使用实际的在役数据来改进其车辆。每个数字孪生都可用于跟踪实体车辆的问题，追溯到其在零件生产、设计等方面的原因，并提出维修、零件更换或其他修复建议。然后输入这些数据以改进未来的设计以及生产工厂。

因此，Uniti不仅追求物联网连接的智能传感车辆，而且追求基于其产品在现实世界中的性能不断学习和改进的智能先进制造。西门子正在与 Airborne 和 SABIC 合作开发相同的概念，以实现热塑性复合材料部件的大规模生产。

然而，首先，Uniti 只是在投入设备或设施之前尝试不同的制造选项。 “您可以先模拟工作中的工厂，”Horne 说。 “在实际花费数百万美元建造它之前，您可以进行所有成本建模并确认所有物流。 ……数字化使整个过程更加高效。”

但是，Uniti 有 致力于位置 为它的第一家工厂——银石公园，历史悠久的一级方程式赛道和英国大奖赛的主场，现在变成了一个先进的制造开发中心。与 KW Special Projects（复合底盘和增材制造）、Danecca（电池）和 Unipart（全球供应链物流）等本地公司的合作无疑起到了帮助作用。 （请注意，Williams Advanced Engineering 与 Unipart 成立了一家合资企业——Hyperbat Limited 和一家新工厂（点击主页的飞越）——为电动汽车生产电池。威廉姆斯还推出了自己的电动汽车碳纤维底盘. 英国不仅制定了在全球电动汽车设计和生产方面处于领先地位的战略，而且还为其提供了资金，包括下面的 ToPCaT 开发 ).

Silverstone 的 4.0 试验工厂 - 计划于 2020 年投入运营 - 将生产 Uniti One 并作为全球许可的“数字”装配厂的蓝图。

KW Special Projects 开发了用于 Uniti One 的碳纤维增强复合材料底盘。资料来源：KWSP

ToPCaT：热塑性碳纤维桶

Uniti 的合作伙伴 KW Special Projects (KWSP) 将为公司提供底盘选择——碳纤维增强热塑性单体壳，称为 ToPCaT（ThermoPlastic Carbon Tub）。该技术的开发始于 2015 年，旨在为传统的高压釜固化环氧树脂单体壳提供一种重量轻但成本较低的替代品。使用热塑性复合材料可实现更短的循环时间和可回收性，并且 ToPCaT 声称通过模块化结构提供高性能、低加工成本和可重复制造，以实现设计和生产的灵活性。

根据制造中的复合材料 KWSP 董事总经理 Kieron Salter 于 2017 年 7 月在杂志上发表文章说，他预计未来 10 年材料将发生巨大变化。尽管他偏爱复合材料，但他预测车辆将使用更多由增材制造工艺生产的混合材料，包括可以自我修复、改变形状以适应环境并提供结构健康监测/诊断的材料。 “人们可以看到汽车行业正处于一个转折点，”他说。 “在接下来的 10 年里，我们可能会看到上个世纪所见证的那么多变化。”

已开发的技术反映了使命

尽管 Uniti 和 KWSP 对未来可能开发的金属、混合动力车和新材料持开放态度，但他们已将碳纤维复合材料作为其使命的关键部分，因为它们提供了制造电动汽车设计所需的轻量化、性能和成本关键工作。

Uniti 将数字化描述为其 DNA 的一部分。这也产生了价值和性能，使 15-20 人的团队能够在创纪录的时间内完成基本设计和三个工作原型。我认为 Uniti 在参与和与客户群的关系方面比特斯拉走得更远，使用数字通信，因为它通过预订证明市场价值并更新其众筹投资者。

Uniti 里程碑和未来目标

• 2016 年 – Uniti 在瑞典成立
• 2017 年 — 展示车辆原型
• 众筹开发
• 通过社交媒体和数字消息来培养社区
• 2018 年 - 通过瑞典的两个 MediaMarkt 故事和在线预购（2,500 个订单）进行了首次预订
• 2018 年 — 在印度汽车博览会上推出了一款 5 座模型的虚拟现实演示器，该模型将与总部位于德里的 Bird Group 合作
• 2019 年底 — 生产意向模型即将公布
• 2020 年 - 在英国运营的完全数字化的 i4.0 生产基地
• 2020 年 — 在印度生产的 5 座车型
• 扩展到北欧、美国和亚太地区
• 2024 年 — 实现至少 4% 的欧洲电池电动汽车 (BEV) 市场

Uniti 确实讨论了自己的车对车 (V2V) 和车对基础设施 (V2I) 功能的开发——因此，与福特的 C-V2X 和运输移动云具有相同的功能领域。但 Uniti 的努力只是一个旁注，它只是其创新领域之一，其动机是通过改善安全的城市驾驶或提供安全进行停车交易的新方法来帮助其车辆客户。

这一切是不是太好了？也许。我认为现实情况是 Uniti 的车辆是一个利基市场，针对人口稠密的城市地区，拥堵和污染是现在需要解决的真正问题。但 Uniti 在衍生式设计、原型虚拟测试、数字孪生和制造过程模拟以及由智能、灵活的制造单元组成的生产线方面展示的趋势——是 汽车及其他领域的未来。