打造未来汽车：福特协作、数字化、复材驱动出行愿景

“未来已建成”？

我最近听 Freakonomics 播客，CEO Jim Hackett 谈其对福特汽车公司未来愿景。主持 Stephen Dubner 指出福特近期“Built Ford Proud”活动嘲讽电动车（EV）新贵特斯拉，但 Hackett 基本押注福特未来在于出售客户数据。

 

SOURCE: “New ad campaign elicits emotion, takes shot at Tesla”, Autonews.com

Dubner 逼 Hackett 为福特对特斯拉辩护。Hackett 回应：

注意 Hackett 不只是说卖信贷申请数据，他也试图开发技术卖给硅谷等。

2018 消费电子展上，福特推介其 Transportation Mobility Cloud 据称将支持服务和应用快速开发，实现人员更高效移动和智能互联交通。福特还炒作其所谓 C-V2X，即蜂窝车联万物技术，称将允许城市各组件和应用互相共享信息，从车辆到行人骑行者、至整个基础设施，实现碰撞避免安全系统、交通信号优先等更多功能。

同时，福特将不再生产轿车，只造卡车、SUV 和 Mustang，加承诺 2022 年前推出 16 款 EV 车型。

Uniti One 电动车将利用数字孪生技术（上）和碳纤维增强热塑性复材（下）重新定义汽车设计和生产。来源：Uniti 和 KW Special Projects.

 

未来是协作、数字化、智能、用复材

然而今天，我在看瑞典初创公司 Uniti（https://www.uniti.earth/）YouTube 视频。与福特的对比不可更剧烈。

公司首款车型双座 Uniti One，用有机快速迭代设计流程和西门子 PLM 软件实现，含其 NX 生成式设计和数字孪生平台以及 Simcenter、Teamcenter、Tecnomatix、MindSphere 和 Fibersim 用于复材。“快速失败” 迭代流程用集体反馈在四个月内开发出三个工作原型，反馈基于草图、3D 打印模型、CAD 网格和虚拟现实体验。后者也涉及数千潜在客户帮助演进汽车数字界面，基于平板电脑，取消传统仪表盘。方向盘也换为操纵杆控制。

 

设计流程也含数字化制造和虚拟原型
 串行生产线用 Tecnomatix。来源：Siemens

Uniti 全拥抱数字孪生技术，计划不仅为每辆上路车辆建数字孪生，也为每个生产工厂。公司将用实际服役数据让车辆变得更好，基于每辆独特使用和问题。每个数字孪生可追踪实体车辆问题回溯至零件生产、设计等原因并建议维修、换件或其他修复。该数据再输入改进未来设计也改进生产工厂。

因此，Uniti 不仅追求物联网连接的智能感知车辆，还追求基于产品真实表现持续学习改进的智能先进制造。西门子正与 Airborne 和 SABIC 合作，致力大规模实现热塑性复材零件生产。

 

不过首先，Uniti 只是在承诺设备设施前试验不同制造选项。“你能先仿真运行工厂，”Horne 说。“能做所有成本建模和确认所有物流，在实际花数百万建厂前。……数字化让整个过程极其高效。”

然而，Uniti 已 承诺首家工厂选址——银石公园，历史悠久的 F1 赛道和英国大奖赛所在地，现转型为先进制造开发中心。与当地公司如 KW Special Projects（复材底盘和增材制造）、Danecca（电池）和 Unipart（全球供应链物流）合作无疑助力。（注 Williams Advanced Engineering 已与 Unipart 组建合资企业——Hyperbat Limited，新工厂（点击主页 Fly-through）——为 EV 生产电池。Williams 也发布自家碳纤维底盘用于 EV。英国不仅制定全球 EV 设计生产领导战略，还提供资金支持，含下文 ToPCaT 开发）。

银石 4.0 试点工厂——计划 2020 年投产——将生产 Uniti One 并作为全球许可“数字化”装配厂蓝图。

 KW Special Projects 开发将用于 Uniti One 的碳纤维增强复合材料底盘。来源：KWSP

 

ToPCaT：热塑性碳纤维浴缸

Uniti 合作伙伴 KW Special Projects (KWSP) 将提供公司底盘选择——碳纤维增强热塑性单体壳称 ToPCaT (ThermoPlastic Carbon Tub)。技术开发始于 2015 年，旨在提供轻量但更低成本替代传统高压釜固化环氧单体壳。用热塑性复材实现更低循环周期和可回收性，ToPCaT 声称提供高性能、低模具成本和可重复制造，模块化结构赋予设计和生产灵活性。

据 Composites in Manufacturing 2017 年 7 月杂志文章，KWSP 董事总经理 Kieron Salter 称预见未来 10 年材料巨变。虽偏好复材，他预测车辆将用更多增材制造工艺生产的混合材料，含自愈、适应环境变形和结构健康监测/诊断材料。“汽车业非常处于临界点，”他说。“未来 10 年，或将见证过去一个世纪那样巨变。”

 

开发技术反映使命

虽 Uniti 和 KWSP 对金属、混合材料和未来新材料持开放态度，但他们拥抱碳纤维复材作为使命关键部分，因其提供轻量化、性能和成本，使其电动车设计可行。

Uniti 称数字化是其DNA一部分。这也创造价值和性能，使 15-20 人团队在创纪录时间完成基础设计和三工作原型。我看 Uniti 在客户群参与和关系上甚至超越特斯拉，用数字通信，通过预订单证明市场价值并更新众筹投资人。

Uniti 里程碑与未来目标

• 2016 — Uniti 瑞典成立
• 2017 — 车辆原型发布
• 众筹开发
• 通过社交媒体和数字消息培育社区
• 2018 — 在线和瑞典两家 MediaMarkt 门店首批预订单（2,500 单）
• 2018 — 在印度车展发布 5 座车型虚拟现实演示器，拟与德里 Bird Group 合作生产
• 2019 年底 — 发布生产意向模型
• 2020 — 全数字化 i4.0 英国生产基地投产
• 2020 — 印度 5 座车型投产
• 拓展至北欧、美国和亚太
• 2024 — 达成至少 4% 欧洲电池电动车（BEV）市场份额

Uniti 也讨论开发自有车车（V2V）和车路（V2I）能力——即福特 C-V2X 和 Transportation Mobility Cloud 同领域能力。但 Uniti 努力是旁注，框架为其创新领域之一，动机帮助其车辆客户如改善安全城市驾驶、提供安全停车交易新方式等。

这一切太美好难成真？或许。我认为现实是 Uniti 车辆是利基市场，针对拥堵污染为当前亟需解决的真实问题的高密度城市区域。但 Uniti 展示的趋势——生成式设计、原型虚拟测试、数字孪生、制造流程和生产线仿真、智能柔性制造单元——那才是汽车及更远未来。