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新加坡國立大學和現代汽車公司探索3D打印技術用于電動汽車生產

2022-04-29

伴隨著能源革命的到來，全球各國正在以前所未有的力度推動電動汽車行業的發展。如今我們正身處電動汽車發展浪潮之中，電動汽車演繹的是一場能源和汽車驅動方式的革命，尤其是在能源安全、環境問題及地緣政治等風險暴露日益明顯的當下，就顯得更加必要和緊迫。日前，南極熊了解到新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）和汽車制造商現代汽車集團正在合作開展四個試點項目，探索3D打印和人工智能（AI）如何改變電動汽車（EV）的制造。

這些聯合研究項目將側重于利用3D打印技術為電動汽車生產定制部件，并開發機器學習算法來檢測制造過程中的缺陷。

除了研究和開發項目外，合作伙伴還尋求教育汽車行業的人了解3D打印技術對電動汽車的好處，并培養行業內的未來人才。

南大校長Subra Suresh說："南大與現代汽車集團的合作提供了另一個例子，說明我們與業界的密切合作在開發相關解決方案以解決現實問題方面發揮了重要作用。這與南大2025年戰略計劃是一致的，該計劃旨在解決人類面臨的一些重大挑戰。"

△從左至右：現代汽車集團高級副總裁Hong Bum Jung、現代汽車集團總裁兼首席創新官Youngcho Chi、南大校長Subra Suresh教授和南大高級副校長（研究）林欽勇教授出席了2021年9月1日在南大舉行的簽約儀式。照片來自新加坡南洋理工大學

開發未來的移動解決方案

去年10月，新加坡南洋理工大學被宣布為現代汽車集團在新加坡的現代汽車集團創新中心（HMGICS）的第一個學術研究伙伴。該中心是現代汽車未來移動性研究和開發的開放式研究設施，將于明年年底完工。

現代汽車集團總裁兼首席創新報價Youngcho Chi說："HMGICS旨在建立一個基于開放式創新的未來移動產業的生態系統。我們將加強與南大的合作，開發先進的解決方案，以徹底改變未來交通價值鏈的發展。"

據悉，NTU與現代作為合作伙伴的最新協議將專注于工業4.0技術，如3D打印和人工智能，以推進電動汽車的制造過程，并改善汽車行業內的未來移動性產品。該項目的最終目的是將傳統的汽車制造設施轉變為配備先進生產技術的、最先進的未來"智能"工廠。從本月開始，他們將首先開展四個試點項目，調查3D打印和人工智能如何能被整合到電動車制造中。

其中一個項目將通過開發車輛圖像處理的機器學習算法來確保電池驅動的電動車的質量。這些公司將評估將基于人工智能的圖像處理傳感器整合到汽車生產廠如何幫助檢測制造過程中的缺陷，從而確保最終產品既安全又可靠。

另一個研究項目將研究如何將3D打印有效地整合到電動車制造中，以實現各種汽車部件的定制化。為實現這一目標，合作伙伴將研究如何將3D打印機實施到智能工廠的運作中，使客戶能夠根據自己的喜好訂購和定制汽車模型。

Suresh說："這次與現代汽車集團的合作將建立在南大的核心優勢之上，在增材制造、人工智能、自動駕駛和電動汽車以及大數據等領域，為汽車行業、新加坡和全球社會帶來好處。"

△現代汽車之前已經在其車輛上安裝了3D打印部件，如其Genesis Essentia概念車。圖片來自現代汽車

培養未來的人才

在開展聯合研究項目的同時，新加坡南洋理工大學和現代汽車集團還希望激勵和培養汽車行業的未來人才。為此，這兩家公司將舉辦3D打印比賽，并為業內人士提供機會，讓他們深入了解3D打印技術在電動車方面的好處。通過這種方式，合作伙伴希望提高人們對電動車制造的興趣，并激發對未來交通的新想法。

新加坡南洋理工大學和現代汽車集團還將為該大學的學生和研究人員提供聯合教育研討會，讓學者和行業專家交流思想，提高技能。

△新加坡南洋理工大學的惠普-南洋理工大學企業實驗室也提供3D打印培訓和技能開發。(左起）NRF新加坡執行董事Lim Tuang Liang；南洋理工大學高級副校長（研究）Lam Khin Yong教授；惠普公司首席技術官Shane Wall；惠普公司打印部首席技術專家Glen Hopkins。照片來自新加坡南洋理工大學

用于電動車的3D打印

隨著內燃機的逐漸衰落以及國際上對清潔燃料和運輸方式的需求，汽車行業越來越希望利用3D打印等先進技術來改善電動車的制造工藝和零部件。

過去，3D打印已被用于制造電動車的優化電動馬達，而汽車巨頭福特等公司已宣布計劃投資增材制造設施，以創造新的自動駕駛電動車。

最近，電池技術專家Sakuu公司開發了一種新的工業級3D打印機，專門為大規模生產電動車電池進行了優化，而英國的Arash汽車公司則使用Stratasys子公司Makerbot的3D打印技術，為其電動車超跑生產終端部件。

同時，在8月，粘合劑噴射3D打印機制造商ExOne與Maxxwell Motors合作，為該制造商的軸向通量電動機開發了一種獨特的3D打印銅電子繞組設計，這些電動機用于電動汽車和工業設備。

毫無疑問，我們將迎來一場電動汽車行業的大變革。在這場能源革命的較量中，究竟是內燃機繼續自己的統治地位，還是電動汽車后來居上終結內燃機的歷史，仍然不得而知。但可以肯定的是，增材制造這種環保、可持續的制造模式將會是推動能源革命的最重要的因素之一。

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