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圖片來源:Pixabay/CC0 公共領域

人工智慧驅動的攝影檢查、3D 列印工具和擴增實境訓練耳機是福特汽車公司提高車輛品質策略的一部分,而這項策略一直困擾著其財務表現。

由於 2021 年之前車輛的保固成本意外激增,這家迪爾伯恩汽車製造商第二季度的淨利潤同比下降了 5% 以上。多年來,該公司因車輛品質不佳而產生了負面財務影響,這是該公司一直尋求透過新的領導層、改進的製造系統和先進技術來解決的關鍵領域。

較慢的車輛發布和產能提升流程給公司帶來了損失——去年推出 Super Duty 時的新程序使福特損失了約 10 億美元。但福特高層表示,為了取得更好的結果,這是值得的,而且隨著新工業體系下的每次推出,整個過程變得更加順利,成本也更低。該品牌在 J.D. Power 2024 年美國新車品質研究中躍升 14 位,從第 23 位躍升至第 9 位。

J.D. Power 汽車基準測試高級總監 Frank Hanley 表示:「看到一個完整市場品牌做出這樣的重大轉變意義重大。」不過他指出,現代汽車也從第17 位躍升至第3 位,上升了14 位。

「最重要的是組織對品質的承諾。當他們承諾要做出改變時,他們必須讓整個組織——設計、產品規劃、製造設施——每個人都必須參與改進。”

更深入的品質檢查、改善溝通流程以更快地解決問題以及改革採購方式是福特努力的一部分。

漢利指出了公司對品質的承諾以及灌輸成功所需文化的決心的具體表現。福特正在實施的工具包括該汽車製造商所說的更好地培訓和提高工人技能、為員工提供更有效地完成工作的資源以及在車輛或零件移動到下一站之前發現問題的工具。

人工智慧相機

一個例子是行動人工智慧視覺系統(MAIVS)的實施。福特工程師利用智慧型手機中的相機和可用的人工智慧技術,實現了該系統與福特軟體對話並捕捉零件套件等影像。該技術根據圖像庫檢查照片,以確定組裝是否正確。如果不是,零件套件將停在工作站上,直到修復為止。

全球約有 20 家工廠安裝了 MAIVS 300 多個站,去年進行了超過 6,000 萬次檢查。位於斯特靈高地的範戴克電動動力總成中心​​是第一家在營運中採用該技術的動力總成工廠。

該工廠為 Escape、Maverick 和 Transit 以及全電動 F-150 Lightning 和 E-Transit 等車輛生產變速箱和電動馬達,擁有約 10 個配備 MAIVS 的加油站。

在一種用途中,該系統評估擠壓管,擠壓管是冷卻混合動力汽車馬達的電動油泵中的圓形橡膠密封件。2023 年,平均每月有 35 台泵浦出現擠壓管缺陷並進入變速箱,當年 6 月出現了 63 台廢品的歷史最高記錄。今年 1 月安裝 MAIVS 後,拒絕數量從 12 月的 26 起下降到 1 月的 17 起,再到 2 月的 13 起和 3 月的 0 起,整個春季和夏季都保持在這個水平。

Van Dyke 的品質經理 Hayley Garnham 表示:“通過大量此類工具和實施,我們可以確保他們遇到的任何問題都可以被切斷,這樣有問題的部分就不會再出現。”被傳遞下去。

3D列印

此外,在 Van Dyke 和其他工廠,福特正在利用積層製造技術開發 3D 列印工具,操作員可以使用這些工具來簡化工作並保持零件井井有條且易於存取。工廠經理馬克·什庫卡尼 (Mark Shkoukani) 表示,這有助於以一致的方式使用正確的零件、更有效率地完成工作。

首席製程工程師 Bill Colwell 表示,光是範戴克工廠就有兩台大型 3D 列印機和一台較小的印表機,主要用於每天 24 小時運作的原型。列印可能需要 20 分鐘到幾個小時,具體取決於工具的大小。通常有六個項目在排隊,工作人員每天都會提出想法。

當生產線上的員工對工具有想法時,可以去找科爾韋爾或他的同事。他們將共同繪製出一個設計草圖,然後 Colwell 使用該草圖來創建 3D 列印機可以生產的設計(通常使用塑膠)。與過去福特必須透過供應商相比,這個過程可以在一天之內將工具交給操作員,如果必須進行進一步調整,這可能需要數週甚至數月的時間。

「我們可以在幾個小時內實施一些東西,嘗試一下,如果它不起作用,」科爾韋爾說,「我們可以立即返回並採用我們已有的相同模型並立即打印出來,然後稍加修改到它。

克里斯·基普(Chris Kipp),52 歲,來自克萊門斯山,是范戴克工廠的美國汽車工人聯合會團隊負責人,他與工程師合作設計了一種工具,可以讓工人輕鬆地將轉子端蓋推入到位,轉子是電動驅動裝置的一部分。他們最初使用的工具需要很大的力氣才能按下組件。

基普和工程師發現,透過製造一種利用零件內徑而不是外徑的工具,它可以提供穩定性,並且只需更小的力道即可將蓋子固定到位。結果,時間長度變化很大、可能需要兩分鐘以上才能完成的任務變得變化不大,在 80 秒內完成。

「這容易多了,」基普說。“操作員確實感受到了這一點。”

最近的一個早晨,30 歲的泰勒·阿莫迪奧(Tyler Amodeo) 來自斯特林高地(Sterling Heights),是范戴克(Van Dyke) 工廠的一名裝配工,他正在使用多種3D 工具來完成他的工作。一個波形彈簧支架讓他能夠快速抓住又大又薄的墊圈,而不會讓它們變得亂七八糟。他將許多零件放入 3D 列印套件中,該套件在將組件發送到動力總成生產線時將托盤上的組件整理得井井有條。

「它幫助我變得有條理、有效率、更快,」阿莫迪奧說。

Shkoukani 說,這是關鍵,因為當員工沒有所需的工具或零件時,他們必須花時間尋找正確的零件並確保獲得正確的零件。

「你消除了一些腳步聲,」他說。“當你在沿線的多個車站這樣做時,你只需計算一下:次數太多了。這只是一個巨大的節省。”

擴增實境培訓

面向下游,Dearborn Engine 也實施了技術,透過 Microsoft HoloLens 加強員工培訓,以取得積極的品質成果,其第二代型號的零售價為 3,500 美元。

該工廠已將擴增實境護目鏡與書面說明、對其他人工作的觀察以及螢幕上的 3D 模型一起納入培訓課程中。工廠經理 Nadeem Zaidi 表示,與喬治亞理工學院的一項合作研究表明,混合現實步驟有助於增強肌肉記憶。

Zaidi 表示,這一點尤其重要,因為雖然福特擁有大批量製造商的優勢,但迪爾伯恩工廠自2021 年重新啟動生產以來進行了重組,增加了更多利基動力總成生產線。生產線生產的引擎很少。

該工廠還致力於培訓更多員工從事他們從未做過的工作,從裝配到機械加工,扎伊迪說,“這有助於我們根據在場工作的人員分配人力。”

他說,希望 HoloLens 能夠幫助簡化這一過程。例如,戴上耳機後,學員會收到書面的分步彈出說明,其中可以解釋如何檢查 F-150 Raptor R V-8 引擎。虛擬線引導使用者看向哪裡,使用者可以讓指示跟隨它們或保持靜止在某個位置。

「從我的角度來看,最大的資產是它需要一項複雜的工作並將其分解為非常小的步驟,如果你遵循這個過程,你就會到達終點,」發射協調員阿爾·費舍爾說。「有時,專家會理所當然地認為自己有多優秀。但事實並非如此。它會一步步有條不紊地引導你完成任務。”

當工作人員在某個領域的專業知識有限時,這可能會很有幫助。工廠曾經有一位專家可以在沒有指示的情況下檢查某台 I-4 引擎。

福特生產系統教練 Tim Mwenje 表示:“如果那位專家不在工廠,那麼…你就會忙於完成檢查。”“當你戴上這個時,連我都可以檢查它。”

Dearborn Engine 的 20 多名員工已經接受了使用 HoloLens 的培訓,福特於 7 月開始追蹤單一團隊的表現,其中每個成員都接受了該技術的培訓。它的應用正在擴大,並在其他地點進行探索,包括迪爾伯恩卡車裝配廠、伊普西蘭蒂的羅森維爾零件廠和肯塔基州的路易斯維爾裝配廠。

「我希望我們在我 18 歲、剛起步時就擁有了這個,」迪爾伯恩引擎團隊負責人、來自雷德福鎮的 42 歲雷金納德·巴塞特 (Reginald Bassett) 說道。“我是一個非常有視覺感的人,所以這很酷。”

2024 年底特律新聞網。由 Tribune Content Agency, LLC 發行。

引文:福特如何利用人工智慧、擴增實境和 3D 列印來提高品質(2024 年 9 月 11 日)檢索日期:2024 年 9 月 11 日來自 https://techxplore.com/news/2024-09-ford-ai-augmented-reality-3d.html

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