General Motors ứng dụng công nghệ in 3D vào sản xuất xe hơi

Mới đây, tập đoàn General Motors (GM), nhà sản xuất toàn cầu của thương hiệu Chevrolet, thông báo họ đang ứng dụng công nghệ phần mềm thiết kế mới nhằm tiến tới việc giảm trọng lượng cho các mẫu xe trong tương lai. Công nghệ này là chìa khóa để phát triển các mẫu xe có động cơ sử dụng các loại nhiên liệu thay thế hoạt động hiệu quả hơn, nhẹ hơn và không khí thải.

Liên minh với công ty Autodesk trong lĩnh vực công nghệ thiết kế theo thuật toán dựa trên trí tuệ nhân tạo AI tiên tiến và các giải pháp công nghệ in 3D giúp giảm trọng lượng và cải tiến các mẫu xe trong tương lai. Được biết, Autodesk là một trong những công ty về phần mềm thiết kế hàng đầu, nổi tiếng với những phần mềm Autocad, Autocad 3D, Inventor v.v..

GM là một trong những nhà sản xuất ô tô đầu tiên trên toàn cầu sử dụng công nghệ phần mềm thiết kế theo thuật toán (generative design) mới được phát triển bởi công ty phần mềm Autodesk. Công nghệ này sử dụng điện toán đám mây và các thuật toán dựa trên trí tuệ nhân tạo AI để nhanh chóng tìm ra các phương án thiết kế khác nhau cho một linh kiện, từ đó tạo ra các mẫu thiết kế hình học hiệu suất cao và thường rất chân thực nhờ vào tập hợp các mục tiêu và thông số do người dùng cung cấp như là: trọng lượng, độ chịu lực, chất liệu, phương pháp sản xuất, v.v. Sau đó người dùng có thể chọn ra mẫu thiết kế tốt nhất cho linh kiện đó.

Phó chủ tịch GM phụ trách mảng linh kiện toàn cầu, Ken Kelzer cho biết:“Công nghệ đột phá này tạo nên những bước tiến vượt bậc trong việc thiết kế và phát triển linh kiện để làm cho các mẫu xe trong tương lai của chúng tôi có trọng lượng nhẹ hơn và hiệu quả hơn. Khi kết hợp công nghệ thiết kế với các giải pháp sản xuất tiên tiến như công nghệ in 3D, hướng tiếp cận của chúng tôi trong việc phát triển xe mới thay đổi hoàn toàn và về cơ bản là khác biệt trong các phương pháp làm việc với máy tính mà từ trước đến nay chúng tôi chưa từng tưởng tượng đến.”

Trước đó, tập đoàn GM đã tích hợp các vật liệu nhẹ và chịu lực cao trong các dòng xe như mẫu bán tải Chevrolet Colorado và mẫu SUV lịch lãm Trailblazer và hiện đang tiên phong trong ngành công nghiệp khi tiến bước vào giai đoạn tiếp theo trong việc sản xuất ô tô với trọng lượng nhẹ hơn. Và với công nghệ thiết kế mới này sẽ giúp giảm thêm đáng kể trọng lượng tổng thể phương tiện và tăng khả năng liên kết của linh kiện mà các phương pháp tối ưu hóa thiết kế truyền thống chưa thể làm được.

Ví dụ: Khi áp dụng công nghệ thiết kế mới một khung ghế có khối lượng nhẹ hơn 40% và chịu lực tốt hơn 20% so với loại nguyên mẫu. Nếu khung ghế truyền thống gồm 8 bộ phận riêng lẻ thì với công nghệ mới này, khung ghế nay là một khối liền được in 3D.

Từ năm 2016 đến nay, GM đã cho ra mắt thêm 14 mẫu xe mới và giảm được hơn 5.000 lbs (khoảng 2.268 kg) tổng trọng lượng cộng dồn, trung bình hơn 350 lbs (khoảng 158 kg) trên mỗi mẫu xe. Thành công trong việc giảm trọng lượng các mẫu xe phần lớn đến từ các giải pháp tiên tiến về vật liệu và công nghệ. Trong số 14 mẫu xe kể trên, hơn một nửa đã giảm khối lượng được 300 lbs (khoảng 136 kg) hoặc nhiều hơn.

Loại bỏ được phần lớn trọng lượng ở các linh kiện mà vật liệu không đóng góp vào hiệu suất, kết hợp với việc liên kết các linh kiện, mang đến nhiều lợi ích cho người sử dụng xe như tăng không gian khoang lái và thêm tính năng trên xe, phạm vi và hiệu suất xe được cải thiện, đồng thời dọn đường cho những tiện ích mới cho người sử dụng, tạo không gian cho các nhà thiết kế xe sáng tạo ra những thiết kế và kiểu dáng chưa từng xuất hiện.