最近，大規(guī)模的安全氣囊召回事件已引發(fā)公眾聚焦于將嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)納入安全氣囊制造的必要性等問題。影響這類救生器材和設(shè)備的安全問題標(biāo)志著消費(fèi)者信心已經(jīng)因?yàn)楣?yīng)商所承受的無情的成本壓力而被漸漸侵蝕。為了贏回公眾的信任，原始設(shè)備制造商（OEMs）正采取非同尋常的舉措來保證車輛乘客的安全。這些旨在提高安全氣囊質(zhì)量控制水平的新措施給一級供應(yīng)商帶來了額外挑戰(zhàn)，在不斷變化的安全氣囊供應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)中，他們依舊專注于降低安全氣囊的單位成本。
日益復(fù)雜的市場
隨著輕型車輛的產(chǎn)量到2020年為止的年均增幅達(dá)到4%，預(yù)計(jì)安全氣囊市場在此期間的復(fù)合年均增長率（CAGR）將達(dá)到8.1％。部分原因是基于印度、中國和其它發(fā)展中國家出臺的新安全法規(guī)而引發(fā)的總體增長轉(zhuǎn)變。到2020年，新興經(jīng)濟(jì)體預(yù)計(jì)將占據(jù)全球車輛總產(chǎn)量58%的份額。僅中國而言就將占比30%，其商用車和客車的產(chǎn)量都將超過西歐和北美地區(qū)。
對于成熟的市場來說，越來越高的被動安全性將使新型安全氣囊獲得更廣泛的應(yīng)用分布，如在單個高級車輛中可擁有多達(dá)12種的應(yīng)用。對于大多數(shù)的新型車輛而言，駕駛側(cè)、乘客側(cè)和側(cè)簾式安全氣囊都是標(biāo)準(zhǔn)配置，而許多乘用車和輕型卡車都配備了八個甚至更多的安全氣囊。此外，隨著汽車安全試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，如新車評價規(guī)程（NCAP）等發(fā)布建議提倡使用更大、更寬的側(cè)面碰撞安全氣囊，產(chǎn)品的尺寸也不斷處于發(fā)展和演變中。
新型安全氣囊的創(chuàng)新應(yīng)用在車輛的內(nèi)部和外部持續(xù)得到深化。當(dāng)前，知名車企沃爾沃和路虎為其在歐洲市場上出售的部分精選車型提供行人安全氣囊。在車輛時速為20至50km的范圍之間，這些安全氣囊被設(shè)計(jì)為能夠?qū)⒛承┱媾鲎步抵磷畹统潭?。其他仍在開發(fā)中的概念包括安裝在前座和車頂?shù)暮髿饽摇?/div>
行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
由于安全氣囊充氣機(jī)丑聞所造成的余波未息，汽車制造商采取了嚴(yán)格的措施來加強(qiáng)對安全氣囊點(diǎn)火系統(tǒng)部件的檢查力度。自動檢測系統(tǒng)使供應(yīng)商能夠在不放緩生產(chǎn)進(jìn)度的情況下確保他們提供的組件符合嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)。
對于安全氣囊的織物部件來說，所使用的充氣機(jī)的類型通常決定材料的選擇。以相似的方式，自動化視覺檢測已成為質(zhì)量監(jiān)控過程的重要部分?，F(xiàn)在，汽車制造商要求許多安全氣囊供應(yīng)商安裝掃描儀和視覺系統(tǒng)，以便對安全氣囊裁切件進(jìn)行尺寸控制。
然而，加強(qiáng)措施僅僅是加劇了制造過程的復(fù)雜性。盡管有這些新的發(fā)展舉措，安全氣囊供應(yīng)商仍然保持相同的成本目標(biāo)，以賺取利潤。安全氣囊制造商正達(dá)到了成本優(yōu)化的極限，因而亟需尋找一種解決方案來應(yīng)對成本急劇下降的困境。這就解釋了為何許多制造商正在使用更便宜的材料，如聚酯纖維。然而，較低的成本勢必會展現(xiàn)出劣勢，因?yàn)檫@些材料固有的彈性特征往往會發(fā)生較為嚴(yán)重的變形。
完善道路安全價值鏈
當(dāng)結(jié)合工藝優(yōu)化和資源優(yōu)化時，最先進(jìn)的激光切割技術(shù)可幫助安全氣囊制造商攻克多重的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)。先進(jìn)的氣囊設(shè)計(jì)和切割技術(shù)能夠滿足這些嚴(yán)格的新要求，即使在使用諸如聚酯等低成本材料時，也能確保最終質(zhì)量接近零缺陷。通過提高生產(chǎn)率和效率，供應(yīng)商可以實(shí)現(xiàn)增益，保持競爭力，同時滿足 OEMs日益苛刻的要求。
在生產(chǎn)過程期間識別異常情況可能會造成停機(jī)時間或昂貴的重新切割等嚴(yán)重?fù)p失，特別是當(dāng)車輛乘客的安全受到威脅時。如今，新的安全氣囊預(yù)生產(chǎn)軟件旨在通過驗(yàn)證氣囊織物準(zhǔn)備過程的每個步驟來使整個生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。
因?yàn)榍懈盍慵膸缀涡螤顏碜怨I(yè)設(shè)計(jì)部門，其形式各種各樣，第一步是需檢查單元和尺度的一致性。第二步是去除切割所不需要的所有幾何形狀，即使肉眼不可見。強(qiáng)大的向?qū)С绦驅(qū)ζ溥M(jìn)行檢測和標(biāo)記，以消除在安全氣囊中心部分切割1/10mm孔的風(fēng)險。對于多層切割而言，第三步包括優(yōu)化織物使用，同時保證切割質(zhì)量。對于一次成型式安全氣囊來說，之后的步驟是構(gòu)建網(wǎng)格，從而為后續(xù)的優(yōu)化切割做準(zhǔn)備，并根據(jù)工業(yè)織布機(jī)的布局組裝零件。在進(jìn)行第一次切割前，必要的數(shù)據(jù)在幾分鐘內(nèi)被提取出來。
高速多層激光切割
使用一款高功率的激光束在高速條件，并且在不熔化材料層的情況下切斷厚厚一疊切割和縫合材料需要高度精準(zhǔn)的動態(tài)激光功率控制。事實(shí)上，切割是通過物質(zhì)升華進(jìn)行的，但這只有在激光束功率水平可得到實(shí)時精準(zhǔn)的調(diào)整時才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)強(qiáng)度不足時，加工部件無法得到正確切割。而當(dāng)強(qiáng)度過強(qiáng)時，材料層會擠在一起，從而造成層與層之間積聚纖維顆粒。新一代的激光切割機(jī)可高效地將激光功率強(qiáng)度控制在最接近的瓦數(shù)和微秒級范圍。（圖1）
圖1：新一代的激光切割機(jī)可高效地將激光功率強(qiáng)度控制在最接近的瓦數(shù)和微秒級范圍，從而自動補(bǔ)償具有熔融材料風(fēng)險的輕微溫度變化。
此外，可以將幾個因素考慮在內(nèi)，例如待切割材料的性質(zhì)，形狀的幾何形態(tài)、切割速度和加速度等。同樣需要考慮提前一點(diǎn)點(diǎn)時間切割的工件，以此對略微升高，并且可能造成鄰近區(qū)域材料發(fā)生熔融風(fēng)險的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。這正是由切線所構(gòu)成的風(fēng)險， 通過單個切割路徑完成切割流程，以確保實(shí)現(xiàn)無瑕疵的品質(zhì)。
校正切割路徑 消除安全氣囊的瑕疵
理論上，切割一次成型式安全氣囊需要設(shè)計(jì)一個起始點(diǎn)，以及使用特定的模板勾勒出一致的切割路徑。如果材料本身是完全規(guī)則的，這將是唯一需執(zhí)行的操作。然而，由于低成本的聚酯比其它纖維更具彈性，所以材料的編織和后處理工序可能會導(dǎo)致工件所有或部分部位發(fā)生彎曲和歪斜。
圖2：先進(jìn)的預(yù)生產(chǎn)軟件能夠使每款安全氣囊切口的幾何形狀瞬時適配一次成型織物的實(shí)際輪廓。
現(xiàn)在，使用新一代的切割制備軟件，便能輕松解決這些復(fù)雜的問題。通過限定不可改變的一次成型式氣囊設(shè)計(jì)的特定區(qū)域，切割機(jī)瞬時將每個切口的幾何形狀與織物的實(shí)際輪廓進(jìn)行適配（圖2），同時符合定位和間距規(guī)則。SmartCutting軟件展現(xiàn)的正是氣囊切割制備軟件和刀具之間的這種靈活的動態(tài)交互作用。打造的切割工件的尺寸與驗(yàn)證模板的完全相同，具有恒定的系統(tǒng)能力，即使在切割高度變形的材料時也是如此。
生產(chǎn)過程是導(dǎo)致利潤或損失發(fā)生的一個步驟。通過使用正確的預(yù)生產(chǎn)軟件和最新的激光切割技術(shù)，安全氣囊制造商可以降低其單位生產(chǎn)成本，同時生產(chǎn)出沒有瑕疵的產(chǎn)品，為道路安全價值鏈做出貢獻(xiàn)。
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