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(wèn)題。影響這類(lèi)救生器材和設(shè)備的安全問(wèn)題標(biāo)志著消費(fèi)者信心已經(jīng)因?yàn)楣?yīng)商所承受的無(wú)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(lái)保證車(chē)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(jí)供應(yīng)商帶來(lái)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(chǎng)
隨著輕型車(chē)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(chǎng)在此期間的復(fù)合年均增長(zhǎng)率（CAGR）將達(dá)到8.1％。部分原因是基于印度、中國(guó)和其它發(fā)展中國(guó)家出臺(tái)的新安全法規(guī)而引發(fā)的總體增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變。到2020年，新興經(jīng)濟(jì)體預(yù)計(jì)將占據(jù)全球車(chē)輛總產(chǎn)量58%的份額。僅中國(guó)而言就將占比30%，其商用車(chē)和客車(chē)的產(chǎn)量都將超過(guò)西歐和北美地區(qū)。
對(duì)于成熟的市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，越來(lái)越高的被動(dòng)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(gè)高級(jí)車(chē)輛中可擁有多達(dá)12種的應(yīng)用。對(duì)于大多數(shù)的新型車(chē)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(chē)和輕型卡車(chē)都配備了八個(gè)甚至更多的安全氣囊。此外，隨著汽車(chē)安全試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，如新車(chē)評(píng)價(jià)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(chē)輛的內(nèi)部和外部持續(xù)得到深化。當(dāng)前，知名車(chē)企沃爾沃和路虎為其在歐洲市場(chǎng)上出售的部分精選車(chē)型提供行人安全氣囊。在車(chē)輛時(shí)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(kāi)發(fā)中的概念包括安裝在前座和車(chē)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(chē)制造商采取了嚴(yán)格的措施來(lái)加強(qiáng)對(duì)安全氣囊點(diǎn)火系統(tǒng)部件的檢查力度。自動(dòng)檢測(cè)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(duì)于安全氣囊的織物部件來(lái)說(shuō)，所使用的充氣機(jī)的類(lèi)型通常決定材料的選擇。以相似的方式，自動(dòng)化視覺(jué)檢測(cè)已成為質(zhì)量監(jiān)控過(guò)程的重要部分。現(xiàn)在，汽車(chē)制造商要求許多安全氣囊供應(yīng)商安裝掃描儀和視覺(jué)系統(tǒng)，以便對(duì)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(guò)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(rùn)。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(lái)應(yīng)對(duì)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(shì)必會(huì)展現(xiàn)出劣勢(shì)，因?yàn)檫@些材料固有的彈性特征往往會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)重的變形。
完善道路安全價(jià)值鏈
當(dāng)結(jié)合工藝優(yōu)化和資源優(yōu)化時(shí)，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(shí)，也能確保最終質(zhì)量接近零缺陷。通過(guò)提高生產(chǎn)率和效率，供應(yīng)商可以實(shí)現(xiàn)增益，保持競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)滿足 OEMs日益苛刻的要求。
在生產(chǎn)過(guò)程期間識(shí)別異常情況可能會(huì)造成停機(jī)時(shí)間或昂貴的重新切割等嚴(yán)重?fù)p失，特別是當(dāng)車(chē)輛乘客的安全受到威脅時(shí)。如今，新的安全氣囊預(yù)生產(chǎn)軟件旨在通過(guò)驗(yàn)證氣囊織物準(zhǔn)備過(guò)程的每個(gè)步驟來(lái)使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。
因?yàn)榍懈盍慵膸缀涡螤顏?lái)自工業(yè)設(shè)計(jì)部門(mén)，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(jiàn)。強(qiáng)大的向?qū)С绦驅(qū)ζ溥M(jìn)行檢測(cè)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(xiǎn)。對(duì)于多層切割而言，第三步包括優(yōu)化織物使用，同時(shí)保證切割質(zhì)量。對(duì)于一次成型式安全氣囊來(lái)說(shuō)，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(lái)。
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(dòng)態(tài)激光功率控制。事實(shí)上，切割是通過(guò)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(shí)精準(zhǔn)的調(diào)整時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)強(qiáng)度不足時(shí)，加工部件無(wú)法得到正確切割。而當(dāng)強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)時(shí)，材料層會(huì)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(jí)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(jí)范圍，從而自動(dòng)補(bǔ)償具有熔融材料風(fēng)險(xiǎn)的輕微溫度變化。
此外，可以將幾個(gè)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(shí)間切割的工件，以此對(duì)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(xiǎn)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。這正是由切線所構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)， 通過(guò)單個(gè)切割路徑完成切割流程，以確保實(shí)現(xiàn)無(wú)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(gè)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(huì)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(shí)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(wèn)題。通過(guò)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(shí)將每個(gè)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(shí)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(dòng)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(shí)也是如此。
生產(chǎn)過(guò)程是導(dǎo)致利潤(rùn)或損失發(fā)生的一個(gè)步驟。通過(guò)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(shí)生產(chǎn)出沒(méi)有瑕疵的產(chǎn)品，為道路安全價(jià)值鏈做出貢獻(xiàn)。
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