כיצד ה-Czinger 21C משתמש בבינה מלאכותית ובהדפסה תלת-ממדית כדי לנצח

מכונית היפר-מכונית Czinger 21C קבעה שיא הקפה חדש במכונית ייצור בלגונה סקה, מסלול מרוצים בחוף המרכזי של קליפורניה. המונעת על ידי שני מגדשי טורבו ומנועים חשמליים, Czinger 21C מסוגלת לייצר 1,250 כוחות סוס, מה שעוזר לה לשלוט במסלולי קליפורניה ולעקוף את Koenigsegg Jesko, מכונית ספורט בעלת מנוע מרכזי בייצור מוגבל המיוצרת על ידי יצרנית הרכב השוודית Koenigsegg Automotive AB.

Czinger 21C השלים את המסלול בן 2.238 המייל בדקה ו-22.30 שניות, כמעט שתי שניות פחות ממחזיק השיא הקודם.

"ידענו שבתנאים אידיאליים ה-21C מסוגלת להשיג הקפה מהירה בהרבה ממה שהדגמנו בעבר - זמן ההקפה הזה משקף כעת כראוי את יכולתה. בנינו מכונית כביש אדירה שמובילה את הקבוצה גם על המסלול."

– לוקאס צ'ינגר, מייסד ומנכ"ל

מכונית שוברת שיאים זו כוללת מנוע V-8 טווין-טורבו בנפח 2.88 ליטר, שפותח בחברה, בשילוב עם מערכת חשמלית של 800 וולט. מערכת היברידית זו מסייעת לספק תאוצה וביצועים קיצוניים במסלול תוך שמירה על חוקיות הכביש.

המכונית, שנהוגה על ידי ג'ואל מילר, קבעה גם שיא הקפות במכונית ייצור מוקדם יותר השנה. שיא זה של 1:24.39 נשבר על ידי שיא של 1:24.16 של ספיר מקניגסג סאדאיר בחודש שעבר, אשר נשבר על ידי שיא של 1:22.30 של צ'ינגר מוקדם יותר החודש.

שובר השיא, לדברי צ'ינגר, נעזר בתנאי מסלול אופטימליים, כולל מזג אוויר חם ושמש. ניסיון השיא הקודם שלה בקיץ הושפע מהתאונה, אך הפער של כמעט שתי שניות העניק לצ'ינגר כעת יתרון על פני היצרנית השוודית.

בניגוד למקבילה השוודית, שמייצרת מכוניות בעלות ביצועים גבוהים כבר למעלה משלושה עשורים, צ'ינגר היא חברה חדשה יחסית. יצרנית ההיפר-מכוניות שבסיסה בלוס אנג'לס בת שש שנים בלבד, מה שהופך את הרקורד שלה לראוי לציון במיוחד.

זה למעשה מחזק את ה-Czinger 21C כהיפר-מכונית איכותית, שעוצמתה והנדסתה הופכים אותה למצויינת ברחוב ובמסלול.

כיצד ה-Czinger 21C משתמש בבינה מלאכותית, הדפסה תלת-ממדית ואוטומציה

בעולם הרכב, מכוניות היפר צוברות תאוצה משמעותית. מכונות אלו, בעלות מראה אלגנטי ועתידני, ידועות בטכנולוגיה חדשנית, במהירות עוצרת נשימה ובביצועים יוצאי דופן.

כלי רכב אלה יכולים להגיע למהירות של 300 קמ"ש ולהאיץ מ-0 ל-60 קמ"ש בפחות מ-3 שניות.

כמה מההיפר-מכוניות הבולטות כוללות את מקלארן P1, המסוגלת להפיק 903 כוחות סוס ולהאיץ מ-0 ל-60 קמ"ש ב-2.8 שניות, ואת פרארי לה-פרארי, שמגיעה ל-62 קמ"ש ב-2.9 שניות. בוגאטי כיירון W16 מתגאה ב-304.77 קמ"ש עם 1,578 כוחות סוס. פורשה, בינתיים, עובדת על היפר-מכונית חשמלית חדשה, שמטרתה להגיע להספק של למעלה מ-1700 כוחות סוס ומחיר של מיליוני דולרים.

המפתח לחלקי המכונות המפוארים הללו טמון בטכנולוגיה ובהנדסה שלהם, שהן פשוט מהפכניות, ומאפשרות למכוניות בעלות ביצועים גבוהים במיוחד לדחוף את גבולות המהירות, התאוצה והאווירודינמיקה.

כדי להשיג זאת, הם משתמשים לעתים קרובות בחומרים מתקדמים כמו טיטניום וסיבי פחמן כדי ליצור מבנים קלים אך חזקים.

מכוניות היפר כוללות מערכות הנעה היברידיות המשלבות מנועי בעירה פנימית ומנועים חשמליים ליעילות ועוצמה. הן מתמקדות גם באופטימיזציה של התכנון כדי להפחית גרר ולהגדיל את כוח התנועה כלפי מטה. יתר על כן, מכוניות היפר כוללות מערכות סיוע לנהג כגון בקרת שיוט, סיוע בשמירה על נתיב ומערכות למניעת התנגשויות כדי לשפר את הבטיחות וביצועי הנהיגה.

קוני מכוניות היפר הם בדרך כלל אנשים שמעריכים יוקרה, ביצועים ואקסקלוסיביות.

על ידי ייצור מספר מוגבל של כלי רכב אלה, יצרניות מכוניות היפר הופכות אותן לבלעדיות ויקרות. מחסור, בשילוב עם מוניטין של המותג וחדשנות טכנולוגית, מעניק להיפר-מכוניות פוטנציאל השקעה חזק, שכן ערכן עולה עם הזמן.

ככל שסמלים אלו של ביצועים וחדשנות אולטימטיביים הופכים חזקים יותר ויותר, צ'ינגר בנתה את ה-21C לשימוש ברחוב תוך מתן ביצועים ברמת המסלול. למכונית ההיפר-היברידית יש מהירות מרבית של 400 קמ"ש ומהירות סל"ד של מעל 11,000. היא יכולה להגיע מ-0 ל-100 קמ"ש בפחות משתי שניות.

יתרה מכך, יש לו שלדה מטורפת שתוכננה על ידי בינה מלאכותית, ומטורף עוד יותר הוא תג המחיר שלו, שמתחיל בכ-2.35 מיליון דולר.

כפי ששיתף היוטיובר דאג דמורו עם 5 מיליון עוקביו, השלדה נראית כמו חומר אורגני, שאפשר לראות בגוף האדם, והיא תוכננה כולה באמצעות תהליך בינה מלאכותית מורכב שבו מהנדסים מספקים את כל המפרטים החשובים שרכיב צריך כדי שיפעל כרצונם.

בעוד שאלגוריתם הבינה המלאכותית מייצר את המבנה האופטימלי עבור הרכיב המדויק, מדפסת התלת-ממד בונה את הרכיבים באמצעות סגסוגת אלומיניום בהתאמה אישית שנועדה להשיג צורות מדויקות שמתאימות לגודל.

השימוש בתכנון מבוסס בינה מלאכותית, טכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית, הרכבה אוטומטית וחומרים שפותחו באופן עצמאי ופטנטים אפשרו לחברה לבנות את 21C עבור המאה ה-21.

זוהי למעשה מכונית הייצור הראשונה שנולדה ממערכת הייצור הקניינית של Divergent Technologies.

החלק כדי לגלול →

חברת האם של צ'ינגר, שנוסדה לפני למעלה מעשור על ידי קווין צ'ינגר כדי לחולל מהפכה באופן ייצור כלי רכב, פיתחה את מערכת הייצור האדפטיבית המפוצלת (DAPS) כדי לייעל עיצובים, להפוך מבנים לחומריים ולבטל הוצאות הון מראש.

זוהי מערכת ייצור מוגדרת תוכנה מקצה לקצה שיכולה ליצור כל מבנה, ללא הגבלה על ידי טכניקת ייצור.

Czinger 21C מדגים כיצד DAPS יוצר מבנים מורכבים, קלים ובעלי ביצועים גבוהים, מפחית בזבוז חומרים ומאיץ את הייצור עבור ייצור מהדור הבא בתעשיות השונות.

DAPS הוא למעשה תחליף ברמת המערכת לפתרונות מסורתיים של תכנון, ייצור והרכבה. באמצעותו, חברות יכולות לבנות מוצרים הניתנים להתאמה אישית מהירה כדי לעמוד בדרישות ספציפיות של הלקוח או למשימה. יתר על כן, הם מגיעים לשוק מהר יותר וניתנים להרחבה לפי דרישה לייצור בנפח גבוה.

המערכת, לדברי לוקאס, מנהל התפעול הראשי, מאפשרת "ללקוחות לפתח מוצרים בעלי ביצועים גבוהים יותר בלוחות זמנים מהירים יותר וללא הוצאות הון ספציפיות לעיצוב, ובכך משחררת את היצרנים מעול החלטות העיצוב המסורתיות".

DAPS משמש כיום לאספקת טכנולוגיות הדור הבא לתעשיות הרכב, הביטחון והחלל רכיבים מודפסים בתלת מימד.

בתחום הרכב, ל-Divergent יש שבעה לקוחות מובילים, כולל אסטון מרטין ומרצדס-AMG. בינתיים, בתוך תעשיית התעופה והחלל והביטחון, היא עובדת באופן פעיל עם מספר קבלנים ממשלתיים בארה"ב במגוון רחב של יישומים.

כחברת האם של Czinger Vehicles, היא פיתחה את מכונית ההיפר Czinger 21C, הכוללת יותר מ-350 רכיבי AM. לפני שנתיים גייסה החברה 230 מיליון דולר במימון הון מסוג Series D בהובלת Hexagon AB השבדית.

"DAPS נוצר כדי לשמש כבסיס למערכת עולמית של מתקני ייצור אזוריים המשלבים ומנצלים במלואם מחשוב-על, בינה מלאכותית, רובוטיקה וייצור תוספי בצורה חדשנית", אמר קווין בהצהרה באותה עת. "כעת נכנסנו ל'עידן ה-4D' של תכנון-ייצור-הרכבה דיגיטליים לחלוטין כשירות, מוצרים הפכו לחומריים המשתמשים ודורשים פחות חומר ואנרגיה, ייצור אזורי מבוזר ודמוקרטיזציה של גישה לכלים, נתונים ונכסי ייצור הדרושים לחדשנות בעולם הבנוי על ידי בני אדם שלנו."

כיצד ה-DAPS של Divergent משנה את ייצור הרכב

מערכת ה-DAPS של Divergent היא מערכת חדשנית לייצור חלקים מורכבים, כאשר רכיביה המרכזיים כוללים תכנון מבוסס בינה מלאכותית, הדפסה תלת-ממדית והרכבה רובוטית, כולם משולבים בצורה חלקה ליעילות, קיימות ויכולת הסתגלות גבוהות יותר.

מסע הייצור מתחיל בשלב התכנון, המופעל על ידי תוכנה הנדסית מבוססת בינה מלאכותית אשר מעריכה דרישות מבניות, יעדי ביצועים ואילוצי ייצור כדי ליצור את התכנון היעיל ביותר האפשרי.

במקום ליצור שרטוטים, כמו במערכות CAD מסורתיות, תוכנת הבינה המלאכותית מייצרת גיאומטריות אופטימליות שאינן דורשות התערבות ידנית ומוכנות לייצור. העיצובים קלים אך חזקים ומותאמים למקרי השימוש הספציפיים שלהם.

בעוד שבינה מלאכותית משנה את שלב התכנון ב-Divergent, היא מעצבת מחדש את כל מגזר הרכב, שבו למידת מכונה, למידה עמוקה וראייה ממוחשבת משפרות את האופן שבו כלי רכב מתוכננים, בונים, פועלים ונתמכים.

בפועל, הטכנולוגיה מאיצה את פיתוח הסוללות, מאפשרת בקרת איכות בזמן אמת, מיטובת ניהול תרמי במערכות הנעה, ומפעילה תאומים דיגיטליים וסימולציות גנרטיביות המפחיתות משמעותית את מחזורי הפיתוח. היא גם משפרת את מערכות המידע והבידור והנוחות, מחזקת מערכות סיוע מתקדמות לנהג (ADAS) ומאפשרת חוויות מותאמות אישית יותר ברכב.

יתר על כן, הפיכת נתונים בזמן אמת לתובנות מעשיות מאפשרת ליצרנים ולספקים לספק כלי רכב ושירותים בטוחים יותר, יעילים יותר ותואמים טוב יותר את ציפיות הצרכנים המתפתחות.

בינה מלאכותית מגדירה מחדש את האופן שבו כלי רכב מתוכננים, נבנים וחווים, ומובילה לקבלת החלטות חכמות יותר, מחזורי תנועה מהירים יותר ותוצאות חזקות יותר עבור הלקוחות.

לאחר התכנון, מערכת ה-DAPS של Divergent שולחת הוראות ייצור ישירות למדפסות תלת-ממד ברמה תעשייתית המשתמשות בסגסוגות שנבחרו בשל תכונות ספציפיות, כגון חוזק, גמישות או ביצועים תרמיים.

ייצור תוספי (AM) או הדפסה תלת-ממדית היא אחת מהן הטכנולוגיות המהפכניות ביותר של תקופתנו, אשר צפוי להיות ב- בחזית המהפכה התעשייתית הרביעיתבתכנון דיגיטלי, אובייקטים תלת-ממדיים נבנים שכבה אחר שכבה באמצעות עיצוב דיגיטלי ומגוון רחב של חומרים, כולל מתכת, פלסטיק ובטון. הטכנולוגיה מאפשרת גיאומטריות מורכבות, הפחתת פסולת וייצור לפי דרישה של חלקים פונקציונליים לשימוש סופי.

גודל השוק שלה צפוי לגדול ב- 46.76 $ מיליארד בקצב צמיחה שנתי ממוצע (CAGR) של 23.9% בין 2024 ל-2029.

בשנים האחרונות, ייצור אנרגיה (AM) חווה צמיחה משמעותית, ועבר מהייפ לאימוץ מרכזי בתעשיות השונות. אימוץ זה מונע על ידי יתרונות כמו יעילות עלויות, חופש עיצוב ובקרת שרשרת אספקה, אם כי אתגרים כמו עלויות ראשוניות ומגבלות חומרים עדיין קיימים.

בענף הרכב, ליכולת של AM ליצור מבנים מורכבים יש חשיבות משמעותית.

מבנים מורכבים יכולים לסייע בהפחתת משקל תוך שמירה או אף שיפור חוזק מכני, שהוא קריטי לשיפור יעילות הדלק וביצועי הרכב. ותהליך ייצור מכני מאפשר עיצובים שקשה ביותר או אפילו בלתי אפשרי להשיג בשיטות ייצור מסורתיות.

לדוגמה, ה-Czinger BrakeNode, רכיב רכב שתוכנן באמצעות בינה מלאכותית והודפס בתלת מימד, נוצר עם גיאומטריות שאינן אפשריות בשיטות ייצור מסורתיות.

הוא מיוצר באמצעות טכנולוגיית Direct Metal Laser Sintering (DMLS) הרשומה כפטנט של Czinger. בינתיים, נעשה שימוש בבינה מלאכותית מדור קודם כדי לייעל את התכנון ולהשיג ביצועים משופרים. BrakeNode משלבת כמעט כל רכיב של מערכת בלימה מסורתית לרכיב יחיד, מה שמפחית את מספר הרכיבים הנדרשים ואת נקודות הכשל הפוטנציאליות.

על ידי שילוב מפרק המתלה וקליפר הבלם לחלק אחד, המערכת מפחיתה הן את המשקל והן את המורכבות של מערכת הבלמים. השילוב הישיר של תעלות נוזל הבלמים במבנה של מכונית ההיפר Czinger 21C גם מגביר את הנוקשות ומשפר את הקירור, מה שמבטיח שמערכת הבלמים תוכל לעמוד בדרישות הקיצוניות של נהיגה בעלת ביצועים גבוהים.

ייצור מהיר של אבות טיפוס הוא יתרון גדול נוסף של הדפסה תלת-ממדית. היא מאפשרת לעדכן עיצובים מבלי לבזבז זמן וכסף על שיפוץ כלים.

היכולת לבדוק ולשפר גיאומטריות מתקדמות במהירות מאפשרת מחזורי פיתוח מהירים יותר ופתרונות חדשניים יותר. היא גם מאיצה את הקצב שבו ניתן להתאים מכוניות היפר לדרישות הלקוחות.

פיתוח מהיר יותר מאפשר למעשה לחברות לספק מכוניות שמתאימות טוב יותר להעדפות הלקוחות, תוך הימנעות מהשקעות הון גדולות בפרויקטים לא ודאיים.

"בסופו של דבר, זמן הפיתוח הקצר יותר מאפשר לנו לא להיכנס למחזורים של 10 שנים של מה שאנחנו חושבים שלקוח עשוי לרצות בתקופה זו [...] אבל זה גם מאפשר לנו לפתח ולספק מכוניות שאנחנו הרבה יותר בטוחים שהלקוח ירצה", אמר ג'ורג' ביגס, מנהל מסחרי ראשי בחברת Czinger Vehicles, בהודעה... ראיון מוקדם יותר השנה"אני חושב שזה יתרון לכל התעשייה, שאנחנו לא מבצעים השקעות הון עצומות בדברים שאנחנו לא לגמרי בטוחים לגביהם."

כשמדובר בשיקולי עלויות, חברות חוסכות גם במשכורות, שכר דירה, כוח מחשוב והוצאות אחרות, מה שאומר החזר השקעה מהיר יותר.

לאחר הדפסת החלקים, הם מועברים לשלב ההרכבה ב-Divergent, שם רובוטים מרכיבים כל רכיב ללא כלים או ג'יגים, מה שמאפשר בנייה של דגמי רכב או מבנים שונים באותו מתקן. הרובוטים משתמשים בדבקים מבוקרים ובמיקום באמצעות מעקב לייזר כדי לחבר חלקים, וכתוצאה מכך נוצר מבנה מודפס ענק אחד.

אז, "לא רק הדפסת התלת-ממד כשלעצמה", אלא מערכת הייצור מקצה לקצה של Divergent היא שמייחדת אותם, אמר ביגס.

בעוד שגורמים רבים משתמשים במדפסות תלת-ממד כחלק מפיתוח האב-טיפוס והפיתוח שלהם, הוא הוסיף כי "אין אף אחד שיש לו קו תהליך מקצה לקצה - סטייה". משמעות הדבר היא שהם לא רק מייצרים את החלק, אלא גם "מסייעים בתכנון, אופטימיזציה, יצירת אב-טיפוס והעברה מהירה שלו, ולאחר מכן מייצרים אותו ומסירים אותו כחלק גמור", אמר ביגס.

ההתמחות של Divergent בהנדסת רכיבי רכב, המציעה פתרון מקיף מקצה לקצה, תאפשר ניצול רכיבים אלה במקלארן W1 ובבוגאטי טורביון. מספר יצרני הציוד המקורי (OEM) המתעניינים בטכנולוגיה של החברה הוא "דו ספרתי", לפי מנהל הפיתוח הראשי.

השקעה בייצור מונע בינה מלאכותית ובטכנולוגיה תוספית

עכשיו, אם נבחן אפשרות השקעה בעולם הרכב, ג'נרל מוטורס (GM -3.47%) מציע בחירה אטרקטיבית. בעוד שצ'ינגר מוכיח מה אפשרי עם טכנולוגיות מתקדמות, ג'נרל מוטורס מייצגת את הכיוון המציאותי שבו הטכנולוגיה יכולה להגיע הלאה.

ל-GM יש אחת מתוכניות הייצור התוספי המתקדמות ביותר בקרב יצרניות רכב מסורתיות, עם אלפי חלקים מודפסים בתלת-ממד שכבר נפרסו באב טיפוס, כלים ורכיבים לשימוש סופי. בשנה שעברה, GM ביצעה מעל 5,400 פרויקטים חדשים של AM, כאשר צפויים עוד יותר השנה.

היא גם הציגה בפומבי תושבות מושב ורכיבים מבניים בעיצוב גנרטיבי המפחיתים את המשקל בעד 40%. ג'נרל מוטורס משתמשת בבינה מלאכותית כדי לשפר את האיכות, לאפשר יעילות ולשפר את הבטיחות במתקני הייצור שלה. לפני מספר חודשים, ג'נרל מוטורס הצהירה כי הבינה המלאכותית השיחה של גוגל ג'מיני תתחיל גם היא להיכלל ברכביה בשנה הבאה, ומערכת ADAS חדשה תושק בשלוש השנים הקרובות שתכלול טכנולוגיית נהיגה ללא ידיים, "מבלי לראות את העיניים".

וככל שג'נרל מוטורס עוברת לכיוון כלי רכב חשמליים ומוגדרי תוכנה, משקל קל, איטרציות מהירות וייצור דיגיטלי הם קריטיים לשיפור טווח הנסיעה, הביצועים ויעילות העלות.

אבל חשוב מכך, בניגוד ליצרניות היפר-רכבי GM פועלת בקנה מידה עצום, מה שאומר שיישום מערכות ייצור דיגיטליות מקצה לקצה עשוי לעצב מחדש באופן דרמטי את הכלכלה של ייצור רכב בנפח גבוה.

ג'נרל מוטורס עוסקת בעיקר בתכנון, בנייה ומכירה של משאיות, מכוניות, קרוסאוברים וחלקי רכב, כמו גם שירותים ומנויים מבוססי תוכנה. היא ידועה בעיקר בזכות בעלות וייצור של שברולט, ביואיק, GMC וקאדילק.

מניות החברה, ששווי השוק שלה הוא 76.8 מיליארד דולר, נסחרות כעת במחיר של 82.35 דולר, עלייה של 54.6% מתחילת השנה. הרווח למניה (ETM) שלה עומד על 5.20 ומכפיל הרווח (ETM) עומד על 15.84. GM משלמת תשואת דיבידנד של 0.73%.

באשר למצבה הפיננסי, החברה דיווחה על הכנסות של 48.59 מיליארד דולר ברבעון השלישי, ירידה של פחות מ-1% לעומת התקופה המקבילה אשתקד. "הודות למאמצים המשותפים של הצוות שלנו ולתיק הרכבים המשכנע שלנו, ג'נרל מוטורס הציגה רבעון נוסף של רווחים ותזרים מזומנים חופשי טוב מאוד", אמרה המנכ"לית מרי בארה.

החברה דיווחה על הוצאות מיוחדות בסך 1.6 מיליארד דולר עקב צמצום פעילותה ברכבים חשמליים לחלוטין, שלא נכללו בתוצאותיה המתואמות, וצמצמה ביותר ממחצית את הרווח הנקי המיוחס לבעלי המניות ל-1.3 מיליארד דולר. בינתיים, שולי הרווח הנקי שלה ירדו מ-6.3% שנה קודם לכן ל-2.7% ברבעון השלישי של 2025.

באותה תקופה, מנהל הכספים הראשי פול ג'ייקובסון אמר שרק כ-40% מכלי הרכב החשמליים שלהם היו רווחיים בייצור וציין כי עקב האטה צפויה באימוץ, הם צופים שייקח זמן רב מהצפוי לרכבים חשמליים להפוך לרווחיים. ובכל זאת, הם "ממשיכים להאמין שיש עתיד חזק לרכבים חשמליים, ויש לנו תיק רכבים נהדר כדי להיות תחרותיים", אמר ג'ייקובסון, והוסיף כי עליהם לבצע שינויים מבניים ולהוריד את עלות ייצור כלי הרכב הללו.

סיכום

ה-Czinger 21C היא מכונית היפר שוברת שיאים שמוכיחה שעתיד הביצועים טמון באותה מידה באופן שבו הרכב נבנה כמו באופן שבו הוא נוהג. על ידי החלפת אילוצי הייצור המסורתיים בתכנון מונע בינה מלאכותית, ייצור תוסף והרכבה אוטומטית, Czinger וחברת האם שלה Divergent Technologies הדגימו מודל תעשייתי חדש, קל יותר, מהיר יותר, יעיל יותר וניתן להתאמה.

ככל שמכוניות היפר ממשיכות לדחוף את גבולות המהירות וההנדסה, הצלחתו של צ'ינגר מרמזת כי יתרון תחרותי יגיע יותר ויותר מתוכנה, נתונים ואינטליגנציה ייצורית. במובן זה, המאה ה-21 אינה רק אבן דרך בביצועי הרכב, אלא תוכנית אב לאופן שבו יתפתחו, יתוכננו וייוצרו מכונות מורכבות של העתיד.

לחצו כאן כדי ללמוד על חמשת החידושים המובילים בתחום הרכב ששינו את העולם מעבר למכוניות.