Как математиката помага за изграждането на автомобил?

Как математиката помага за изграждането на автомобил?




Обичайното възприятие днес е, че математиката навлиза в производството на автомобили едва през 80-те години, когато компютърното инженерство и моделиране се появяват на сцената.Но в действителност всяка машина, произвеждана някога, е била машина, съставена от числа-от началото до края.

Съдържание

Планиране на продукта

Автомобилните каросерии могат да се родят във въображението на дизайнерите, но самата кола започва с анализ на пазара. Всеки продаден автомобил трябва да се впише в определена ниша и да се конкурира с другите в тази ниша, ако има такива. Работата на продуктовия плановик е да анализира пазарните данни, да определи какво се продава, къде и за колко се продава. Продуктовите плановици трябва да вземат предвид данните за конските сили, теглото, разхода на гориво и общите размери и да изпратят идеалните си спецификации на отделите за проектиране и проектиране. Много важен момент е, че внимателният математически анализ на пазара за планиране на продукти диктува почти всички критични параметри и спецификации на крайния продукт.

Ходова част

Основната задача на инженера е да създаде шаси и компоненти, които отговарят на спецификациите на планиращия продукт, което е малко по-сложно, отколкото звучи. Компютърните симулации направиха много за инженерите на шасито, които вече могат да "вграждат" цифрово шаси в компютър и да го "тестват" отново и отново, използвайки сложни алгоритми за смятане и физика. Физическото моделиране се превърна в самостоятелна област на математиката и науката и резултатите от това моделиране засягат всички аспекти на дизайна на шасито и използването на материали. Геометрията и тригонометрията са важни елементи на конструкцията на окачването, тъй като те се намират почти навсякъде, където носещият компонент трябва да бъде закрепен с болтове към другия.




Външен дизайн

Бихте си помислили, че външният дизайн е чисто художествен процес, но това е вид изкуство, тясно свързано с науката и математиката. Може би сте чували фразата, може би унизително, че колата "изглежда така, сякаш е проектирана във вятърен тунел". В наши дни дизайнерите често се възползват от изключително сложен компютърен модел на флуиден поток, за да разберат как въздухът ще тече около, под и дори през каросерията на автомобила. Те ще направят промени в дизайна на автомобила, за да подобрят аеродинамичните му характеристики в компютъра, преди да създадат своя мащабен модел. Отново, подобно на тестването на компютърни катастрофи в отдела за шаси, усъвършенстваните алгоритми и смятане играят решаваща роля за това как изглежда и се държи крайният продукт.

Интериорен Дизайн

Интериорният Дизайн е друга област, в която може да мислите, че художественият и естетическият дизайн са били на първо място, но не. Много геометрия и тригонометрия са включени в науката за "ергономията" или интериорното оформление. Местоположение на всеки датчик, преминете на циферблата и дисплея на превозното средство точно изчислени в рамките на определен набор от параметри, така че те лесно да попаднат в очите или с ръка водачите и пътниците на определени измервания. Тези измервания също играят роля при поставянето на опори, опори, табла и волан поради въздушните възглавници. И всички тези елементи трябва да работят заедно, за да направят интериорния дизайн безопасен, удобен, удобен и да се надяваме красив.

Производство

След като всички дизайнерски елементи са на мястото си, машината се изпраща на конвейера. С всички роботи, участващи в днешния производствения процес, едва ли има точка, която не зависи изцяло от компютърни изчисления, геометрия, тригонометрия, заваряване и физика материали за измерване, обработка и монтаж на компоненти. С днешните производствени процеси всичко трябва да бъде измерено до нанометър, завършено и точно вписано. Математиката дори играе роля в анализа на работния процес, тъй като производителите винаги търсят начини да използват най-ефективно времето на своите работници и роботи. , Toyota е известна с това; системата за непрекъснато усъвършенстване "Kaizen" чрез постоянен анализ отдавна е индустриален стандарт за производство.

Завършване и доставка

Колата не е завършена с математика, след като е построена. След производството на определено количество отидете за тестване на продукта или контрол на качеството. Някои от тях отиват на краш тестове, където физиката е от решаващо значение в производствения цикъл. Други се подлагат на пътни тестове на тестова писта, където се правят точни измервания на акустичните качества на автомобила, пътуването, управлението, изходната мощност и емисиите. Необходима е математика – много математика-за да се съберат и съпоставят всички тези резултати. И накрая, превозното средство трябва да премине през логистичен процес за доставка. Тук се изчисляват таблици за време и разстояние, разходите за доставка се таблицират и автомобилът се превръща в друг номер за проследяване в обширната система, докато най-накрая пристигне на дилърския сайт.Веднъж там, собственикът поема и потегля, без дори да знае, че най-новата му награда е машина, съставена от числа от началото до края.

Подобен...