In che modo la matematica aiuta a costruire un'auto?

Autore: Louise Ward
Data Della Creazione: 5 Febbraio 2021
Data Di Aggiornamento: 1 Luglio 2024
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In che modo la matematica aiuta a costruire un'auto? - Riparazione Auto
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La solita percezione oggi è che la matematica è arrivata solo negli anni '80, quando la progettazione e la modellizzazione assistita da computer hanno colpito la scena. Ma in realtà ogni macchina ha fatto diverse cose, dall'inizio alla fine.

Pianificazione del prodotto

I corpi automobilistici potrebbero nascere nell'immaginazione dei progettisti, ma inizia con l'analisi del mercato. Tutti hanno una certa nicchia e sono lì. Un lavoro dei pianificatori del prodotto è analizzare i dati di mercato, capire cosa vende, dove è la sua vendita e per quanto. I pianificatori dei prodotti devono esaminare i dati relativi a potenza, peso, risparmio di carburante e dimensioni e le loro specifiche ideali per i dipartimenti di ingegneria e progettazione. In un modo molto grande, quindi, i suoi prodotti pianificano un'analisi di mercato ad alta intensità matematica che detta quasi tutte le dimensioni e specifiche critiche del prodotto finito.


Ingegneria del telaio

Uno è un compito primario è quello di costruire un telaio e componenti per soddisfare le specifiche dei pianificatori del prodotto, il che è un po 'più complicato di quanto sembri. La modellazione assistita da computer ha fatto molto per gli ingegneri dello chassis, che ora possono "costruire" digitalmente uno chassis in un computer e "crash test" ripetutamente usando sofisticati algoritmi di calcolo e fisica. La modellazione fisica è diventata un campo della matematica e della scienza a sé stante, e i risultati di tale modellazione influenzano ogni aspetto della progettazione del telaio e dell'uso dei materiali. La geometria e la trigonometria sono elementi fondamentali nella progettazione delle sospensioni, in quanto sono praticamente ovunque un componente portante deve imbullonarsi ad un altro.

Design esterno

Pensi che sia un processo puramente artistico - è un tipo di arte fortemente fusa con la scienza e la matematica. Potresti aver sentito la frase, forse in modo dispregiativo che un'auto "sembra che sia stata progettata in una galleria del vento". I designer che faranno queste cose molto spesso saranno in grado di fare un sacco di soldi per il futuro. Faranno modifiche al design delle auto per migliorare le loro caratteristiche aerodinamiche nel computer prima di produrne mai un modello in scala. Ancora una volta, come i crash test computerizzati nel reparto chassis, algoritmi e calcoli avanzati svolgono un ruolo fondamentale nel modo in cui il prodotto finito appare e si comporta.


Interior Design

L'interior design è un'altra area in cui puoi pensare all'arte e al design estetico erano prima di tutto, ma no. Molta geometria e trigonometria vanno nella scienza dell '"ergonomia" o della disposizione interna. Il posizionamento di ogni indicatore, interruttore, quadrante e lettura nel veicolo è un determinato insieme di parametri che possono facilmente prendere in considerazione. Queste cose svolgono anche un ruolo nel posizionamento di pilastri, supporti, cruscotti e volanti a causa degli airbag. Questo è un aspetto sicuro, conveniente, comodo e, si spera, bello.

fabbrica

Dopo che tutti gli elementi di design sono stati posizionati, le auto vanno alla catena di montaggio. Con tutti i robot coinvolti nel processo di produzione, non esiste assolutamente alcun legame tra calcoli del computer, geometria, trigonometria, saldatura e fisica dei materiali. Con i processi di produzione odierni, tutto è stato misurato al nanometro, finito e adattato con precisione. Anche la matematica entra in gioco nell'analisi del flusso di lavoro, poiché i produttori sono sempre alla ricerca di modi per sfruttare al meglio il tempo impiegato dai loro lavoratori e robot. Toyota è famosa per questo; il suo sistema "kaizen" di miglioramento continuo ha una lunga storia nello standard industriale nella produzione.

Completamento e consegna

Un'auto non funziona con essa. Dopo la produzione, un certo numero va al collaudo del prodotto o al controllo di qualità. Alcuni vengono inviati per essere testati, dove la fisica ha l'ultima parola sulla corsa di produzione. Altri sono testati su strada su una pista di prova, in cui vengono misurate con precisione le capacità acustiche, la guida, la maneggevolezza, la potenza e le emissioni. Ci vuole matematica - molta matematica - per raccogliere e correlare tutti questi risultati. Infine, un'auto deve passare attraverso un processo logistico per la consegna. Qui vengono calcolate le tabelle dei tempi e delle distanze e infine arrivate al lotto della concessionaria. Una volta lì il proprietario prende possesso e si allontana, senza mai sapere che il suo ultimo premio è una macchina fatta di numeri dall'inizio alla fine.

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