Chevrolet Trailblazer là một trong những mẫu xe đã được GM áp dụng công nghệ vật liệu nhẹ trong quá trình chế tạo - Ảnh minh hoạ
General Motors (GM), nhà sản xuất toàn cầu của những chiếc xe mang thương hiệu Chevrolet, đang ứng dụng công nghệ phần mềm thiết kế mới nhằm tiến tới việc giảm trọng lượng cho các mẫu xe trong tương lai. Công nghệ này là chìa khóa để phát triển các mẫu xe có động cơ sử dụng các loại nhiên liệu thay thế hoạt động hiệu quả hơn, nhẹ hơn và không khí thải. 

GM là một trong những nhà sản xuất ô tô đầu tiên trên toàn cầu sử dụng công nghệ phần mềm thiết kế theo thuật toán (generative design) mới được phát triển bởi công ty phần mềm Autodesk có trụ sở tại vùng vịnh San Francisco.

Công nghệ này sử dụng điện toán đám mây và các thuật toán dựa trên trí tuệ nhân tạo AI để nhanh chóng tìm ra các phương án thiết kế khác nhau cho một linh kiện, từ đó tạo ra các mẫu thiết kế hình học hiệu suất cao và chân thực nhờ vào tập hợp các mục tiêu và thông số do người dùng cung cấp như trọng lượng, độ chịu lực, chất liệu, phương pháp sản xuất,... Sau đó người dùng có thể chọn ra mẫu thiết kế tốt nhất cho linh kiện đó. 

Công nghệ đột phá này tạo nên những bước tiến vượt bậc trong việc thiết kế và phát triển linh kiện để làm cho các mẫu xe trong tương lai. Khi kết hợp công nghệ thiết kế với các giải pháp sản xuất tiên tiến như công nghệ in 3D, hướng tiếp cận của GM trong việc phát triển xe mới thay đổi hoàn toàn và về cơ bản là khác biệt trong các phương pháp làm việc với máy tính mà từ trước đến nay.

GM vốn đã tích hợp các vật liệu nhẹ và chịu lực cao trong các dòng xe như mẫu bán tải Chevrolet Colorado và mẫu SUV Trailblazer, cũng như đang tiên phong trong ngành công nghiệp khi tiến bước vào giai đoạn tiếp theo trong việc sản xuất ô tô với trọng lượng nhẹ hơn. Công nghệ thiết kế mới giúp giảm thêm đáng kể trọng lượng tổng thể phương tiện và tăng khả năng liên kết của linh kiện mà các phương pháp tối ưu hóa thiết kế truyền thống chưa thể làm được. 

Đội ngũ kỹ sư của GM và Autodesk đã áp dụng công nghệ mới này để sản xuất một linh kiện thử nghiệm, đó là khung ghế có khối lượng nhẹ hơn 40% và chịu lực tốt hơn 20% so với loại nguyên mẫu. Nếu khung ghế truyền thống gồm 8 bộ phận riêng lẻ thì với công nghệ mới này, khung ghế nay là một khối liền được in 3D.

Là một phần của chương trình hợp tác lâu dài tập trung vào cải tiến, GM và Autodesk sẽ cộng tác trong các dự án có sự tham gia của thiết kế theo thuật toán, công nghệ in 3D và khoa học vật liệu. 

Thiết kế theo thuật toán là tương lai của sản xuất và GM đang đóng vai trò tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ này để giảm trọng lượng cho các mẫu xe tương lai của hãng. Công nghệ dựa vào thuật toán về cơ bản đã thay đổi cách thức thực hiện các công việc kỹ thuật bởi quy trình sản xuất được xây dựng thành các phương án thiết kế ngay từ đầu. Đội ngũ kỹ sư GM sẽ có thể tiếp cận với hàng trăm phương án thiết kế hiệu suất cao, sẵn sàng để đưa vào sản xuất, nhanh hơn nhiều so với việc đi kiểm chứng từng thiết kế một theo cách truyền thống.

GM là nhà sử dụng sản phẩm tiên phong và nhà cải tiến đối với công nghệ in 3D. Bởi suốt hơn ba thập kỷ qua, GM đã ứng dụng công nghệ in 3D để trực tiếp tạo ra những linh kiện 3 chiều từ dữ liệu số bằng cách liên tiếp bổ sung các lớp vật liệu. GM sở hữu công nghệ in 3D đầu tiên và có khả năng in 3D toàn diện hàng đầu ngành công nghiệp ô tô với hơn 50 máy tạo mẫu nhanh đã sản xuất ra hơn 250.000 linh kiện nguyên mẫu trong 10 năm qua.

Từ năm 2016 đến nay, GM đã cho ra mắt thêm 14 mẫu xe mới và giảm được hơn 2.267 kg tổng trọng lượng cộng dồn, trung bình hơn 158 kg trên mỗi mẫu xe. Thành công trong việc giảm trọng lượng các mẫu xe phần lớn đến từ các giải pháp tiên tiến về vật liệu và công nghệ. Trong số 14 mẫu xe kể trên, hơn một nửa đã giảm khối lượng được khoảng 316 kg hoặc nhiều hơn. 

Minh Quang