Offentliggørelse af resultaterne

Vi har etableret verdens første remote shell-præcisionsfremstillingsøkosystem baseret på "model-defineret virksomhed"-konceptet - "DigiCore". Dette system bruger den tre-dimensionelle model af produktet som den eneste datakilde og kører gennem hele processen med designsamarbejde, processimulering, intelligent fremstilling, kvalitetssporbarhed og ydeevnefeedback. Ved at skabe en "digital tvilling" for hvert shell-produkt gennem hele dets livscyklus har vi opnået en stigning på 30 % i produktionseffektivitet, en 40 % reduktion i kvalitetsomkostninger og givet kunderne problemfri tjenester lige fra virtuel verifikation til fysiske prototyper, fra små-batchforsøgsproduktion til stor-masseproduktion, og dermed redefineret den strukturelle leveringsmodel for høje{9}leveringsmodeller.

Udfordringer i baggrunden for forskning og udvikling

I udviklingen af-avancerede tilpassede fjernskaller er den lave effektivitet af medicinsk ingeniørsamarbejde et almindeligt smertepunkt. Mellem virksomheder inden for medicinsk udstyr (klienter) og leverandører af præcisionsfremstilling er informationstransmission afhængig af to-dimensionelle tegninger, PDF-specifikationer og flere rundrejser af e-mails, hvilket nemt kan føre til misforståelser, versionsforvirring og manglende evne til at opfylde komplekse geometriske tolerancer og proceskrav. Ved fremstillingen er procesplanlægning afhængig af ingeniørernes erfaring, og evalueringscyklussen for procesgennemførligheden (DFM) af nye produkter er lang med høje prøve--- og-omkostninger. Kvalitetsinspektion er stadig i vid udstrækning afhængig af manuel og offline tre-dimensionel koordinatmåling med isolerede data, hvilket gør det vanskeligt at opnå forebyggende kvalitetskontrol. For sporbarheden af ​​kliniske anvendelseseffekter er det desuden svært, når der opstår problemer, hurtigt at identificere, om afvigelsen ligger i design, materialer eller fremstillingsprocessen. Denne fragmenterede og erfaringsdrevne model{10} begrænser i høj grad innovationshastigheden inden for medicinsk udstyr og ensartet kvalitet.

Kerneteknologisk innovation

• Model-baseret definition og samarbejdsplatform:Vi kræver og støtter kunderne til direkte at bruge den tre-dimensionelle model (i formater som STEP AP242), der indeholder produktfremstillingsoplysninger som designinput. Modellen inkluderer ikke kun geometriske former, men indlejrer også direkte alle produktfremstillingsoplysninger såsom dimensionstolerancer, form- og positionstolerancer, overfladeruhed og materialespecifikationer. Internt bruger vi denne model til at udføre produktionsgennemførlighedsanalyse, toleranceoverlejringsanalyse, værktøjsstiprogrammering og inspektionsprogramkompilering i det samme digitale miljø. Kunder kan se behandlingssimulering, fremskridtsstatus og foreløbig inspektionsrapport for deres dele i en sikker cloud-platform, hvilket opnår ægte design- og produktionssamarbejde.
• Digital tvilling af proceskæden og virtuel debugging:Inden den fysiske behandling påbegyndes, bygger vi en komplet "digital tvilling af proceskæden" i det virtuelle miljø. Dette inkluderer: værktøjsmaskinens dynamikmodel, værktøjsmodel, armaturmodel, blank model og CNC-kode. Gennem virtuel behandlingssimulering kan kollision, overskæring og underskæring forudsiges og undgås, og skæreparametre kan optimeres. Desuden udfører vi "virtuel værktøjsmaskine-fejlretning", der kører den genererede G--kode på den virtuelle controller på værktøjsmaskinen for at verificere dens logiske korrekthed. Dette øger succesraten for den første prøveproduktion af nye produkter fra industrigennemsnittet på 60 % til over 95 %, hvilket forkorter leveringscyklussen markant.
• Fuld-procesdatasløjfe og intelligent kvalitetskontrol:Tildel en unik identifikationskode til hver produktionsbatch og endda hver del. Under behandlingen uploades værktøjsmaskinens status, sensordata og-maskinmåleresultater i realtid til produktionssystemet. Efter behandling opnås de faktiske tre-punktskydata for delen gennem online eller offline høj-præcisionsmåleudstyr (såsom optisk 3D-scanning, koordinatmålemaskine). Systemet sammenligner automatisk punktsky-dataene med den originale designmodel, genererer et farveafvigelseskromatogram og bestemmer automatisk, om det er kvalificeret eller ej. Alle procesdata og kvalitetsdata er knyttet til delens digitale tvilling og danner et komplet dataarkiv. Gennem big data-analyse kan der opnås-realtidsovervågning af proceskapaciteter, forudsigelse af værktøjets levetid og hurtig sporing af årsagen til kvalitetsproblemer.

Handlingsmekanisme

Kernemekanismen i "DigiCore"-økosystemet ligger i "at drive fysiske flows med datastrømme og optimere den virkelige verden gennem den virtuelle verden". Den model-baserede definition tjener som udgangspunktet for digitale tråde, der sikrer tabsfri, unik og sporbar transmission af information fra designhensigt til fremstillingskrav. Den digitale tvilling i proceskæden er kernemotoren, som "præformer" hele fremstillingsprocessen i det virtuelle rum, afslører og løser potentielle problemer til en meget lav pris, placerer fremstillingsrisici før produktionen og opnår idealet om "at få tingene rigtigt første gang" i intelligent fremstilling. Den fulde-procesdatasløjfe er ligesom nerveenderne og hjernen, der kontinuerligt indsamler massive data fra produktionsstedet i realtid og gennem analyse og feedback, konstant optimering af procesparametre, forudsigelse af udstyrsvedligeholdelsesbehov og forbedring af kvalitetskontrolniveauer. I sidste ende er det, der leveres til kunden, ikke længere en isoleret metaldel, men en intelligent produktpakke med dens komplette "digitale fødselsattest". Denne digitale tvilling kan fortsætte med at "overleve" i kundens produktlivscyklusstyringssystem og bruges til at guide efterfølgende montering, vedligeholdelse og endda genbrug.

Verifikation af effektivitet

Siden lanceringen af ​​"DigiCore"-systemet er de vigtigste operationelle indikatorer blevet væsentligt forbedret: Tiden fra datamodtagelse til færdiggørelse af DFM-analyse og afgivelse af tilbud på nye projekter er blevet reduceret med gennemsnitligt 50 %; succesraten for den første forsøgsproduktion (opnåelse af standarder uden omarbejdning) har nået et førende industriniveau på 96 %; respons- og håndteringstiden for kvalitetsafvigelser under produktionsprocessen er blevet forkortet med 70 %. For kunder kan deres produktudviklingscyklus forkortes med i gennemsnit 6-8 uger. I et typisk tilfælde udviklede et europæisk robotkirurgifirma et nyt endoskopisk instrument. Vi afsluttede fremstillingsanalysen af ​​den komplekse skal inden for 72 timer gennem platformen og gav optimeringsforslag. Vi leverede de fuldt funktionelle første prototyper inden for 2 uger, hvilket var dobbelt så hurtigt som den traditionelle tilstand, hvilket hjalp deres produkter med at komme i klinisk validering før tidsplanen. Platformens datasporbarhedsevne blev demonstreret uden nogen tvetydighed i en simuleret kvalitetsaudit. Den kunne lokalisere alle relevante produktionsposter, operatører, udstyrsparametre og originale testdata for en bestemt størrelse uden for tolerance{13}} inden for 5 minutter.

Forsknings- og udviklingsstrategi og filosofi

Vores strategi er "Digital transformation er ikke en mulighed, men en måde at overleve på". Vi mener, at for høj-præcisionsfremstilling er den fremtidige konkurrence ikke kun en konkurrence i værktøjsmaskiners nøjagtighed, men også en konkurrence i data-drevne muligheder. Vi er forpligtet til at blive en "software-defineret" produktionsvirksomhed, der konverterer vores årtiers akkumulerede procesviden og tekniske knowhow- til algoritmer, modeller og digitale processer. Vores filosofi er: Den bedste service er at sikre, at kundernes innovationsveje er uhindrede. Derfor investerer vi i digital infrastruktur ikke for at vise, men for at fjerne samarbejdsbarrierer, forkorte innovationscyklussen, sikre leveringskvalitet og i sidste ende gøre det muligt for læger og patienter at få adgang til de mest avancerede medicinske teknologier hurtigere og mere sikkert. Vi er kundens udvidede R&D- og produktionsafdeling og det mest pålidelige og intelligente led i deres innovative forsyningskæde.

Fremtidsudsigt

I fremtiden vil dette økosystem udvikle sig til en "cloud intelligent factory" og et "industriel samarbejdsnetværk". Vi undersøger muligheden for at gøre nogle processimulerings- og optimeringsfunktioner tilgængelige for kundernes designingeniører i form af cloudtjenester, så de kan få-fremstillingsfeedback i realtid under designprocessen. Samtidig vil der, baseret på blockchain-teknologi, blive etableret et troværdigt forsyningskædekvalitetssamarbejdsnetværk, der integrerer materialeleverandører, varmebehandlingsanlæg, overfladebehandlingsanlæg osv. i den samme digitale tråd for at opnå gennemsigtig og sporbar kvalitet gennem hele forsyningskæden. Den større vision er at kombinere kunstig intelligens og additiv fremstilling for at opnå den ultimative model af "efterspørgselsdrevet, automatisk generering og direkte fremstilling": Kunder indtaster funktionelle krav og rumlige begrænsninger, AI genererer automatisk det optimale skaldesign og genererer samtidig produktionsinstruktioner, producerer direkte leveringsudstyr, og den endelige leveringstidspunkt. til avanceret-tilpasning fra flere uger til flere dage, virkelig at realisere "on-demand-fremstilling" af medicinsk udstyr.