Kunngjøring av resultater

Vi har etablert verdens første økosystem for eksternt skallpresisjonsproduksjon basert på «modell-definert bedrift»-konseptet - «DigiCore». Dette systemet bruker den tre-dimensjonale modellen av produktet som eneste datakilde og går gjennom hele prosessen med designsamarbeid, prosesssimulering, intelligent produksjon, kvalitetssporbarhet og ytelsesfeedback. Ved å lage en "digital tvilling" for hvert skallprodukt gjennom hele livssyklusen, har vi oppnådd en 30 % økning i produksjonseffektivitet, en 40 % reduksjon i kvalitetskostnader og gitt kundene sømløse tjenester som spenner fra virtuell verifisering til fysiske prototyper, fra små-batchprøveproduksjon til stor-masseproduksjon, og redefinerte dermed den strukturelle leveringsmodellen for høye leveringskomponenter for{9}.

Forskning og utvikling Bakgrunnsutfordringer

I utviklingen av-avansert spesialtilpasset eksternt skall er den lave effektiviteten av medisinsk ingeniørsamarbeid et vanlig smertepunkt. Mellom bedrifter med medisinsk utstyr (klienter) og leverandører av presisjonsproduksjon er informasjonsoverføring avhengig av to-dimensjonale tegninger, PDF-spesifikasjoner og flere rundreiser av e-poster, noe som lett kan føre til misforståelser, versjonsforvirring og manglende evne til å møte komplekse geometriske toleranser og prosesskrav. Ved produksjonen er prosessplanlegging avhengig av ingeniørers erfaring, og evalueringssyklusen for prosessgjennomførbarhet (DFM) for nye produkter er lang, med høye prøvings--og-feilkostnader. Kvalitetsinspeksjon er fortsatt i stor grad avhengig av manuell og offline tre-dimensjonal koordinatmåling, med isolerte data, noe som gjør det vanskelig å oppnå forebyggende kvalitetskontroll. For sporbarhet av kliniske applikasjonseffekter er det dessuten vanskelig å raskt identifisere om avviket ligger i design, materialer eller produksjonsprosessen når det oppstår problemer. Denne fragmenterte og erfaringsdrevne modellen{10} begrenser kraftig innovasjonshastigheten innen medisinsk utstyr og konsistensen av kvalitet.

Kjerneteknologisk innovasjon

• Modellbasert-definisjon og samarbeidsplattform:Vi krever og støtter kunder til å bruke den tre-dimensjonale modellen (i formater som STEP AP242) direkte som inneholder produktproduksjonsinformasjon som designinndata. Modellen inkluderer ikke bare geometriske former, men inneholder også direkte all produktproduksjonsinformasjon som dimensjonstoleranser, form- og posisjonstoleranser, overflateruhet og materialspesifikasjoner. Internt bruker vi denne modellen til å utføre gjennomførbarhetsanalyse for produksjon, toleranse superposisjonsanalyse, verktøybaneprogrammering og inspeksjonsprogramkompilering innenfor det samme digitale miljøet. Kunder kan se prosesseringssimulering, fremdriftsstatus og foreløpig inspeksjonsrapport for delene deres i en sikker skyplattform, og oppnå ekte design- og produksjonssamarbeid.
• Digital tvilling av prosesskjeden og virtuell feilsøking:Før fysisk behandling starter bygger vi en komplett «digital tvilling av prosesskjeden» i det virtuelle miljøet. Dette inkluderer: maskinverktøysdynamikkmodell, verktøymodell, festemodell, blank modell og CNC-kode. Gjennom virtuell prosesseringssimulering kan kollisjon, overskjæring og underskjæring forutses og unngås, og skjæreparametere kan optimaliseres. Videre utfører vi "virtuell maskinverktøy-feilsøking", og kjører den genererte G--koden på den virtuelle kontrolleren til maskinverktøyet for å bekrefte dens logiske korrekthet. Dette øker suksessraten for den første prøveproduksjonen av nye produkter fra bransjegjennomsnittet på 60 % til over 95 %, noe som forkorter leveringssyklusen betydelig.
• Full-prosessdatasløyfe og intelligent kvalitetskontroll:Tilordne en unik identifikasjonskode til hver produksjonsbatch og til og med hver del. Under behandlingen lastes maskinverktøyets status, sensordata og-maskinmålingsresultater opp i sanntid til produksjonsutførelsessystemet. Etter prosessering innhentes de faktiske tre-punktskydataene til delen gjennom online eller offline høy-måleutstyr (som optisk 3D-skanning, koordinatmålemaskin). Systemet sammenligner automatisk punktskydataene med den opprinnelige designmodellen, genererer et fargeavvikskromatogram og bestemmer automatisk om det er kvalifisert eller ikke. Alle prosessdata og kvalitetsdata er knyttet til delens digitale tvilling, og danner et komplett dataarkiv. Gjennom stordataanalyse kan-sanntidsovervåking av prosesskapasiteter, prediksjon av verktøylevetid og rask sporing av hovedårsaken til kvalitetsproblemer oppnås.

Virkningsmekanisme

Kjernemekanismen til "DigiCore"-økosystemet ligger i å "drive fysiske flyter med datastrømmer og optimalisere den virkelige verden gjennom den virtuelle verdenen". Den modellbaserte-definisjonen fungerer som utgangspunktet for digitale tråder, og sikrer tapsfri, unik og sporbar overføring av informasjon fra designhensikt til produksjonskrav. Den digitale tvillingen i prosesskjeden er kjernemotoren, som "preformer" hele produksjonsprosessen i det virtuelle rommet, eksponerer og løser potensielle problemer til en svært lav kostnad, plasserer produksjonsrisiko før produksjon, og oppnår idealet om å "få ting riktig første gang" i intelligent produksjon. Hele-prosessdatasløyfen er som nerveendene og hjernen, og samler kontinuerlig inn massive data fra produksjonsstedet i sanntid, og gjennom analyse og tilbakemelding, optimaliserer prosessparametere konstant, forutsier behov for vedlikehold av utstyr og forbedrer kvalitetskontrollnivåer. Til syvende og sist er det som leveres til kunden ikke lenger en isolert metalldel, men en intelligent produktpakke med sin komplette «digitale fødselsattest». Denne digitale tvillingen kan fortsette å "overleve" i kundens produktlivssyklusstyringssystem, og brukes til å veilede etterfølgende montering, vedlikehold og til og med resirkulering.

Effektverifisering

Siden lanseringen av "DigiCore"-systemet, har de viktigste operasjonelle indikatorene blitt betydelig forbedret: Tiden fra datamottak til fullføring av DFM-analyse og tilbudsgivning for nye prosjekter er redusert med gjennomsnittlig 50 %; suksessraten for den første prøveproduksjonen (oppnå standarder uten omarbeiding) har nådd et ledende industrinivå på 96 %; respons- og håndteringstiden for kvalitetsavvik i produksjonsprosessen er forkortet med 70 %. For kunder kan produktutviklingssyklusen deres forkortes med gjennomsnittlig 6-8 uker. I et typisk tilfelle utviklet et europeisk robotkirurgiselskap et nytt endoskopisk instrument. Vi fullførte tilverkbarhetsanalysen av det komplekse skallet innen 72 timer gjennom plattformen og ga optimaliseringsforslag. Vi leverte de fullt funksjonelle første prototypene innen 2 uker, som var dobbelt så raske som den tradisjonelle modusen, og hjalp produktene deres med å gå inn i klinisk validering før tidsplanen. Datasporbarhetsevnen til plattformen ble demonstrert uten noen tvetydighet i en simulert kvalitetsrevisjon. Den kan finne alle relevante produksjonsposter, operatører, utstyrsparametere og originale testdata for en bestemt størrelse utenfor{13}}toleransebatch innen 5 minutter.

Forsknings- og utviklingsstrategi og filosofi

Vår strategi er "Digital transformasjon er ikke et alternativ, men en måte å overleve på". Vi tror at for høy-presisjonsproduksjon er fremtidig konkurranse ikke bare en konkurranse i maskinverktøyets nøyaktighet, men også en konkurranse i datadrevne-egenskaper. Vi er forpliktet til å bli en «programvare{4}}definert produksjonsbedrift, og konvertere våre tiår med akkumulert prosesskunnskap og teknisk kunnskap- til algoritmer, modeller og digitale prosesser. Vår filosofi er: Den beste servicen er å sikre at kundenes innovasjonsveier er uhindret. Derfor investerer vi i digital infrastruktur ikke for å vise frem, men for å eliminere samarbeidsbarrierer, forkorte innovasjonssyklusen, sikre leveringskvalitet og til slutt gjøre det mulig for leger og pasienter å få tilgang til de mest avanserte medisinske teknologiene raskere og sikrere. Vi er kundens utvidede FoU- og produksjonsavdeling, og det mest pålitelige og intelligente leddet i deres innovative forsyningskjede.

Fremtidsutsikter

I fremtiden vil dette økosystemet utvikle seg til en "cloud intelligent factory" og et "industri samarbeidsnettverk". Vi undersøker muligheten for å gjøre noen prosesssimulerings- og optimaliseringsfunksjoner tilgjengelig for kundenes designingeniører i form av skytjenester, slik at de kan få tilbakemelding om produksjonsbarhet i sanntid under designprosessen. Samtidig vil det, basert på blockchain-teknologi, etableres et pålitelig samarbeidsnettverk for kvalitet i forsyningskjeden, som integrerer materialleverandører, varmebehandlingsanlegg, overflatebehandlingsanlegg etc. i samme digitale tråd for å oppnå transparent og sporbar kvalitet gjennom hele forsyningskjeden. Den større visjonen er å kombinere kunstig intelligens og additiv produksjon for å oppnå den ultimate modellen av "etterspørselsdrevet-, automatisk generering og direkte produksjon": kundene legger inn funksjonelle krav og romlige begrensninger, AI genererer automatisk det optimale skalldesignet og genererer samtidig produksjonsinstruksjoner, produserer direkte utstyr, produserer den endelige leveringstiden for avansert-tilpasning fra flere uker til flere dager, virkelig realisering av «on-demand-produksjon» av medisinsk utstyr.