Ogłoszenie wyników

Stworzyliśmy pierwszy na świecie ekosystem precyzyjnej produkcji zdalnej w oparciu o koncepcję „zdefiniowanego modelu przedsiębiorstwa” - „DigiCore”. System ten wykorzystuje trójwymiarowy-model produktu jako jedyne źródło danych i przeprowadza cały proces współpracy projektowej, symulacji procesu, inteligentnej produkcji, identyfikowalności jakości i informacji zwrotnej na temat wydajności. Tworząc „cyfrowego bliźniaka” dla każdego produktu powłoki w całym jego cyklu życia, osiągnęliśmy 30% wzrost wydajności produkcji, 40% redukcję kosztów jakości i zapewniliśmy klientom bezproblemowe usługi, od wirtualnej weryfikacji po fizyczne prototypy, od małej-produkcyjnej próbnej partii po masową-produkcję na dużą{8} skalę, tym samym na nowo definiując model dostaw podstawowych elementów konstrukcyjnych wysokiej klasy-wyrobów medycznych.

Wyzwania związane z badaniami i rozwojem

Podczas opracowywania-specjalistycznych, niestandardowych zdalnych powłok częstym problemem jest niska efektywność współpracy w zakresie inżynierii medycznej. Między firmami produkującymi urządzenia medyczne (klientami) a dostawcami wyrobów precyzyjnych transmisja informacji opiera się na-rysunkach dwuwymiarowych, specyfikacjach w formacie PDF i wielokrotnych wiadomościach e-mail, co może łatwo prowadzić do nieporozumień, pomyłek w wersjach i niemożności spełnienia złożonych tolerancji geometrycznych i wymagań procesu. Na etapie produkcji planowanie procesu opiera się na doświadczeniu inżynierów, a cykl oceny wykonalności procesu (DFM) nowych produktów jest długi i wiąże się z wysokimi kosztami prób-i-błędów. Kontrola jakości w dalszym ciągu w dużej mierze opiera się na ręcznym i offline trójwymiarowych-pomiarach współrzędnych na podstawie izolowanych danych, co utrudnia osiągnięcie prewencyjnej kontroli jakości. Co więcej, w przypadku identyfikowalności efektów zastosowań klinicznych, gdy pojawią się problemy, trudno jest szybko określić, czy odchylenie wynika z projektu, materiałów czy procesu produkcyjnego. Ten fragmentaryczny i oparty na doświadczeniu-model poważnie ogranicza szybkość innowacji w wyrobach medycznych i spójność jakości.

Podstawowa innowacja technologiczna

• Definicja oparta-na modelu i platforma współpracy:Wymagamy i wspieramy klientów, aby bezpośrednio korzystali z-trójwymiarowego modelu (w formatach takich jak STEP AP242) zawierającego informacje o produkcji produktu jako dane wejściowe do projektu. Model zawiera nie tylko kształty geometryczne, ale także bezpośrednio zawiera wszystkie informacje dotyczące wytwarzania produktu, takie jak tolerancje wymiarowe, tolerancje kształtu i położenia, chropowatość powierzchni i specyfikacje materiałowe. Wewnętrznie używamy tego modelu do przeprowadzania analizy wykonalności produkcji, analizy superpozycji tolerancji, programowania ścieżki narzędzia i kompilacji programów kontroli w tym samym środowisku cyfrowym. Klienci mogą przeglądać symulację przetwarzania, status postępu i wstępny raport z kontroli swoich części na bezpiecznej platformie w chmurze, zapewniając prawdziwą współpracę w zakresie projektowania i produkcji.
• Cyfrowy bliźniak łańcucha procesów i wirtualnego debugowania:Zanim rozpocznie się przetwarzanie fizyczne, budujemy w środowisku wirtualnym kompletnego „cyfrowego bliźniaka łańcucha procesów”. Obejmuje to: model dynamiki obrabiarki, model narzędzia, model mocowania, model półwyrobu i kod CNC. Dzięki wirtualnej symulacji obróbki można przewidzieć i uniknąć kolizji, nadcięć i podcięć, a także zoptymalizować parametry skrawania. Ponadto przeprowadzamy „debugowanie wirtualnej obrabiarki”, uruchamiając wygenerowany kod G-na wirtualnym sterowniku obrabiarki w celu sprawdzenia jego logicznej poprawności. Zwiększa to skuteczność pierwszej próbnej produkcji nowych produktów ze średniej branżowej wynoszącej 60% do ponad 95%, znacznie skracając cykl dostaw.
• Pełna-pętla danych procesowych i inteligentna kontrola jakości:Przypisz unikalny kod identyfikacyjny do każdej partii produkcyjnej, a nawet każdej części. Podczas przetwarzania stan obrabiarki, dane z czujników i-wyniki pomiarów w maszynie są przesyłane w czasie rzeczywistym do systemu realizacji produkcji. Po przetworzeniu rzeczywiste-dane trójwymiarowej chmury punktów części są uzyskiwane za pomocą-precyzyjnego sprzętu pomiarowego online lub offline (takiego jak optyczny skaning 3D, współrzędnościowa maszyna pomiarowa). System automatycznie porównuje dane chmury punktów z oryginalnym modelem projektowym, generuje chromatogram odchylenia kolorów i automatycznie określa, czy jest on kwalifikowany, czy nie. Wszystkie dane procesowe i dane dotyczące jakości są powiązane z cyfrowym bliźniakiem części, tworząc kompletne archiwum danych. Dzięki analizie dużych zbiorów danych można-monitorować możliwości procesów w czasie rzeczywistym, przewidywać trwałość narzędzi i szybko śledzić pierwotną przyczynę problemów z jakością.

Mechanizm działania

Podstawowy mechanizm ekosystemu „DigiCore” polega na „sterowaniu przepływami fizycznymi za pomocą strumieni danych i optymalizacji świata rzeczywistego poprzez świat wirtualny”. Definicja oparta-na modelu służy jako punkt wyjścia dla wątków cyfrowych, zapewniając bezstratną, unikalną i identyfikowalną transmisję informacji od założeń projektowych do wymagań produkcyjnych. Cyfrowym bliźniakiem łańcucha procesów jest główny silnik, który „wstępnie formuje” cały proces produkcyjny w przestrzeni wirtualnej, ujawniając i rozwiązując potencjalne problemy przy bardzo niskich kosztach, stawiając ryzyko produkcyjne przed produkcją i osiągając ideał „udanego wykonania zadania za pierwszym razem” w inteligentnej produkcji. Pełna pętla danych-procesu działa jak zakończenia nerwowe i mózg: stale gromadzi ogromne ilości danych z zakładu produkcyjnego w czasie rzeczywistym, a poprzez analizę i informacje zwrotne stale optymalizuje parametry procesu, przewiduje potrzeby w zakresie konserwacji sprzętu i poprawia poziomy kontroli jakości. Ostatecznie klientowi nie dostarcza się już izolowanej części metalowej, ale inteligentny pakiet produktów z kompletnym „cyfrowym aktem urodzenia”. Ten cyfrowy bliźniak może nadal „przetrwać” w systemie zarządzania cyklem życia produktu klienta i służyć do kierowania późniejszym montażem, konserwacją, a nawet recyklingiem.

Weryfikacja skuteczności

Od momentu uruchomienia systemu „DigiCore” znacząco poprawiły się kluczowe wskaźniki operacyjne: Czas od otrzymania danych do zakończenia analizy DFM i przedstawienia wycen nowych projektów został skrócony średnio o 50%; wskaźnik powodzenia pierwszej produkcji próbnej (osiągnięcie standardów bez przeróbek) osiągnął wiodący w branży poziom 96%; czas reakcji i obsługi nieprawidłowości jakościowych w procesie produkcyjnym został skrócony o 70%. W przypadku klientów cykl rozwoju produktu może zostać skrócony średnio o 6-8 tygodni. W typowym przypadku europejska firma zajmująca się chirurgią robotyczną opracowała nowy instrument endoskopowy. Zakończyliśmy analizę wykonalności złożonej powłoki w ciągu 72 godzin za pośrednictwem platformy i przedstawiliśmy sugestie dotyczące optymalizacji. Dostarczyliśmy w pełni funkcjonalne pierwsze prototypy w ciągu 2 tygodni, czyli dwukrotnie szybciej niż w przypadku tradycyjnego trybu, dzięki czemu ich produkty weszły do ​​walidacji klinicznej przed terminem. Możliwość śledzenia danych platformy została bez żadnych dwuznaczności wykazana w symulowanym audycie jakości. Może w ciągu 5 minut zlokalizować wszystkie istotne zapisy produkcyjne, operatorów, parametry sprzętu i oryginalne dane testowe dla partii o określonym rozmiarze-poza tolerancją.

Strategia i filozofia badań i rozwoju

Nasza strategia brzmi: „Transformacja cyfrowa nie jest opcją, ale sposobem na przetrwanie”. Wierzymy, że w przypadku-precyzyjnej produkcji wysokiej klasy przyszła konkurencja to nie tylko konkurencja w zakresie dokładności obrabiarek, ale także konkurencja w zakresie możliwości-opartych na danych. Zależy nam na tym, aby stać się przedsiębiorstwem produkcyjnym „zdefiniowanym-oprogramowaniu”, przekształcając zgromadzoną przez dziesięciolecia wiedzę o procesach i techniczne know-how-w algorytmy, modele i procesy cyfrowe. Nasza filozofia brzmi: Najlepsza usługa polega na zapewnieniu, że ścieżki innowacji klientów nie będą blokowane. Dlatego inwestujemy w infrastrukturę cyfrową nie na pokaz, ale po to, aby eliminować bariery we współpracy, skracać cykl innowacji, zapewniać jakość dostaw, a docelowo umożliwić lekarzom i pacjentom szybszy i bezpieczniejszy dostęp do najbardziej zaawansowanych technologii medycznych. Jesteśmy rozbudowanym działem badawczo-rozwojowym i produkcyjnym klienta oraz najbardziej niezawodnym i inteligentnym ogniwem w jego innowacyjnym łańcuchu dostaw.

Perspektywa przyszłości

W przyszłości ten ekosystem przekształci się w „inteligentną fabrykę w chmurze” i „sieć współpracy branżowej”. Badamy możliwość udostępnienia inżynierom-projektantom klientów niektórych możliwości symulacji i optymalizacji procesów w formie usług w chmurze, umożliwiając im uzyskiwanie w czasie rzeczywistym informacji zwrotnych na temat możliwości produkcyjnych w czasie procesu projektowania. Jednocześnie w oparciu o technologię blockchain zostanie utworzona wiarygodna sieć współpracy w zakresie jakości łańcucha dostaw, integrująca dostawców materiałów, zakłady obróbki cieplnej, zakłady obróbki powierzchni itp. w ten sam cyfrowy wątek, aby osiągnąć przejrzystą i identyfikowalną jakość w całym łańcuchu dostaw. Większa wizja polega na połączeniu sztucznej inteligencji i wytwarzania przyrostowego w celu osiągnięcia ostatecznego modelu „opartego na popycie, automatycznego generowania i produkcji bezpośredniej”: klienci wprowadzają wymagania funkcjonalne i ograniczenia przestrzenne, sztuczna inteligencja automatycznie generuje optymalny projekt powłoki i jednocześnie generuje instrukcje produkcyjne, a sprzęt do wytwarzania przyrostowego bezpośrednio wytwarza końcowe części, skracając czas-dostawy{6}}zaawansowanej personalizacji z kilku tygodni do kilku dni, realizując w ten sposób prawdziwą realizację „produkcji-na żądanie” wyrobów medycznych.