Annuncio dei risultati

Abbiamo creato il primo ecosistema di produzione di precisione con guscio remoto al mondo basato sul concetto di "modello-impresa definita" - "DigiCore". Questo sistema utilizza il modello tridimensionale del prodotto- come unica fonte di dati e attraversa l'intero processo di collaborazione di progettazione, simulazione del processo, produzione intelligente, tracciabilità della qualità e feedback sulle prestazioni. Creando un "gemello digitale" per ciascun prodotto esterno durante il suo intero ciclo di vita, abbiamo ottenuto un aumento del 30% dell'efficienza produttiva, una riduzione del 40% dei costi di qualità e fornito ai clienti servizi ininterrotti che vanno dalla verifica virtuale ai prototipi fisici, dalla produzione di prova in piccoli lotti-alla produzione di massa su larga-scala, ridefinendo così il modello di consegna per i componenti strutturali principali dei dispositivi medici di fascia alta-.

Sfide di fondo di ricerca e sviluppo

Nello sviluppo di shell remote personalizzate di fascia alta-, la scarsa efficienza della collaborazione di ingegneria medica è un punto dolente comune. Tra le aziende di dispositivi medici (clienti) e i fornitori di produzione di precisione, la trasmissione delle informazioni si basa su disegni bi-dimensionali, specifiche PDF e molteplici viaggi di andata e ritorno di e-mail, che possono facilmente portare a malintesi, confusione di versioni e incapacità di soddisfare tolleranze geometriche complesse e requisiti di processo. A livello di produzione, la pianificazione del processo si basa sull'esperienza degli ingegneri e il ciclo di valutazione della fattibilità del processo (DFM) di nuovi prodotti è lungo, con costi elevati per tentativi ed errori. L'ispezione della qualità si basa ancora in gran parte sulla misurazione manuale e offline delle coordinate tri-dimensionali, con dati isolati, il che rende difficile ottenere un controllo qualità preventivo. Inoltre, per la tracciabilità degli effetti dell’applicazione clinica, una volta che si verificano i problemi, è difficile identificare rapidamente se la deviazione risiede nella progettazione, nei materiali o nel processo di produzione. Questo modello frammentato e basato sull'esperienza-limita gravemente la velocità dell'innovazione nei dispositivi medici e la coerenza della qualità.

Innovazione tecnologica fondamentale

• Definizione basata su modello-e piattaforma collaborativa:Richiediamo e aiutiamo i clienti a utilizzare direttamente il modello tridimensionale- (in formati come STEP AP242) contenente le informazioni sulla produzione del prodotto come input di progettazione. Il modello non include solo forme geometriche ma incorpora anche direttamente tutte le informazioni sulla produzione del prodotto come tolleranze dimensionali, tolleranze di forma e posizione, rugosità superficiale e specifiche dei materiali. Internamente, utilizziamo questo modello per condurre analisi di fattibilità della produzione, analisi di sovrapposizione delle tolleranze, programmazione del percorso utensile e compilazione di programmi di ispezione all'interno dello stesso ambiente digitale. I clienti possono visualizzare la simulazione della lavorazione, lo stato di avanzamento e il rapporto di ispezione preliminare delle loro parti in una piattaforma cloud sicura, ottenendo una vera collaborazione di progettazione e produzione.
• Gemello digitale della catena di processo e debug virtuale:Prima che inizi l'elaborazione fisica, costruiamo un "gemello digitale" completo della catena di processo nell'ambiente virtuale. Ciò include: modello dinamico della macchina utensile, modello utensile, modello di fissaggio, modello grezzo e codice CNC. Attraverso la simulazione della lavorazione virtuale, è possibile prevedere ed evitare collisioni, tagli eccessivi e sottosquadri e ottimizzare i parametri di taglio. Inoltre, effettuiamo il "debug virtuale della macchina utensile", eseguendo il codice G- generato sul controller virtuale della macchina utensile per verificarne la correttezza logica. Ciò aumenta il tasso di successo della prima produzione di prova di nuovi prodotti dalla media del settore del 60% a oltre il 95%, riducendo notevolmente il ciclo di consegna.
• Ciclo di dati di processo- completo e controllo di qualità intelligente:Assegna un codice identificativo univoco ad ogni lotto di produzione e anche ad ogni componente. Durante l'elaborazione, lo stato della macchina utensile, i dati dei sensori e-i risultati delle misurazioni in macchina vengono caricati in tempo reale nel sistema di esecuzione della produzione. Dopo l'elaborazione, i dati effettivi della nuvola di punti tridimensionale della parte vengono ottenuti tramite apparecchiature di misurazione online o offline ad alta precisione-(come scansione ottica 3D, macchina di misurazione a coordinate). Il sistema confronta automaticamente i dati della nuvola di punti con il modello di progettazione originale, genera un cromatogramma di deviazione del colore e determina automaticamente se è qualificato o meno. Tutti i dati di processo e i dati di qualità sono associati al gemello digitale del pezzo, formando un archivio dati completo. Attraverso l'analisi dei big data, è possibile ottenere il-monitoraggio in tempo reale delle capacità del processo, la previsione della durata dell'utensile e il rapido tracciamento della causa principale dei problemi di qualità.

Meccanismo d'azione

Il meccanismo principale dell'ecosistema "DigiCore" risiede nel "guidare i flussi fisici con flussi di dati e ottimizzare il mondo reale attraverso il mondo virtuale". La definizione basata sul modello- funge da punto di partenza per i thread digitali, garantendo la trasmissione delle informazioni senza perdite, univoca e tracciabile dall'intento progettuale ai requisiti di produzione. Il gemello digitale della catena di processo è il motore principale, che "preforma" l'intero processo di produzione nello spazio virtuale, esponendo e risolvendo potenziali problemi a un costo molto basso, anteponendo i rischi di produzione alla produzione e raggiungendo l'ideale di "fare le cose bene la prima volta" nella produzione intelligente. L'intero ciclo-dei dati di processo è come le terminazioni nervose e il cervello: raccolgono continuamente enormi quantità di dati dal sito di produzione in tempo reale e, attraverso analisi e feedback, ottimizzano costantemente i parametri di processo, prevedono le esigenze di manutenzione delle apparecchiature e migliorano i livelli di controllo della qualità. In definitiva, ciò che viene consegnato al cliente non è più una parte metallica isolata, ma un pacchetto di prodotto intelligente con il suo “certificato di nascita digitale” completo. Questo gemello digitale può continuare a "sopravvivere" nel sistema di gestione del ciclo di vita del prodotto del cliente ed essere utilizzato per guidare il successivo assemblaggio, manutenzione e persino il riciclaggio dei prodotti.

Verifica dell'efficacia

Dal lancio del sistema "DigiCore", i principali indicatori operativi sono migliorati in modo significativo: il tempo dalla ricezione dei dati al completamento dell'analisi DFM e alla fornitura di preventivi per i nuovi progetti è stato ridotto in media del 50%; il tasso di successo della prima produzione di prova (raggiungimento degli standard senza rilavorazioni) ha raggiunto il livello leader del settore pari al 96%; i tempi di risposta e gestione delle anomalie di qualità durante il processo produttivo sono stati ridotti del 70%. Per i clienti, il ciclo di sviluppo del prodotto può essere ridotto in media di 6-8 settimane. In un caso tipico, un’azienda europea di chirurgia robotica ha sviluppato un nuovo strumento endoscopico. Abbiamo completato l'analisi di producibilità del complesso guscio entro 72 ore attraverso la piattaforma e fornito suggerimenti per l'ottimizzazione. Abbiamo consegnato i primi prototipi completamente funzionanti entro 2 settimane, due volte più velocemente della modalità tradizionale, aiutando i loro prodotti ad entrare nella validazione clinica prima del previsto. La capacità di tracciabilità dei dati della piattaforma è stata dimostrata senza alcuna ambiguità in un controllo di qualità simulato. È in grado di individuare entro 5 minuti tutti i record di produzione, gli operatori, i parametri delle apparecchiature e i dati di test originali pertinenti per un lotto specifico fuori tolleranza-.

Strategia e filosofia di ricerca e sviluppo

La nostra strategia è "La trasformazione digitale non è un'opzione, ma un modo di sopravvivenza". Riteniamo che per la produzione di precisione di fascia alta-la competizione futura non sia solo una competizione nella precisione delle macchine utensili, ma anche una competizione nelle capacità basate sui dati-. Ci impegniamo a diventare un'impresa manifatturiera "software{4}}definita", convertendo decenni di conoscenza dei processi e know-how tecnico accumulati-in algoritmi, modelli e processi digitali. La nostra filosofia è: il miglior servizio è garantire che i percorsi di innovazione dei clienti non siano ostacolati. Pertanto, investiamo nell’infrastruttura digitale non per spettacolo, ma per eliminare le barriere di collaborazione, abbreviare il ciclo di innovazione, garantire la qualità della consegna e, in definitiva, consentire a medici e pazienti di accedere alle tecnologie mediche più avanzate in modo più rapido e sicuro. Siamo il reparto esteso di ricerca e sviluppo e produzione del cliente e l'anello più affidabile e intelligente nella sua catena di fornitura innovativa.

Prospettive future

In futuro, questo ecosistema si evolverà in una “fabbrica intelligente cloud” e in una “rete di collaborazione industriale”. Stiamo esplorando la possibilità di rendere disponibili alcune funzionalità di simulazione e ottimizzazione dei processi ai progettisti dei clienti sotto forma di servizi cloud, consentendo loro di ottenere feedback sulla producibilità in tempo reale-durante il processo di progettazione. Allo stesso tempo, basata sulla tecnologia blockchain, verrà istituita una rete affidabile di collaborazione per la qualità della catena di fornitura, integrando fornitori di materiali, impianti di trattamento termico, impianti di trattamento superficiale, ecc. nello stesso filo digitale per ottenere una qualità trasparente e tracciabile lungo l’intera catena di fornitura. La visione più ampia è quella di combinare l'intelligenza artificiale e la produzione additiva per ottenere il modello definitivo di "demand-driven, generazione automatica e produzione diretta": i clienti inseriscono requisiti funzionali e vincoli spaziali, l'intelligenza artificiale genera automaticamente il design ottimale della shell e contemporaneamente genera istruzioni di produzione e le apparecchiature di produzione additiva producono direttamente le parti finali, riducendo i tempi di consegna per la personalizzazione di fascia alta-da diverse settimane a diversi giorni, realizzando realmente la "produzione su-demand" di dispositivi medici.