安世亞太增材制造業(yè)務的系統(tǒng)論
???? 系統(tǒng)性思維是安世亞太這些年來發(fā)展壯大的秘訣之一。何為系統(tǒng)性思維?系統(tǒng)性思維就是根據系統(tǒng)論,把研究和處理的對象當作一個系統(tǒng),分析系統(tǒng)的結構和功能,研究系統(tǒng)、要素、環(huán)境三者的相互關系和變動的規(guī)律性,并優(yōu)化系統(tǒng)觀點看問題。任何事物都是這個世界的一分子和有機組成部分,不可能脫離這個世界獨立存在,系統(tǒng)功能是各要素在孤立狀態(tài)下所沒有的性質。
增材制造工藝是近年新興起的一個新制造工藝技術,它發(fā)源于當前的工業(yè)和人類社會生活的大環(huán)境,也服務于這個人類社會的大環(huán)境。增材制造技術的應用大大影響著產品設計、制造、服務過程的各個環(huán)節(jié),多彩個性化的產品實現(xiàn)也豐富和改變著人們社會生活的各個方面。
當前產品制造范式
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當前工業(yè)制造技術已經經過了上千年的應用和發(fā)展,可以說已經發(fā)展到極致,傳統(tǒng)的車、鉗、銑、磨等機加工藝完成了徹底細化,與信息技術結合形成自動化的機床(CNC)加工精度達到了0.002~0.005mm。以傳統(tǒng)機加工藝為核心,人類社會的勞動生產模式、產品設計制造模式、產品組織與結構模式已經形成一個完整的體系模式與范式,并進一步形成了人類社會的生存和生活方式。
歸納起來,產品制造過程可以理解為先做減法、后做加法,先把大件原材料通過切銷形成零件,再將零件組裝成產品;產品設計過程可以歸結為總分總,先粗略規(guī)劃出產品總體輪廓,拆分到零件詳細設計,最后合成一個產品總體設計方案;所有社會產品到處滲透著幾何美。PBS(產品分解結構)、WBS(工作分解結構)提出、發(fā)展,并深入應用。
在傳統(tǒng)的生產模式下,流水線和批量化成為產品生產的主要特征,任何一款產品只有通過流水線才能提高生產效率,只有通過批量化才能降低產品中所隱含的設計成本。應用相同或相似的產品,人們的生活也同質化,與人類的個性化需求相徑庭。
增材制造的特征
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增材制造簡單的理解可以認為是通過堆積的方式制造產品。與傳統(tǒng)制造工藝不同,應用增材制造技術可以從下到上,從里到外一次完成產品的制造,甚至不同材料、混合材料、過渡材料的制造也可以完成,大大降低了傳統(tǒng)制造過程的限制,節(jié)省或減輕了傳統(tǒng)工藝的組裝工藝過程。
應用增材制造工藝,生產過程的流水線已經大大削弱;產品整體一次制造過程使傳統(tǒng)制造工藝所需要的聯(lián)接器件成為多余,從而產品設計過程中的制造限制消失,產品設計更加開放和利于創(chuàng)新;獨立的完整產品制造過程也使得不同的產品可以同時制造,個性化產品的制造成為可能。增材制造技術的推廣和應用,解放了產品設計,使產品設計多彩,使產品更具有藝術美,而不是幾何美。
安世亞太增材制造的系統(tǒng)性思維
增材制造技術的應用將沿著產品設計開放創(chuàng)新->個性化的產品->多樣化的生活道路,影響和改變人類社會。安世亞太從人類社會生活的高度和全局,布局公司增材制造業(yè)務。
1)先進設計理念與創(chuàng)新式設計方法
增材制造技術的高水平應用,首先要從產品的設計理念入手。產品的設計與制造是產品生命周期中不可分割的兩個階段。針對制造新工藝的應用,安世亞太提出了先進設計理念,包括:正向設計,它解決產品設計過程一定要起始于用戶需求問題;再設計,解決已有產品的增材制造新工藝的匹配問題;綠色設計,融入人們的環(huán)保意識和要求;智能設計,進一步融合信息化技術。
創(chuàng)成式設計的基礎參數(shù)化設計,通過參數(shù)化和設計過程輔助形成一個人機交互、軟件自我創(chuàng)新的過程。根據輸入者的設計意圖,生成潛在的可行性設計方案幾何模型,然后進行自動化設計綜合,從而篩選出設計方案推送給設計者進行最后的決策。創(chuàng)成式設計方法為個性化的產品設計打開了一扇窗。
2)基于增材制造的仿真分析
充分應用和發(fā)揮安世亞太在工程仿真技術方面的優(yōu)勢,完成了增材制造的仿真分析工具建設。提供了從結構設計到打印工藝的完整解決方案,包括拓撲優(yōu)化、部件驗證、打印設置、工藝過程仿真、支撐生成、打印失敗預防、微觀結構預測等。
3)基于增材的服務型制造
增材制造一次整體成形的產品制造過程和個性化的產品制造需求,促使著產品制造過程的服務化。在云計算技術平臺的支持下,產品設計與制造的服務化是當前正在興起的發(fā)展方向。基于此,安世亞太成立以增材制造技術為核心的服務型制造企業(yè),設計開發(fā)了服務型制造相配套的產品制造服務云平臺。
4)增材制造核心技術研發(fā)
正如,“一流企業(yè)做標準、二流企業(yè)做技術、三流企業(yè)做產品”,核心技術的掌握是一個企業(yè)最核心的競爭力。安世亞太組建全球化的增材制造研究院,在海外成立了若干分院,圍繞增材制造進行了全方位的技術跟蹤和研究,從基礎技術到設備制造技術、再到增材制造材料制備技術。目前已經掌握了若干增材制造的核心關鍵技術。
5)增材設備研制
正如工業(yè)機床是制造業(yè)的核心,增材制造設備是增材制造工藝應用的核心。安世亞太啟動了核心增材制造設備研制,從金屬到高分子,從增材工藝到混合工藝,目前已有若干款設備投放市場。
6)增材制造材料制備
增材制造材料是增材制造的基礎,同時也是一個高技術的生產過程。安世亞太與國內材料研究機構合作共同組建增材制造材料制備企業(yè)。
通過上述的幾個方面,安世亞太完成了從產品設計、制造、服務全生命周期角度,從技術研究、設備研制、市場應用的技術應用周期角度,從材料制備、制造服務的全產業(yè)鏈角度,增材制造的全方面系統(tǒng)性布局。
系統(tǒng)性布局是企業(yè)發(fā)展的正確姿態(tài)
系統(tǒng)性的思維和技術產業(yè)布局是發(fā)展壯大的關鍵要素,國內外不缺這方面的成功或失敗的例子。不得不說,國內企業(yè)平均壽命較短與企業(yè)缺乏系統(tǒng)性的思維和技術產業(yè)布局是密切相關的。站在服務于人類社會發(fā)展的高度對公司增材制造技術與業(yè)務進行完整化的布局的應用系統(tǒng)性思維,使其增材制造業(yè)務走上了高速發(fā)展的快車道。
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安世亞太具有24年的研發(fā)信息化工業(yè)軟件開發(fā)和服務經驗、6年的工業(yè)品先進設計和增材制造經驗,是我國工業(yè)企業(yè)研發(fā)信息化領域的領先者、新型工業(yè)品研制者、企業(yè)仿真體系和精益研發(fā)體系創(chuàng)立者,在國內PLM、虛擬仿真及先進設計領域處于領先地位,提出了基于增材思維的先進設計和智能制造解決方案,聚焦于打造以增材思維為核心的先進設計與智能制造產業(yè)鏈,以全球視野和格局進行資源整合、技術轉化和生態(tài)構建。
