Anuncio de los Resultados

Hemos establecido el primer ecosistema de fabricación de precisión de carcasa remota del mundo basado en el concepto de "modelo-empresa definida" - "DigiCore". Este sistema utiliza el modelo tridimensional-del producto como única fuente de datos y recorre todo el proceso de colaboración en el diseño, simulación de procesos, fabricación inteligente, trazabilidad de la calidad y retroalimentación del rendimiento. Al crear un "gemelo digital" para cada producto shell a lo largo de todo su ciclo de vida, hemos logrado un aumento del 30 % en la eficiencia de la producción, una reducción del 40 % en los costos de calidad y brindamos a los clientes servicios integrales que van desde la verificación virtual hasta los prototipos físicos, desde la producción de prueba en lotes pequeños-hasta la producción en masa a gran-escala, redefiniendo así el modelo de entrega para los componentes estructurales centrales de los dispositivos médicos-de alta gama.

Desafíos de los antecedentes de la investigación y el desarrollo

En el desarrollo de shells remotos personalizados-de alto nivel, la baja eficiencia de la colaboración de ingeniería médica es un problema común. Entre las empresas de dispositivos médicos (clientes) y los proveedores de fabricación de precisión, la transmisión de información se basa en dibujos bidimensionales, especificaciones en PDF y múltiples envíos de correos electrónicos, lo que fácilmente puede generar malentendidos, confusión de versiones e incapacidad para cumplir con tolerancias geométricas complejas y requisitos de proceso. Al final de la fabricación, la planificación de procesos depende de la experiencia de los ingenieros, y el ciclo de evaluación para la viabilidad del proceso (DFM) de nuevos productos es largo, con altos costos de prueba-y-errores. La inspección de calidad todavía depende en gran medida de la medición manual y fuera de línea de coordenadas tridimensionales-, con datos aislados, lo que dificulta lograr un control de calidad preventivo. Además, para la trazabilidad de los efectos de las aplicaciones clínicas, una vez que ocurren los problemas, es difícil identificar rápidamente si la desviación radica en el diseño, los materiales o el proceso de fabricación. Este modelo fragmentado y basado-en la experiencia restringe gravemente la velocidad de la innovación en dispositivos médicos y la coherencia de la calidad.

Innovación Tecnológica Central

• Definición basada en modelos-y plataforma colaborativa:Exigimos y apoyamos a los clientes para que utilicen directamente el modelo tridimensional-(en formatos como STEP AP242) que contiene información de fabricación del producto como entrada de diseño. El modelo no solo incluye formas geométricas, sino que también incorpora directamente toda la información de fabricación del producto, como tolerancias dimensionales, tolerancias de forma y posición, rugosidad de la superficie y especificaciones de materiales. Internamente, utilizamos este modelo para realizar análisis de viabilidad de fabricación, análisis de superposición de tolerancias, programación de trayectorias de herramientas y compilación de programas de inspección dentro del mismo entorno digital. Los clientes pueden ver la simulación de procesamiento, el estado de progreso y el informe de inspección preliminar de sus piezas en una plataforma segura en la nube, logrando una verdadera colaboración en diseño y fabricación.
• Gemelo digital de la cadena de procesos y depuración virtual:Antes de que comience el procesamiento físico, construimos un "gemelo digital de la cadena de proceso" completo en el entorno virtual. Esto incluye: modelo dinámico de máquina herramienta, modelo de herramienta, modelo de accesorio, modelo en blanco y código CNC. A través de la simulación de procesamiento virtual, se pueden predecir y evitar colisiones, sobrecortes y subcortes, y se pueden optimizar los parámetros de corte. Además, llevamos a cabo una "depuración de máquinas herramienta virtuales", ejecutando el código G-generado en el controlador virtual de la máquina herramienta para verificar su corrección lógica. Esto aumenta la tasa de éxito de la primera producción de prueba de nuevos productos del promedio de la industria del 60% a más del 95%, acortando significativamente el ciclo de entrega.
• Bucle de datos de proceso completo-y control de calidad inteligente:Asigne un código de identificación único a cada lote de producción e incluso a cada pieza. Durante el procesamiento, el estado de la máquina herramienta, los datos de los sensores y-los resultados de las mediciones en la máquina se cargan en tiempo real al sistema de ejecución de fabricación. Después del procesamiento, los datos reales de la nube de puntos tridimensionales-de la pieza se obtienen a través de equipos de medición de alta-precisión en línea o fuera de línea (como escaneo óptico 3D, máquina de medición de coordenadas). El sistema compara automáticamente los datos de la nube de puntos con el modelo de diseño original, genera un cromatograma de desviación de color y determina automáticamente si está calificado o no. Todos los datos de proceso y de calidad están asociados al gemelo digital de la pieza, formando un archivo de datos completo. A través del análisis de big data, se puede lograr el monitoreo en tiempo real-de las capacidades del proceso, la predicción de la vida útil de las herramientas y el rastreo rápido de la causa raíz de los problemas de calidad.

Mecanismo de acción

El mecanismo central del ecosistema "DigiCore" radica en "impulsar los flujos físicos con flujos de datos y optimizar el mundo real a través del mundo virtual". La definición basada en el modelo-sirve como punto de partida para los hilos digitales, lo que garantiza la transmisión de información sin pérdidas, única y rastreable desde la intención del diseño hasta los requisitos de fabricación. El gemelo digital de la cadena de procesos es el motor central, que "preforma" todo el proceso de fabricación en el espacio virtual, exponiendo y resolviendo problemas potenciales a un costo muy bajo, anteponiendo los riesgos de fabricación a la producción y logrando el ideal de "hacer las cosas bien a la primera" en la fabricación inteligente. El bucle completo de datos del proceso-es como las terminaciones nerviosas y el cerebro: recopila continuamente datos masivos del sitio de producción en tiempo real y, a través del análisis y la retroalimentación, optimiza constantemente los parámetros del proceso, predice las necesidades de mantenimiento de los equipos y mejora los niveles de control de calidad. En última instancia, lo que se entrega al cliente ya no es una pieza metálica aislada, sino un paquete de producto inteligente con su "certificado de nacimiento digital" completo. Este gemelo digital puede continuar "sobreviviendo" en el sistema de gestión del ciclo de vida del producto del cliente y utilizarse para guiar el posterior montaje, mantenimiento e incluso reciclaje.

Verificación de eficacia

Desde el lanzamiento del sistema "DigiCore", los indicadores operativos clave han mejorado significativamente: el tiempo desde la recepción de datos hasta completar el análisis DFM y proporcionar cotizaciones para nuevos proyectos se ha reducido en un promedio del 50%; la tasa de éxito de la primera producción de prueba (alcanzando estándares sin retrabajo) ha alcanzado un nivel líder en la industria del 96%; El tiempo de respuesta y manejo de anomalías de calidad durante el proceso de producción se ha reducido en un 70%. Para los clientes, el ciclo de desarrollo de su producto se puede acortar en un promedio de 6-8 semanas. En un caso típico, una empresa europea de cirugía robótica desarrolló un nuevo instrumento endoscópico. Completamos el análisis de capacidad de fabricación del complejo armazón en 72 horas a través de la plataforma y brindamos sugerencias de optimización. Entregamos los primeros prototipos completamente funcionales en dos semanas, lo que fue el doble de rápido que el modo tradicional, lo que ayudó a que sus productos ingresaran a la validación clínica antes de lo previsto. La capacidad de trazabilidad de datos de la plataforma se demostró sin ambigüedades en una auditoría de calidad simulada. Podría localizar todos los registros de producción, operadores, parámetros de equipos y datos de prueba originales relevantes para un tamaño específico fuera de tolerancia en 5 minutos.

Estrategia y filosofía de investigación y desarrollo

Nuestra estrategia es "La transformación digital no es una opción, sino una forma de supervivencia". Creemos que para la fabricación de precisión de alto nivel-, la competencia futura no es solo una competencia en la precisión de las máquinas herramienta, sino también una competencia en las capacidades basadas en datos-. Estamos comprometidos a convertirnos en una empresa de fabricación "definida por software-, convirtiendo nuestras décadas de conocimiento de procesos acumulado y conocimientos técnicos-en algoritmos, modelos y procesos digitales. Nuestra filosofía es: El mejor servicio es garantizar que los caminos de innovación de los clientes estén libres de obstáculos. Por lo tanto, invertimos en infraestructura digital no para mostrar, sino para eliminar las barreras de colaboración, acortar el ciclo de innovación, garantizar la calidad de la entrega y, en última instancia, permitir que los médicos y pacientes accedan a las tecnologías médicas más avanzadas de manera más rápida y segura. Somos el departamento ampliado de I+D y fabricación del cliente, y el eslabón más fiable e inteligente de su innovadora cadena de suministro.

Perspectivas futuras

En el futuro, este ecosistema evolucionará hasta convertirse en una "fábrica inteligente en la nube" y una "red de colaboración industrial". Estamos explorando la posibilidad de poner algunas capacidades de simulación y optimización de procesos a disposición de los ingenieros de diseño de los clientes en forma de servicios en la nube, permitiéndoles obtener -retroalimentación sobre la capacidad de fabricación en tiempo real durante el proceso de diseño. Al mismo tiempo, basándose en la tecnología blockchain, se establecerá una red confiable de colaboración en la calidad de la cadena de suministro, integrando proveedores de materiales, plantas de tratamiento térmico, plantas de tratamiento de superficies, etc. en un mismo hilo digital para lograr una calidad transparente y trazable en toda la cadena de suministro. La visión más amplia es combinar inteligencia artificial y fabricación aditiva para lograr el modelo definitivo de "generación automática, impulsada por la demanda y fabricación directa": los clientes ingresan requisitos funcionales y restricciones espaciales, la IA genera automáticamente el diseño de carcasa óptimo y simultáneamente genera instrucciones de fabricación, y el equipo de fabricación aditiva produce directamente las piezas finales, lo que reduce el tiempo de entrega para la personalización de alto nivel-de varias semanas a varios días, logrando realmente la "fabricación bajo demanda" de dispositivos médicos.