安世亞太增材製造業務的系統論

系統性思維是安世亞太這些年來發展壯大的秘訣之一。何為系統性思維?系統性思維就是根據系統論,把研究和處理的對象當作一個系統,分析系統的結構和功能,研究系統、要素、環境三者的相互關係和變動的規律性,並優化系統觀點看問題。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,系統功能是各要素在孤立狀態下所沒有的性質。

增材製造工藝是近年新興起的一個新制造工藝技術,它發源於當前的工業和人類社會生活的大環境,也服務於這個人類社會的大環境。增材製造技術的應用大大影響著產品設計、製造、服務過程的各個環節,多彩個性化的產品實現也豐富和改變著人們社會生活的各個方面。

當前產品製造範式

當前工業製造技術已經經過了上千年的應用和發展,可以說已經發展到極致,傳統的車、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。以傳統機加工藝為核心,人類社會的勞動生產模式、產品設計製造模式、產品組織與結構模式已經形成一個完整的體系模式與範式,並進一步形成了人類社會的生存和生活方式。

歸納起來,產品製造過程可以理解為先做減法、後做加法,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,先粗略規劃出產品總體輪廓,拆分到零件詳細設計,最後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、發展,並深入應用。

在傳統的生產模式下,流水線和批量化成為產品生產的主要特徵,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。

增材製造的特徵

增材製造簡單的理解可以認為是通過堆積的方式製造產品。與傳統制造工藝不同,應用增材製造技術可以從下到上,從裡到外一次完成產品的製造,甚至不同材料、混合材料、過渡材料的製造也可以完成,大大降低了傳統制造過程的限制,節省或減輕了傳統工藝的組裝工藝過程。

安世亞太增材製造業務的系統論

應用增材製造工藝,生產過程的流水線已經大大削弱;產品整體一次製造過程使傳統制造工藝所需要的聯接器件成為多餘,從而產品設計過程中的製造限制消失,產品設計更加開放和利於創新;獨立的完整產品製造過程也使得不同的產品可以同時製造,個性化產品的製造成為可能。增材製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。

安世亞太增材製造的系統性思維

增材製造技術的應用將沿著產品設計開放創新->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,佈局公司增材製造業務。

1)先進設計理念與創新式設計方法

增材製造技術的高水平應用,首先要從產品的設計理念入手。產品的設計與製造是產品生命週期中不可分割的兩個階段。針對製造新工藝的應用,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於用戶需求問題;再設計,解決已有產品的增材製造新工藝的匹配問題;綠色設計,融入人們的環保意識和要求;智能設計,進一步融合信息化技術。

創成式設計的基礎參數化設計,通過參數化和設計過程輔助形成一個人機交互、軟件自我創新的過程。根據輸入者的設計意圖,生成潛在的可行性設計方案几何模型,然後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後的決策。創成式設計方法為個性化的產品設計打開了一扇窗。

安世亞太增材製造業務的系統論

2)基於增材製造的仿真分析

充分應用和發揮安世亞太在工程仿真技術方面的優勢,完成了增材製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。

安世亞太增材製造業務的系統論

3)基於增材的服務型製造

增材製造一次整體成形的產品製造過程和個性化的產品製造需求,促使著產品製造過程的服務化。在雲計算技術平臺的支持下,產品設計與製造的服務化是當前正在興起的發展方向。基於此,安世亞太成立以增材製造技術為核心的服務型製造企業,設計開發了服務型製造相配套的產品製造服務雲平臺。

4)增材製造核心技術研發

正如,“一流企業做標準、二流企業做技術、三流企業做產品”,核心技術的掌握是一個企業最核心的競爭力。安世亞太組建全球化的增材製造研究院,在海外成立了若干分院,圍繞增材製造進行了全方位的技術跟蹤和研究,從基礎技術到設備製造技術、再到增材製造材料製備技術。目前已經掌握了若干增材製造的核心關鍵技術。

5)增材設備研製

正如工業機床是製造業的核心,增材製造設備是增材製造工藝應用的核心。安世亞太啟動了核心增材製造設備研製,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)增材製造材料製備

增材製造材料是增材製造的基礎,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製造材料製備企業。

通過上述的幾個方面,安世亞太完成了從產品設計、製造、服務全生命週期角度,從技術研究、設備研製、市場應用的技術應用週期角度,從材料製備、製造服務的全產業鏈角度,增材製造的全方面系統性佈局。

系統性佈局是企業發展的正確姿態

系統性的思維和技術產業佈局是發展壯大的關鍵要素,國內外不缺這方面的成功或失敗的例子。不得不說,國內企業平均壽命較短與企業缺乏系統性的思維和技術產業佈局是密切相關的。安世亞太應用系統性思維,站在服務於人類社會發展的高度對公司增材製造技術與業務進行完整化的佈局,使其增材製造業務走上了高速發展的快車道。



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