Anúncio dos Resultados

Estabelecemos o primeiro ecossistema de fabricação remota de precisão do mundo com base no conceito de "empresa-definida por modelo" - "DigiCore". Esse sistema usa o modelo tri-dimensional do produto como única fonte de dados e percorre todo o processo de colaboração de design, simulação de processos, fabricação inteligente, rastreabilidade de qualidade e feedback de desempenho. Ao criar um "gêmeo digital" para cada produto shell durante todo o seu ciclo de vida, alcançamos um aumento de 30% na eficiência da produção, uma redução de 40% nos custos de qualidade e fornecemos aos clientes serviços contínuos que vão desde a verificação virtual até protótipos físicos, desde a produção experimental em pequenos-lotes até a produção em grande-escala, redefinindo assim o modelo de entrega para os principais componentes estruturais de dispositivos médicos-de alta tecnologia.

Desafios antecedentes de pesquisa e desenvolvimento

No desenvolvimento de shells remotos personalizados-de alta tecnologia, a baixa eficiência da colaboração em engenharia médica é um problema comum. Entre empresas de dispositivos médicos (clientes) e fornecedores de fabricação de precisão, a transmissão de informações depende de desenhos bidimensionais, especificações em PDF e vários e-mails de ida e volta, o que pode facilmente levar a mal-entendidos, confusão de versões e incapacidade de atender a tolerâncias geométricas complexas e requisitos de processo. No final da fabricação, o planejamento do processo depende da experiência dos engenheiros, e o ciclo de avaliação da viabilidade do processo (DFM) de novos produtos é longo, com altos custos de tentativa-e-erro. A inspeção de qualidade ainda depende em grande parte da medição de coordenadas tridimensionais-manuais e off-line, com dados isolados, dificultando o controle de qualidade preventivo. Além disso, para a rastreabilidade dos efeitos da aplicação clínica, uma vez ocorridos problemas, é difícil identificar rapidamente se o desvio reside no design, nos materiais ou no processo de fabricação. Esse modelo fragmentado e{10}}orientado pela experiência restringe severamente a velocidade da inovação em dispositivos médicos e a consistência da qualidade.

Inovação Tecnológica Central

• Definição{0}}baseada em modelo e plataforma colaborativa:Exigimos e oferecemos suporte aos clientes para que usem diretamente o modelo tri-dimensional (em formatos como STEP AP242) contendo informações de fabricação do produto como entrada do projeto. O modelo não inclui apenas formas geométricas, mas também incorpora diretamente todas as informações de fabricação do produto, como tolerâncias dimensionais, tolerâncias de forma e posição, rugosidade superficial e especificações de materiais. Internamente, usamos esse modelo para realizar análises de viabilidade de fabricação, análises de superposição de tolerâncias, programação de caminhos de ferramentas e compilação de programas de inspeção no mesmo ambiente digital. Os clientes podem visualizar a simulação de processamento, o status do progresso e o relatório de inspeção preliminar de suas peças em uma plataforma segura em nuvem, alcançando uma verdadeira colaboração em projeto e fabricação.
• Gêmeo digital da cadeia de processos e depuração virtual:Antes do início do processamento físico, construímos um “gêmeo digital da cadeia de processo” completo no ambiente virtual. Isso inclui: modelo dinâmico de máquina-ferramenta, modelo de ferramenta, modelo de fixação, modelo em branco e código CNC. Através da simulação de processamento virtual, colisões, cortes excessivos e cortes inferiores podem ser previstos e evitados, e os parâmetros de corte podem ser otimizados. Além disso, realizamos "depuração de máquina-ferramenta virtual", executando o código G-gerado no controlador virtual da máquina-ferramenta para verificar sua correção lógica. Isto aumenta a taxa de sucesso da primeira produção experimental de novos produtos, da média da indústria de 60% para mais de 95%, encurtando significativamente o ciclo de entrega.
• Loop completo-de dados do processo e controle de qualidade inteligente:Atribua um código de identificação único a cada lote de produção e até mesmo a cada peça. Durante o processamento, o status da máquina-ferramenta, os dados do sensor e os-resultados de medição na máquina são carregados em tempo real para o sistema de execução de fabricação. Após o processamento, os dados reais da nuvem de pontos-dimensionais da peça são obtidos por meio de equipamentos de medição de alta-precisão on-line ou off-line (como digitalização 3D óptica e máquina de medição por coordenadas). O sistema compara automaticamente os dados da nuvem de pontos com o modelo de design original, gera um cromatograma de desvio de cor e determina automaticamente se está qualificado ou não. Todos os dados de processo e de qualidade são associados ao gêmeo digital da peça, formando um arquivo de dados completo. Por meio da análise de big data, é possível obter monitoramento-em tempo real dos recursos do processo, previsão da vida útil da ferramenta e rastreamento rápido da causa raiz dos problemas de qualidade.

Mecanismo de Ação

O mecanismo central do ecossistema "DigiCore" reside em "conduzir fluxos físicos com fluxos de dados e otimizar o mundo real através do mundo virtual". A definição-baseada em modelo serve como ponto de partida para threads digitais, garantindo a transmissão de informações sem perdas, exclusiva e rastreável, desde a intenção do projeto até os requisitos de fabricação. O gêmeo digital da cadeia de processos é o motor central, que “pré-forma” todo o processo de fabricação no espaço virtual, expondo e resolvendo possíveis problemas a um custo muito baixo, colocando os riscos de fabricação antes da produção e alcançando o ideal de “acertar as coisas na primeira vez” na fabricação inteligente. O ciclo-completo de dados do processo é como as terminações nervosas e o cérebro, coletando continuamente dados massivos do local de produção em tempo real e, por meio de análise e feedback, otimizando constantemente os parâmetros do processo, prevendo as necessidades de manutenção do equipamento e melhorando os níveis de controle de qualidade. Em última análise, o que é entregue ao cliente não é mais uma peça metálica isolada, mas um pacote de produto inteligente com sua “certidão de nascimento digital” completa. Esse gêmeo digital pode continuar a “sobreviver” no sistema de gerenciamento do ciclo de vida do produto do cliente e ser usado para orientar a montagem, manutenção e até mesmo a reciclagem subsequente.

Verificação de eficácia

Desde o lançamento do sistema "DigiCore", os principais indicadores operacionais melhoraram significativamente: O tempo desde a recepção dos dados até à conclusão da análise do DFM e ao fornecimento de orçamentos para novos projectos foi reduzido em média 50%; a taxa de sucesso da primeira produção experimental (atingindo padrões sem retrabalho) atingiu um nível líder na indústria de 96%; o tempo de resposta e manuseio para anormalidades de qualidade durante o processo de produção foi reduzido em 70%. Para os clientes, o ciclo de desenvolvimento de produtos pode ser reduzido em média 6-8 semanas. Num caso típico, uma empresa europeia de cirurgia robótica desenvolveu um novo instrumento endoscópico. Concluímos a análise de capacidade de fabricação do invólucro complexo em 72 horas por meio da plataforma e fornecemos sugestões de otimização. Entregamos os primeiros protótipos totalmente funcionais em 2 semanas, o que foi duas vezes mais rápido que o modo tradicional, ajudando seus produtos a entrar na validação clínica antes do prazo. A capacidade de rastreabilidade de dados da plataforma foi demonstrada sem qualquer ambiguidade numa simulação de auditoria de qualidade. Ele poderia localizar todos os registros de produção, operadores, parâmetros de equipamentos e dados de teste originais relevantes para um lote de tamanho específico fora{13}}da tolerância em cinco minutos.

Estratégia e Filosofia de Pesquisa e Desenvolvimento

A nossa estratégia é “A transformação digital não é uma opção, mas sim uma forma de sobrevivência”. Acreditamos que, para a fabricação-de precisão de ponta, a competição futura não será apenas uma competição em precisão de máquinas-ferramenta, mas também uma competição em capacidades-orientadas por dados. Temos o compromisso de nos tornar uma empresa de manufatura "definida-por software", convertendo nossas décadas de conhecimento acumulado de processos e know-how técnico-em algoritmos, modelos e processos digitais. Nossa filosofia é: O melhor serviço é garantir que os caminhos de inovação dos clientes estejam desobstruídos. Portanto, investimos em infraestrutura digital não para fins de exibição, mas para eliminar barreiras de colaboração, encurtar o ciclo de inovação, garantir a qualidade da entrega e, em última análise, permitir que médicos e pacientes tenham acesso às tecnologias médicas mais avançadas de forma mais rápida e segura. Somos o departamento ampliado de P&D e fabricação do cliente e o elo mais confiável e inteligente em sua cadeia de suprimentos inovadora.

Perspectivas Futuras

No futuro, este ecossistema evoluirá para uma “fábrica inteligente em nuvem” e uma “rede de colaboração industrial”. Estamos explorando a possibilidade de disponibilizar alguns recursos de simulação e otimização de processos para os engenheiros de projeto dos clientes na forma de serviços em nuvem, permitindo que eles obtenham feedback de capacidade de fabricação-em tempo real durante o processo de projeto. Ao mesmo tempo, com base na tecnologia blockchain, será estabelecida uma rede confiável de colaboração de qualidade na cadeia de abastecimento, integrando fornecedores de materiais, estações de tratamento térmico, estações de tratamento de superfície, etc. A visão mais ampla é combinar inteligência artificial e fabricação aditiva para alcançar o modelo definitivo de "geração-orientada pela demanda e fabricação direta": os clientes inserem requisitos funcionais e restrições espaciais, a IA gera automaticamente o design ideal do invólucro e gera simultaneamente instruções de fabricação, e o equipamento de fabricação aditiva produz diretamente as peças finais, reduzindo o tempo de entrega para personalização-de alta qualidade de várias semanas para vários dias, realizando verdadeiramente a "fabricação sob-demanda" de dispositivos médicos.