数字化协会第10期【观视界】—— 工艺智能化

数字化协会第10期【观视界】—— 工艺智能化

湃睿科技,三维工艺

本期【观视界】主题:工艺智能化

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本期【观视界】嘉宾:曾祥宇,湃睿副总经理

       1997年毕业于上海理工大学机械制造工艺与设备(计算机控制工程)专业,湃睿科技创始人之一,目前任湃睿副总经理,兼标准化办公室负责人。全国技术产品文件标准化技术会CAD制图分技术委员会(SAC/TC146/SC1)成员。

       专注于CAD/CAE/CAM/CAPP、数字化制造和仿真、物联网IOT等领域研发工作20年,在产品研发及标准化方面均有丰富的经验。目前参与制定发布了1项国家标准及2项团体标准,主导制定了2项国家标准和1项行业标准,即将发布。



  各位好,我是上海湃睿信息科技有限公司副总经理曾祥宇,负责数字制造(DM)业务。今天我在这里给大家介绍智能制造中的工艺智能化。

   工艺在制造企业中是连接设计和生产的纽带,工艺智能化是智能制造中的非常关键的一个环节,在产品设计到报废全生命周期的各个环节中,除了车间生产环节的机器换人外,最有可能用机器替代人的环节就是工艺环节了。设计需要创新,工艺可枚举。在设计结果明确的前提下,根据企业生产设备和生产能力,工艺手段和方法是可以枚举的,结合大数据、人工智能等算法便可推荐出最优工艺。

   实现工艺智能化,需要从以下几个方面来落地:

l  首先是对设计数据的完整继承:据不完全统计,目前制造企业设计三维化普及率已经超过90%(除了一些电气原理图无法用三维表达的外,结构基本上实现了三维设计),但工艺还停留在表格+工艺简图的卡片阶段,这就导致工艺无法继承设计结果。在数据格式转换和人为读图理解过程中,容易造成信息丢失。为了解决这个问题,需要将工艺环境与设计环境统一,在三维环境下进行工艺设计,简称为三维工艺。由于与设计环境一致,三维工艺能够实现对设计数据的完整继承,无须进行格式转换,不会因为人为因素导致数据丢失和设计意图的误解。另外,三维工艺还能实现与设计的同步变更,使得工艺可以提前介入设计,真正做到设计工艺一体化协同,不必等到设计结果提交才开始工艺,既节省了时间、提高了效率,又保证了质量。

l  其次工艺设计与仿真:与二维环境比,三维环境最大的优势是所见即所得,工艺中间状态可用三维模型准确表达,加工和装配动作可用动画模拟,能分析工艺的可达性和合理性,提前发现工艺潜在的问题。

对零件工艺,工艺设计可运用特征识别技术实现快速建模,并与设计模型关联实现同步变更;对装配工艺可分析装配约束实现自动规划装配路径。

工艺仿真可模拟零件装夹方式、加工刀路轨迹、装配动画等,工艺资源可以以三维模型直接体现,辅助工艺仿真实现。

l  第三是工艺结果的管理:借助PLM系统将工艺结果类似设计结果一样实现统一管理,走审批流程、批量发放。

l  最后是工艺执行:三维工艺设计结果输出基于网页的轻量化模型,并非传统的工艺卡片,可通过浏览器直接浏览,交互式操作;无须再打印纸质文件,真正意义上实现无纸化生产。结合MES系统,下发生产任务时直接将工艺结果URL地址附加在生产任务中,实现同步下发。

   伴随着新的信息技术在制造行业的应用,工艺的表现手段也多样化,虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、数字孪生(DT)技术等的应用,可在平板电脑上、手机移动终端、可穿戴设备(眼镜)上展示工艺结果;云计算、大数据、人工智能等技术的应用,可实现基于云端的工艺设计网站:上传一个零部件模型,经过计算可直接输出工艺结果,中间无须人为干预。

   上海湃睿信息科技有限公司在工艺智能化方面目前走在行业前面,参与了三维工艺相关的国家标准制订,并且在一些企业中得到实际应用如中电科38所的三维工艺项目,从项目立项到车间落地,双方合作超过8年,并还在继续合作。

  如果大家有相关需求或者有不明白的地方,欢迎与我们联系,谢谢大家。