上海及瑞提供數(shù)字化設(shè)計(jì)制造一體化技術(shù)咨詢和產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)。運(yùn)用數(shù)字孿生的正向研發(fā)的理念和手段,提供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì),解決產(chǎn)品研發(fā)難點(diǎn)和缺陷問題。
福田汽車需要其產(chǎn)品減重、降成本,但是傳統(tǒng)的拓?fù)鋬?yōu)化和參數(shù)優(yōu)化已經(jīng)不能在結(jié)構(gòu)上再持續(xù)減重了,而新材料和新工藝又造成成本增加,不具有競(jìng)爭(zhēng)力,因此有必要找到新的手段嘗試從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化,從而達(dá)到減重降成本提性能的目的。
二、項(xiàng)目實(shí)施
1.案例定位
覆 蓋 內(nèi) 容 | 應(yīng)用對(duì)象 | ¨ 資產(chǎn)級(jí)(設(shè)備/產(chǎn)品) ¨ 車間級(jí) ¨ 企業(yè)級(jí) |
應(yīng)用深度 | ¨ 描述 ¨ 診斷 ¨ 預(yù)測(cè) ¨ 處置 | |
應(yīng)用領(lǐng)域 | ¨ 設(shè)計(jì) ¨ 生產(chǎn) ¨ 管理 ¨ 運(yùn)維 ¨ 設(shè)計(jì)制造一體化 ¨ 全生命周期 | |
行業(yè) | ¨ 流程行業(yè): ¨ 多品種小批量離散行業(yè): ¨ 少品種大批量離散行業(yè): ¨ 建筑 ¨交通 ¨ 泛制造業(yè) | |
重點(diǎn)技術(shù) | 涉及的單一領(lǐng)域技術(shù)或融合技術(shù) ¨ 仿真+CAD ¨ IOT ¨ AI ¨ 仿真+IOT ¨ 仿真+AI ¨ IOT+AI ¨ 仿真+IOT+AI 統(tǒng)一數(shù)據(jù)/模型語(yǔ)義語(yǔ)法技術(shù) ¨ 管理殼 ¨ 信息模型 ¨ MBD/MBSE/MBE
其他 ¨ 虛擬調(diào)試 ¨ 數(shù)字線程 ¨ 面向?qū)ο竺枋?nbsp; ¨ 創(chuàng)成式設(shè)計(jì) ¨ 機(jī)電一體化
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2.案例優(yōu)勢(shì)分析
主要應(yīng)用了創(chuàng)成式設(shè)計(jì)、鑄造工藝模擬仿真形成設(shè)計(jì)和工藝的正向設(shè)計(jì),利用機(jī)器深度學(xué)習(xí)的算法,形成以目標(biāo)驅(qū)動(dòng)研發(fā)的正向設(shè)計(jì)研發(fā)流程。
在保證結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上,利用AI技術(shù)找到最佳的設(shè)計(jì)路徑從而達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì),消除原結(jié)構(gòu)太重和產(chǎn)品質(zhì)量缺陷帶來的問題; 縮短研發(fā)周期,一次性通過臺(tái)架測(cè)試。降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力;降低產(chǎn)品重量,減少運(yùn)行時(shí)的能源消耗,環(huán)境友好。
3.實(shí)施步驟及路徑
p上海及瑞公司利用創(chuàng)成式設(shè)計(jì)幫助北汽福田國(guó)產(chǎn)商用車品牌設(shè)計(jì)了前防護(hù)、轉(zhuǎn)向支架等零部件。利用AI算法優(yōu)化和用戶的制造條件和需求,產(chǎn)生出最優(yōu)設(shè)計(jì)。
?例如:圖中零部件從最初的4個(gè)零件變?yōu)?個(gè),重量減輕70%,強(qiáng)度增強(qiáng)18.8%。無(wú)論成本、制造工藝和裝配效率、性能等都大大優(yōu)化。
4.案例推廣應(yīng)用價(jià)值
已經(jīng)用于有減材化和降成本需求的應(yīng)用場(chǎng)景,如:汽車、重型機(jī)械、能源、軌道交通等行業(yè)的輕量化
ü降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本和使用成本,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;
ü有效益地研發(fā)創(chuàng)新,增加研發(fā)產(chǎn)品的成功系數(shù),減少投資風(fēng)險(xiǎn);
ü縮短研發(fā)周期、提升創(chuàng)新品質(zhì);
ü綠色制造,減少樣機(jī)的次數(shù)和成本;
ü為創(chuàng)新提供正確的數(shù)據(jù)源,避免抄襲仿制。
三、實(shí)施效果
類型 | 與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較 |
設(shè)計(jì)時(shí)間(平均減重25%) | 約節(jié)省50-70%的時(shí)間 |
減重效果-鑄件 | 提高約40-60% |
減重效果-鍛件/鈑金 | 提高約30-60% |
減重效果-3D打印 | 提高約50-70% |
疲勞壽命預(yù)測(cè) | 還考慮生產(chǎn)工藝的壽命預(yù)測(cè) |
可制造性 | 包括工藝的完整設(shè)計(jì) |
投入產(chǎn)出比率 | 約50-70% |
注:在材料不變的情況下。