في الآونة الأخيرة، في مجال تصنيع المعدات المتطورة، تجري حاليًا ترقية صناعية بقيادة تصميم العمليات وتتميز بالتكامل العميق بين تقنيات التصنيع الأساسية المتعددة. تحقق العمليات الرئيسية مثل صب الاستثمار الفولاذي، وصب رمل حديد الدكتايل، والتصنيع الآلي، وصب الألومنيوم، والتزوير تآزرًا وتحسينًا غير مسبوقين من خلال تصميم العمليات المنهجي. وهذا يوفر حلول مكونات أقوى وأكثر دقة وأخف وزنًا للصناعات بما في ذلك الطيران والطاقة الجديدة والمعدات الدقيقة.
تقليديا، غالبا ما يتم تطبيق هذه العمليات بشكل مستقل. واليوم، تركز الشركات المصنعة الرائدة على التكامل الشامل بدءًا من مرحلة تصميم العملية الأولية. على سبيل المثال، قد يتم إنتاج قسم تحمل الضغط الأساسي لمكون محرك عالي الأداء باستخدام عملية التشكيل لتحقيق التدفق الأمثل للحبوب وقوتها؛ قد يتم تشكيل تجاويفها الداخلية المعقدة عن طريق صب الاستثمار الفولاذي لتحقيق شكل قريب من الشبكة؛ يمكن أن تستخدم أجزاء الحامل الداعمة صب الرمل من حديد الدكتايل لتحقيق التوازن بين التكلفة والأداء؛ في حين يمكن استكمال أجزاء النظام المساعدة التي تتطلب الوزن الخفيف من خلال صب الألومنيوم. كل هذه المسبوكات أو المطروقات الخشنة تحقق في النهاية أبعادها النهائية ومتطلبات السطح من خلال تصنيع عالي الدقة. تتم محاكاة سير العمل بالكامل - بدءًا من خصائص المواد والتسامح المناسب لدورة الإنتاج - رقميًا وتحسينه ضمن إطار عمل موحد لتصميم العمليات، مما يضمن التوازن الأمثل بين الجودة والكفاءة والتكلفة.
ويكمن وراء هذا الاتجاه نحو التكامل متعدد العمليات الطلب الملح في السوق على المكونات ذات "الوظائف المتكاملة والأداء الفائق والتكلفة التي يمكن التحكم فيها". لم تعد عملية الصب أو التزوير واحدة كافية. يمكن لتصميم العملية الممتاز أن يحدد بدقة كل خطوة: متى يتم استخدام التزوير لتعزيز كثافة المعادن، ومتى يتم استخدام صب الاستثمار الفولاذي لتشكيل الأشكال الهندسية المعقدة، ومتى يتم اختيار صب الرمل من حديد الدكتايل لإنتاج كميات كبيرة، وكيفية تخصيص بدلات معقولة للتصنيع اللاحق. بالنسبة لمكونات صب الألومنيوم، يجب أيضًا مراعاة مشكلات مثل اختلافات التمدد الحراري عند التوصيل بأجزاء من الفولاذ أو الحديد بشكل كامل أثناء التصميم.
يشير خبراء الصناعة إلى أن القدرة التنافسية للتصنيع في المستقبل لن تعتمد فقط على دقة العمليات الفردية ولكن أيضًا على قدرة تصميم العملية على دمج التقنيات بسلاسة مثل صب الاستثمار في الفولاذ، وصب الرمل من حديد الدكتايل، والتصنيع الآلي، وصب الألومنيوم، والتزوير. وهذا يتطلب من المؤسسات أن تمتلك قواعد معرفية متعددة العمليات، وقدرات محاكاة وتحليل قوية، ونهج تفكير تصميمي يغطي دورة حياة المنتج بأكملها. حاليًا، أنشأت الشركات والمؤسسات البحثية الرائدة مختبرات مشتركة متعددة العمليات مخصصة لتطوير منصات تصميم العمليات الذكية، باستخدام البيانات لدفع التحسين الشامل لحلول التصنيع.
ومع تقدم استراتيجيات ترقية "التصنيع الذكي" و"الآلة الأم الصناعية"، فإن تصميم العمليات المتقدم - الذي يركز على دمج قوة الحدادة، ومرونة التشكيل لمختلف طرق الصب، ودقة التصنيع - من المتوقع أن يصبح محركًا رئيسيًا يدفع قطاع التصنيع المتطور في الصين نحو قمة سلسلة القيمة العالمية.
تقليديا، غالبا ما يتم تطبيق هذه العمليات بشكل مستقل. واليوم، تركز الشركات المصنعة الرائدة على التكامل الشامل بدءًا من مرحلة تصميم العملية الأولية. على سبيل المثال، قد يتم إنتاج قسم تحمل الضغط الأساسي لمكون محرك عالي الأداء باستخدام عملية التشكيل لتحقيق التدفق الأمثل للحبوب وقوتها؛ قد يتم تشكيل تجاويفها الداخلية المعقدة عن طريق صب الاستثمار الفولاذي لتحقيق شكل قريب من الشبكة؛ يمكن أن تستخدم أجزاء الحامل الداعمة صب الرمل من حديد الدكتايل لتحقيق التوازن بين التكلفة والأداء؛ في حين يمكن استكمال أجزاء النظام المساعدة التي تتطلب الوزن الخفيف من خلال صب الألومنيوم. كل هذه المسبوكات أو المطروقات الخشنة تحقق في النهاية أبعادها النهائية ومتطلبات السطح من خلال تصنيع عالي الدقة. تتم محاكاة سير العمل بالكامل - بدءًا من خصائص المواد والتسامح المناسب لدورة الإنتاج - رقميًا وتحسينه ضمن إطار عمل موحد لتصميم العمليات، مما يضمن التوازن الأمثل بين الجودة والكفاءة والتكلفة.
ويكمن وراء هذا الاتجاه نحو التكامل متعدد العمليات الطلب الملح في السوق على المكونات ذات "الوظائف المتكاملة والأداء الفائق والتكلفة التي يمكن التحكم فيها". لم تعد عملية الصب أو التزوير واحدة كافية. يمكن لتصميم العملية الممتاز أن يحدد بدقة كل خطوة: متى يتم استخدام التزوير لتعزيز كثافة المعادن، ومتى يتم استخدام صب الاستثمار الفولاذي لتشكيل الأشكال الهندسية المعقدة، ومتى يتم اختيار صب الرمل من حديد الدكتايل لإنتاج كميات كبيرة، وكيفية تخصيص بدلات معقولة للتصنيع اللاحق. بالنسبة لمكونات صب الألومنيوم، يجب أيضًا مراعاة مشكلات مثل اختلافات التمدد الحراري عند التوصيل بأجزاء من الفولاذ أو الحديد بشكل كامل أثناء التصميم.
يشير خبراء الصناعة إلى أن القدرة التنافسية للتصنيع في المستقبل لن تعتمد فقط على دقة العمليات الفردية ولكن أيضًا على قدرة تصميم العملية على دمج التقنيات بسلاسة مثل صب الاستثمار في الفولاذ، وصب الرمل من حديد الدكتايل، والتصنيع الآلي، وصب الألومنيوم، والتزوير. وهذا يتطلب من المؤسسات أن تمتلك قواعد معرفية متعددة العمليات، وقدرات محاكاة وتحليل قوية، ونهج تفكير تصميمي يغطي دورة حياة المنتج بأكملها. حاليًا، أنشأت الشركات والمؤسسات البحثية الرائدة مختبرات مشتركة متعددة العمليات مخصصة لتطوير منصات تصميم العمليات الذكية، باستخدام البيانات لدفع التحسين الشامل لحلول التصنيع.
ومع تقدم استراتيجيات ترقية "التصنيع الذكي" و"الآلة الأم الصناعية"، فإن تصميم العمليات المتقدم - الذي يركز على دمج قوة الحدادة، ومرونة التشكيل لمختلف طرق الصب، ودقة التصنيع - من المتوقع أن يصبح محركًا رئيسيًا يدفع قطاع التصنيع المتطور في الصين نحو قمة سلسلة القيمة العالمية.