Il Ministero dell'Industria e dell'Informatica ha recentemente pubblicato i "Pareri guida sulla promozione dell'innovazione integrata dei processi produttivi avanzati", avviando ufficialmente la costruzione di un "Centro di innovazione per l'integrazione avanzata dei processi produttivi" a livello nazionale. Questo centro si concentrerà sull’innovazione collaborativa di cinque processi principali – fusione di acciaio, fusione in sabbia di ghisa sferoidale, forgiatura, fusione di alluminio e lavorazione meccanica – e creerà una piattaforma completa di progettazione digitale dei processi che copra l’intera catena industriale.
Istituita la prima piattaforma di innovazione a livello nazionale
Secondo il piano, il centro di innovazione sarà situato nella zona dimostrativa dell’innovazione manifatturiera del delta del fiume Yangtze, con un investimento totale superiore a 10 miliardi di yen. Comprenderà basi pilota per i cinque processi principali, un laboratorio di gemello digitale e un centro di verifica della standardizzazione. Il centro darà priorità alla risoluzione delle sfide tecniche nella transizione dalla formatura di precisione tramite fusione di acciaio ai trattamenti di rafforzamento tramite forgiatura, svilupperà nuovi processi di produzione compositi che combinano fusione in sabbia di ferro duttile e fusione di alluminio e raggiungerà l'ottimizzazione end-to-end dalla progettazione alla lavorazione attraverso un sistema di progettazione del processo intelligente.
Secondo il piano, il centro di innovazione sarà situato nella zona dimostrativa dell’innovazione manifatturiera del delta del fiume Yangtze, con un investimento totale superiore a 10 miliardi di yen. Comprenderà basi pilota per i cinque processi principali, un laboratorio di gemello digitale e un centro di verifica della standardizzazione. Il centro darà priorità alla risoluzione delle sfide tecniche nella transizione dalla formatura di precisione tramite fusione di acciaio ai trattamenti di rafforzamento tramite forgiatura, svilupperà nuovi processi di produzione compositi che combinano fusione in sabbia di ferro duttile e fusione di alluminio e raggiungerà l'ottimizzazione end-to-end dalla progettazione alla lavorazione attraverso un sistema di progettazione del processo intelligente.
Raggiunti importanti progressi tecnologici
Nei progetti pilota, un'impresa leader nel settore aerospaziale ha ottenuto risultati rivoluzionari. La sua turbopompa con motore a razzo, che utilizza la tecnologia di "produzione di materiali compositi a gradiente", prevede la formazione di canali di flusso ad alta temperatura tramite fusione di acciaio, incorporando strutture rinforzate realizzate con fusione di sabbia di ferro duttile nei punti critici, applicando la forgiatura per migliorare la densità del materiale e infine ottenendo una lavorazione ultraprecisa con una precisione di livello 0,001 mm. Questo approccio innovativo ha aumentato la capacità di carico del prodotto del 40% e ne ha triplicato la durata.
Nei progetti pilota, un'impresa leader nel settore aerospaziale ha ottenuto risultati rivoluzionari. La sua turbopompa con motore a razzo, che utilizza la tecnologia di "produzione di materiali compositi a gradiente", prevede la formazione di canali di flusso ad alta temperatura tramite fusione di acciaio, incorporando strutture rinforzate realizzate con fusione di sabbia di ferro duttile nei punti critici, applicando la forgiatura per migliorare la densità del materiale e infine ottenendo una lavorazione ultraprecisa con una precisione di livello 0,001 mm. Questo approccio innovativo ha aumentato la capacità di carico del prodotto del 40% e ne ha triplicato la durata.
Piattaforma di progettazione dei processi digitali aggiornata
In particolare, il Ministero dell’Industria e dell’Information Technology sosterrà lo sviluppo di una piattaforma cloud di prossima generazione per la progettazione dei processi con tre funzioni principali:
Abbinamento intelligente della catena di processo: consiglia automaticamente combinazioni di processo ottimali, come fusione di acciaio, forgiatura e lavorazione meccanica, in base ai requisiti di progettazione della parte.
Ottimizzazione collaborativa dei parametri: stabilisce un database di parametri interconnessi per i cinque processi, consentendo la corrispondenza dinamica dei tassi di ritiro della fusione di alluminio con le successive tolleranze di lavorazione.
Calcolo accurato dell'impronta di carbonio: tiene traccia delle emissioni di carbonio dell'intero ciclo di vita dalle materie prime nella fusione in sabbia di ghisa duttile ai prodotti finiti dopo la lavorazione.
Sviluppo accelerato del sistema di standardizzazione
Per quanto riguarda le politiche di sostegno, il Ministero dell'Industria e dell'Information Technology, in collaborazione con la China Machinery Industry Federation, pubblicherà entro l'anno gli "Standard di valutazione tecnica per la produzione integrata multiprocesso", concentrandosi su:
Standard di ispezione della qualità per la produzione di compositi che combinano fusione di acciaio e forgiatura.
Specifiche dell'interfaccia dati per la progettazione del processo digitale della fusione in sabbia di ghisa sferoidale.
Standard di classificazione di precisione per la produzione integrata di fusione e lavorazione dell'alluminio.
Effetti emergenti dei cluster industriali
Attualmente, 12 centri di innovazione manifatturiera a livello provinciale hanno avviato progetti correlati. Un cluster manifatturiero nel delta del fiume Pearl ha adottato un modello di "Internet industriale + integrazione dei processi", consentendo la condivisione regionale degli stampi per la fusione di acciaio, la capacità di produzione collaborativa della forgiatura e l'outsourcing dei servizi di lavorazione, riducendo i costi di sviluppo di nuovi prodotti per le piccole e medie imprese del 35%.
In particolare, il Ministero dell’Industria e dell’Information Technology sosterrà lo sviluppo di una piattaforma cloud di prossima generazione per la progettazione dei processi con tre funzioni principali:
Abbinamento intelligente della catena di processo: consiglia automaticamente combinazioni di processo ottimali, come fusione di acciaio, forgiatura e lavorazione meccanica, in base ai requisiti di progettazione della parte.
Ottimizzazione collaborativa dei parametri: stabilisce un database di parametri interconnessi per i cinque processi, consentendo la corrispondenza dinamica dei tassi di ritiro della fusione di alluminio con le successive tolleranze di lavorazione.
Calcolo accurato dell'impronta di carbonio: tiene traccia delle emissioni di carbonio dell'intero ciclo di vita dalle materie prime nella fusione in sabbia di ghisa duttile ai prodotti finiti dopo la lavorazione.
Sviluppo accelerato del sistema di standardizzazione
Per quanto riguarda le politiche di sostegno, il Ministero dell'Industria e dell'Information Technology, in collaborazione con la China Machinery Industry Federation, pubblicherà entro l'anno gli "Standard di valutazione tecnica per la produzione integrata multiprocesso", concentrandosi su:
Standard di ispezione della qualità per la produzione di compositi che combinano fusione di acciaio e forgiatura.
Specifiche dell'interfaccia dati per la progettazione del processo digitale della fusione in sabbia di ghisa sferoidale.
Standard di classificazione di precisione per la produzione integrata di fusione e lavorazione dell'alluminio.
Effetti emergenti dei cluster industriali
Attualmente, 12 centri di innovazione manifatturiera a livello provinciale hanno avviato progetti correlati. Un cluster manifatturiero nel delta del fiume Pearl ha adottato un modello di "Internet industriale + integrazione dei processi", consentendo la condivisione regionale degli stampi per la fusione di acciaio, la capacità di produzione collaborativa della forgiatura e l'outsourcing dei servizi di lavorazione, riducendo i costi di sviluppo di nuovi prodotti per le piccole e medie imprese del 35%.
Lancio del programma di sviluppo dei talenti
Allo stesso tempo, il Ministero dell'Istruzione sta promuovendo il programma di formazione "Ingegnere avanzato dei processi di produzione", offrendo corsi di integrazione multiprocesso presso 30 università di ingegneria. Il programma si concentra sulla formazione di professionisti versatili esperti nella simulazione della fusione di acciaio, nell'ottimizzazione del processo di forgiatura, nella programmazione della lavorazione intelligente e nello sviluppo di sistemi di progettazione dei processi. Si prevede di formare oltre 5.000 professionisti nei prossimi tre anni.
Allo stesso tempo, il Ministero dell'Istruzione sta promuovendo il programma di formazione "Ingegnere avanzato dei processi di produzione", offrendo corsi di integrazione multiprocesso presso 30 università di ingegneria. Il programma si concentra sulla formazione di professionisti versatili esperti nella simulazione della fusione di acciaio, nell'ottimizzazione del processo di forgiatura, nella programmazione della lavorazione intelligente e nello sviluppo di sistemi di progettazione dei processi. Si prevede di formare oltre 5.000 professionisti nei prossimi tre anni.
Profondo impatto sul settore
Gli esperti del settore sottolineano che la creazione di questo centro di innovazione segna il passaggio della Cina dai progressi compiuti nei singoli processi all'integrazione e all'innovazione sistematiche. Si prevede che entro il 2028 guiderà la creazione di oltre 200 applicazioni dimostrative per l’integrazione multiprocesso, stimolerà gli aggiornamenti nei settori delle apparecchiature correlate come la fusione di acciaio, la forgiatura e la lavorazione meccanica e posizionerà la Cina come leader globale nelle capacità di produzione olistica di componenti complessi.
Le stime suggeriscono che, attraverso una profonda collaborazione tra i cinque processi principali e l'adozione diffusa della progettazione intelligente dei processi, l'efficienza complessiva dell'industria manifatturiera cinese di apparecchiature di fascia alta aumenterà di oltre il 25%, con un consumo energetico ridotto del 18%. Ciò fornirà un supporto tecnologico cruciale per raggiungere gli obiettivi strategici di diventare una potenza manifatturiera.
Gli esperti del settore sottolineano che la creazione di questo centro di innovazione segna il passaggio della Cina dai progressi compiuti nei singoli processi all'integrazione e all'innovazione sistematiche. Si prevede che entro il 2028 guiderà la creazione di oltre 200 applicazioni dimostrative per l’integrazione multiprocesso, stimolerà gli aggiornamenti nei settori delle apparecchiature correlate come la fusione di acciaio, la forgiatura e la lavorazione meccanica e posizionerà la Cina come leader globale nelle capacità di produzione olistica di componenti complessi.
Le stime suggeriscono che, attraverso una profonda collaborazione tra i cinque processi principali e l'adozione diffusa della progettazione intelligente dei processi, l'efficienza complessiva dell'industria manifatturiera cinese di apparecchiature di fascia alta aumenterà di oltre il 25%, con un consumo energetico ridotto del 18%. Ciò fornirà un supporto tecnologico cruciale per raggiungere gli obiettivi strategici di diventare una potenza manifatturiera.