В последнее время в области производства высокотехнологичного оборудования осуществляется промышленная модернизация под руководством Process Design, предусматривающая глубокую интеграцию множества основополагающих производственных технологий. Ключевые процессы, такие как литье стали по выплавляемым моделям, литье в песчаные формы из ковкого чугуна, механическая обработка, литье алюминия и ковка, достигают беспрецедентной синергии и оптимизации за счет систематического проектирования процессов. Это обеспечивает более прочные, точные и легкие компоненты для таких отраслей, как аэрокосмическая промышленность, новая энергетика и прецизионное оборудование.
Традиционно эти процессы часто применялись независимо. Сегодня ведущие производители уделяют особое внимание целостной интеграции, начиная с начальной стадии проектирования процесса. Например, центральная секция высокопроизводительного двигателя, несущая давление, может быть изготовлена с использованием ковки для достижения оптимального потока зерна и прочности; его сложные внутренние полости могут быть сформированы с помощью литья по выплавляемым моделям стали для достижения формы, близкой к чистой; В деталях опорного кронштейна можно использовать литье в песчаные формы из ковкого чугуна, чтобы сбалансировать стоимость и производительность; в то время как детали вспомогательной системы, требующие облегчения, могут быть изготовлены путем литья алюминия. Все эти черновые отливки или поковки в конечном итоге достигают своих окончательных размеров и требований к поверхности благодаря высокоточной механической обработке. Весь рабочий процесс — от свойств материала и допусков до производственного цикла — моделируется и оптимизируется в цифровой форме в рамках единой среды проектирования процессов, обеспечивая оптимальный баланс качества, эффективности и стоимости.
За этой тенденцией многопроцессной интеграции стоит срочный спрос рынка на компоненты с «интегрированной функциональностью, превосходной производительностью и контролируемой стоимостью». Одного процесса литья или ковки уже недостаточно. Превосходное проектирование процесса позволяет точно определить каждый этап: когда использовать ковку для повышения плотности металла, когда использовать литье по выплавляемым моделям из стали для придания формы сложной геометрии, когда выбирать литье в песчаные формы из ковкого чугуна для крупносерийного производства и как распределить разумные припуски для последующей механической обработки. Для компонентов, отлитых из алюминия, при проектировании также необходимо полностью учитывать такие проблемы, как различия в тепловом расширении при соединении со стальными или железными деталями.
Отраслевые эксперты отмечают, что будущая конкурентоспособность производства будет зависеть не только от точности отдельных процессов, но и от способности проектирования процессов плавно интегрировать такие технологии, как литье по выплавляемым моделям из стали, литье в песчаные формы из ковкого чугуна, механическая обработка, литье алюминия и ковка. Это требует от предприятий наличия межпроцессных баз знаний, мощных возможностей моделирования и анализа, а также подхода к дизайн-мышлению, охватывающего весь жизненный цикл продукта. В настоящее время ведущие предприятия и исследовательские институты создали совместные межпроцессные лаборатории, занимающиеся разработкой платформ интеллектуального проектирования процессов, используя данные для комплексной оптимизации производственных решений.
С развитием стратегий модернизации «Интеллектуального производства» и «Промышленной материнской машины» передовое проектирование процессов, ориентированное на интеграцию прочности ковки, гибкости формования различных методов литья и точности механической обработки, может стать ключевым двигателем, продвигающим высокотехнологичный производственный сектор Китая на вершину глобальной цепочки создания стоимости.
Традиционно эти процессы часто применялись независимо. Сегодня ведущие производители уделяют особое внимание целостной интеграции, начиная с начальной стадии проектирования процесса. Например, центральная секция высокопроизводительного двигателя, несущая давление, может быть изготовлена с использованием ковки для достижения оптимального потока зерна и прочности; его сложные внутренние полости могут быть сформированы с помощью литья по выплавляемым моделям стали для достижения формы, близкой к чистой; В деталях опорного кронштейна можно использовать литье в песчаные формы из ковкого чугуна, чтобы сбалансировать стоимость и производительность; в то время как детали вспомогательной системы, требующие облегчения, могут быть изготовлены путем литья алюминия. Все эти черновые отливки или поковки в конечном итоге достигают своих окончательных размеров и требований к поверхности благодаря высокоточной механической обработке. Весь рабочий процесс — от свойств материала и допусков до производственного цикла — моделируется и оптимизируется в цифровой форме в рамках единой среды проектирования процессов, обеспечивая оптимальный баланс качества, эффективности и стоимости.
За этой тенденцией многопроцессной интеграции стоит срочный спрос рынка на компоненты с «интегрированной функциональностью, превосходной производительностью и контролируемой стоимостью». Одного процесса литья или ковки уже недостаточно. Превосходное проектирование процесса позволяет точно определить каждый этап: когда использовать ковку для повышения плотности металла, когда использовать литье по выплавляемым моделям из стали для придания формы сложной геометрии, когда выбирать литье в песчаные формы из ковкого чугуна для крупносерийного производства и как распределить разумные припуски для последующей механической обработки. Для компонентов, отлитых из алюминия, при проектировании также необходимо полностью учитывать такие проблемы, как различия в тепловом расширении при соединении со стальными или железными деталями.
Отраслевые эксперты отмечают, что будущая конкурентоспособность производства будет зависеть не только от точности отдельных процессов, но и от способности проектирования процессов плавно интегрировать такие технологии, как литье по выплавляемым моделям из стали, литье в песчаные формы из ковкого чугуна, механическая обработка, литье алюминия и ковка. Это требует от предприятий наличия межпроцессных баз знаний, мощных возможностей моделирования и анализа, а также подхода к дизайн-мышлению, охватывающего весь жизненный цикл продукта. В настоящее время ведущие предприятия и исследовательские институты создали совместные межпроцессные лаборатории, занимающиеся разработкой платформ интеллектуального проектирования процессов, используя данные для комплексной оптимизации производственных решений.
С развитием стратегий модернизации «Интеллектуального производства» и «Промышленной материнской машины» передовое проектирование процессов, ориентированное на интеграцию прочности ковки, гибкости формования различных методов литья и точности механической обработки, может стать ключевым двигателем, продвигающим высокотехнологичный производственный сектор Китая на вершину глобальной цепочки создания стоимости.