De components als sistemes: un ecosistema avançat de fabricació de carcassa remota basat en la definició de models i la tecnologia Digital Twin

May 20, 2026

 

Anunci dels resultats

Hem establert el primer ecosistema de fabricació de precisió d'intèrpret remot del món basat en el concepte de "model-empresa definida" - "DigiCore". Aquest sistema utilitza el model tridimensional del producte com a única font de dades i fa servir tot el procés de col·laboració de disseny, simulació de processos, fabricació intel·ligent, traçabilitat de qualitat i comentaris sobre el rendiment. En crear un "bessó digital" per a cada producte shell durant tot el seu cicle de vida, hem aconseguit un augment del 30% en l'eficiència de producció, una reducció del 40% dels costos de qualitat i hem proporcionat als clients serveis perfectes que van des de la verificació virtual fins a prototips físics, des de la producció d'assaig per lots petits fins a la producció massiva de-gran escala, per a la redefinició de components bàsics de dispositius mèdics{9} d'alta definició.

Recerca i Desenvolupament Antecedents Reptes

En el desenvolupament de-shells remotes personalitzades d'alta gamma, la baixa eficiència de la col·laboració d'enginyeria mèdica és un problema comú. Entre les empreses de dispositius mèdics (clients) i els proveïdors de fabricació de precisió, la transmissió d'informació es basa en dibuixos bi-dimensionals, especificacions PDF i múltiples viatges d'anada i tornada de correus electrònics, que poden provocar fàcilment malentesos, confusió de versions i incapacitat per complir amb toleràncies geomètriques complexes i requisits de procés. A l'extrem de la fabricació, la planificació del procés es basa en l'experiència dels enginyers i el cicle d'avaluació de la viabilitat del procés (DFM) dels nous productes és llarg, amb alts costos d'assaig-i-error. La inspecció de qualitat encara es basa en gran mesura en la mesura de coordenades tridimensionals manual i fora de línia, amb dades aïllades, cosa que dificulta l'aconseguiment d'un control de qualitat preventiu. A més, per a la traçabilitat dels efectes de l'aplicació clínica, un cop es produeixen problemes, és difícil identificar ràpidament si la desviació rau en el disseny, els materials o el procés de fabricació. Aquest model fragmentat i basat en l'experiència-restringeix molt la velocitat d'innovació en dispositius mèdics i la coherència de la qualitat.

Innovació Tecnològica bàsica

  • Definició basada en models-i plataforma col·laborativa:Exigim i donem suport als clients perquè utilitzin directament el model tridimensional (en formats com STEP AP242) que conté informació sobre la fabricació del producte com a entrada de disseny. El model no només inclou formes geomètriques, sinó que també incorpora directament tota la informació de fabricació del producte, com ara toleràncies dimensionals, toleràncies de forma i posició, rugositat superficial i especificacions del material. Internament, utilitzem aquest model per dur a terme anàlisis de viabilitat de fabricació, anàlisi de superposició de tolerància, programació de trajectes d'eines i compilació de programes d'inspecció dins del mateix entorn digital. Els clients poden veure la simulació de processament, l'estat del progrés i l'informe d'inspecció preliminar de les seves peces en una plataforma de núvol segura, aconseguint una veritable col·laboració de disseny i fabricació.
  • Bessó digital de la cadena de processos i depuració virtual:Abans que comenci el processament físic, construïm un "bessó digital de la cadena de processos" complet a l'entorn virtual. Això inclou: model de dinàmica de màquina-eina, model d'eina, model de fixació, model en blanc i codi CNC. Mitjançant la simulació de processament virtual, es poden predir i evitar col·lisions, sobretalls i socavacions, i es poden optimitzar els paràmetres de tall. A més, realitzem una "depuració de màquines-eina virtual", executant el codi G-generat al controlador virtual de la màquina-eina per verificar-ne la correcció lògica. Això augmenta la taxa d'èxit de la primera producció de prova de nous productes de la mitjana de la indústria del 60% a més del 95%, escurçant significativament el cicle de lliurament.
  • Bucle de dades de procés complet-i control de qualitat intel·ligent:Assigna un codi d'identificació únic a cada lot de producció i fins i tot a cada peça. Durant el processament, l'estat de la màquina-eina, les dades del sensor i els resultats de les-mesures de la màquina es pengen en temps real al sistema d'execució de fabricació. Després del processament, les dades del núvol de punts tridimensionals reals de la peça s'obtenen mitjançant equips de mesura d'alta precisió en línia o fora de línia (com ara l'escaneig òptic 3D, la màquina de mesura de coordenades). El sistema compara automàticament les dades del núvol de punts amb el model de disseny original, genera un cromatograma de desviació de color i determina automàticament si està qualificat o no. Totes les dades de procés i les dades de qualitat s'associen al bessó digital de la peça, formant un arxiu de dades complet. Mitjançant l'anàlisi de grans dades, es pot aconseguir-un seguiment en temps real de les capacitats del procés, la predicció de la vida útil de l'eina i un seguiment ràpid de la causa principal dels problemes de qualitat.

Mecanisme d'acció

El mecanisme bàsic de l'ecosistema "DigiCore" rau a "conduir fluxos físics amb fluxos de dades i optimitzar el món real a través del món virtual". La definició-basada en el model serveix com a punt de partida per als fils digitals, assegurant la transmissió d'informació única, sense pèrdues i traçable des de la intenció de disseny fins als requisits de fabricació. El bessó digital de la cadena de processos és el motor central, que "preforma" tot el procés de fabricació a l'espai virtual, exposant i resolent problemes potencials a un cost molt baix, situant els riscos de fabricació abans que la producció i aconseguint l'ideal de "fer les coses bé des de la primera vegada" en la fabricació intel·ligent. El bucle de dades del procés-complet és com les terminacions nervioses i el cervell, recopilant contínuament dades massives del lloc de producció en temps real i mitjançant l'anàlisi i la retroalimentació, optimitzant constantment els paràmetres del procés, predint les necessitats de manteniment dels equips i millorant els nivells de control de qualitat. En definitiva, el que es lliura al client ja no és una peça metàl·lica aïllada, sinó un paquet de producte intel·ligent amb el seu "certificat de naixement digital" complet. Aquest bessó digital pot continuar "supervivent" en el sistema de gestió del cicle de vida del producte del client i servir per guiar el muntatge, el manteniment i fins i tot el reciclatge posteriors.

Verificació d'eficàcia

Des del llançament del sistema "DigiCore", els indicadors operatius clau han millorat significativament: el temps des de la recepció de les dades fins a la realització de l'anàlisi DFM i la presentació de cotitzacions per a nous projectes s'ha reduït una mitjana del 50%; la taxa d'èxit de la primera producció d'assaig (aconseguint estàndards sense reelaboració) ha assolit un nivell líder en la indústria del 96%; el temps de resposta i tractament de les anomalies de qualitat durant el procés de producció s'ha reduït un 70%. Per als clients, el seu cicle de desenvolupament de productes es pot escurçar una mitjana de 6-8 setmanes. En un cas típic, una empresa europea de cirurgia robòtica va desenvolupar un nou instrument endoscòpic. Vam completar l'anàlisi de fabricabilitat de l'intèrpret complex en 72 hores a través de la plataforma i vam oferir suggeriments d'optimització. Vam lliurar els primers prototips totalment funcionals en 2 setmanes, que va ser el doble de ràpid que el mode tradicional, ajudant els seus productes a entrar en la validació clínica abans del previst. La capacitat de traçabilitat de dades de la plataforma es va demostrar sense cap ambigüitat en una auditoria de qualitat simulada. Podria localitzar tots els registres de producció rellevants, els operadors, els paràmetres de l'equip i les dades de prova originals per a un lot de mida específica fora de-tolerància en 5 minuts.

Estratègia i Filosofia de Recerca i Desenvolupament

La nostra estratègia és "La transformació digital no és una opció, sinó una forma de supervivència". Creiem que per a la fabricació de precisió-alta, la competència futura no és només una competència en precisió de màquina-eina, sinó també una competència en capacitats basades en dades-. Estem compromesos a convertir-nos en una empresa de fabricació "-definida per programari", convertint les nostres dècades de coneixement de processos acumulats i coneixements tècnics-en algorismes, models i processos digitals. La nostra filosofia és: El millor servei és garantir que els camins d'innovació dels clients estiguin sense obstacles. Per tant, invertim en infraestructura digital no per mostrar, sinó per eliminar les barreres de col·laboració, escurçar el cicle d'innovació, garantir la qualitat del lliurament i, en definitiva, permetre als metges i pacients accedir a les tecnologies mèdiques més avançades de manera més ràpida i segura. Som el departament de R+D i fabricació estès del client, i l'enllaç més fiable i intel·ligent de la seva cadena de subministrament innovadora.

Perspectives de futur

En el futur, aquest ecosistema evolucionarà cap a una "fàbrica intel·ligent al núvol" i una "xarxa de col·laboració de la indústria". Estem explorant la possibilitat de posar a disposició dels enginyers de disseny dels clients algunes capacitats d'optimització i simulació de processos en forma de serveis al núvol, que els permetin obtenir comentaris de fabricació-en temps real durant el procés de disseny. Paral·lelament, basant-se en la tecnologia blockchain, s'establirà una xarxa de col·laboració de qualitat de la cadena de subministrament fiable, integrant proveïdors de materials, plantes de tractament tèrmic, plantes de tractament de superfícies, etc. en el mateix fil digital per aconseguir una qualitat transparent i traçable al llarg de tota la cadena de subministrament. La visió més gran és combinar la intel·ligència artificial i la fabricació additiva per aconseguir el model definitiu de "fabricació directa-dirigida a la demanda, generació automàtica i fabricació directa": els clients introdueixen requisits funcionals i restriccions espacials, la IA genera automàticament el disseny òptim de l'intèrpret i simultàniament genera instruccions de fabricació, i la fabricació additiva per a la fabricació d'additius redueix directament el temps de lliurament de diversos equips de personalització{6} de setmanes a diversos dies, adonant-nos realment de la "-fabricació sota demanda" de dispositius mèdics.

news-1-1