La fabrication additive est non seulement une nouvelle technologie signifie qu'il est une nouvelle révolution industrielle a changé un moteur important des technologies et des systèmes perturbateurs de la production et la vie des êtres humains dont subversifs, non seulement du côté de la fabrication et des services, mais aussi à la fin de la conception . additif pensée derrière cette version apportera un degré de liberté et de stimuler la créativité de la révolution de la conception. cette révolution est non seulement pour le personnel de développement de produits, mais aussi le grand public. basé sur la conception de l'avant et à la recherche de fabrication d'additifs haut de gamme et le développement des solutions globales et de fabrication de pointe de retour à l'industrialisation de base, le remodelage de la relation entre la conception et la fabrication, deviendront l'économie réelle à travers le développement et la transformation de fabrication et de mise à niveau d'une fenêtre rare occasion.
PERA second semestre 2015, la société a publié une stratégie de ré-ingénierie industrielle positive et système de conseil en conception, plus de deux ans, mes collègues et moi a écrit une série d'articles « 1-6 » essayer de la demande extérieure pour le design industriel et re-conception de la connotation positive et l'extension la méthode processus décrit. avec le développement de la technologie, la connaissance du marché et de la pratique approfondie des clients, notre compréhension a également été approfondie. que les premiers résultats, les tenants et les aboutissants de papier et des concepts connexes basés sur la conception de l'avant et la fabrication ainsi formés par des matériaux La R & D haut de gamme et des solutions de fabrication avancées (ci-après dénommé la solution globale) cadre théorique et des outils pour faire un tri systématique, s'il vous plaît me corriger.
1 analyse des besoins de l'entreprise (pourquoi)
Ansar Asia Pacific a analysé et résumé l'expérience pratique de la recherche et du développement de produits complexes dans diverses industries pendant le processus d'industrialisation en Chine, analysant les difficultés internes à la transformation et à la modernisation de l'industrie manufacturière en Chine (Figure 1). Et obtenez deux points de reconnaissance:
• Le nouveau cycle de modèles d'affaires innovants sous la révolution de la science et la technologie et la révolution dans les industries est une garantie puissante pour la transformation réussie et la modernisation des industries manufacturières et le renforcement de leur capacité d'innovation indépendante.
• Point d'ingénierie des systèmes permanents de vue nouvelle compréhension de la relation entre la conception et la transformation de la fabrication et la mise à niveau du secteur manufacturier et le stade industrialisation maquillage et les agriculteurs.
Figure 1 La transformation manufacturière de la Chine et la mise à niveau de l'analyse de l'espace de problème «3»
Dans « Pourquoi est-ce stade de la percée réingénierie industrielle - transformation et la modernisation du du secteur manufacturier Choix, » un texte « 2 », l'auteur du point de vue de l'économie et la dynamique des technologies de l'innovation « 7 », en ligne avec le développement scientifique reconnu Chine concept innovant feuille de route en trois étapes devrait être « la force économique -> force technique -> scientifique et technologique -> force scientifique » de la voie du développement durable, sa stratégie fondamentale est de se débarrasser de dès que l'économie possible copycat, étape par étape, le japonais, l'étude américaine et européenne l'innovation des produits, l'innovation technologique et de l'innovation scientifique, la Chine en tête à long terme du monde et encore, divisé en trois étapes au fil du temps n'est pas contexte absolu, mais en trois étapes en même temps, les stratégies de développement de l'Etat devrait être développé à différents moments l'accent est différent et se concentre sur un certain stade pour assurer la meilleure utilisation des ressources. le même principe appliqué l'économie et la dynamique de l'innovation et de la technologie, je crois que l'industrialisation et de la technologie de l'information est le lien essentiel dans le but de la relation (figure 2), l'industrialisation La base de la source de la technologie de l'information et la base de la prémisse est plus que l'informatisation de l'ingénierie des systèmes, par rapport à l'information est courte, dans une très longue histoire La principale contradiction est de traiter les problèmes et les besoins spécifiques de l'industrialisation et comment utiliser les outils et les outils de la technologie de l'information pour promouvoir la mise à jour des principales contradictions Au lieu de poursuivre aveuglément le développement de l'informatisation elle-même.
Figure 2 De la théorie TRIZ pour améliorer la tendance de l'exhaustivité de la vision industrielle de l'industrialisation et des technologies de l'information et de l'économie réelle et de l'économie non réelle, la relation entre le but et le '8'
système technique figure 2 est un modèle complet de l'information au niveau de TRIZ et des objets physiques dans des informations de niveau d'objet non Cette invention est divisée divise exactement la méthode et les brevets appareils et le droit des brevets, respectivement. En outre, je crois, le professeur Zhong Yixin deux définitions (information ontologique d'une chose, il est cette chose de sa propre initiative et des changements dans la façon dont l'information auto-expression donnée; épistémologie informations sur une certaine chose, est-ce la chose principale sous la forme de mouvement et des changements dans le chemin, et la signification des valeurs d'expression) illustrent un autre exemple des informations de dépendance pour des informations d'objet non physique de.
De la transformation en perspective globale macro et la modernisation du secteur de la fabrication, avec des méthodes économiques (telles que l'utilité marginale et le principe de l'avantage comparatif) L'analyse peut conclure que devrait être réglé une forte probabilité de succès à ce stade de l'innovation modèle d'entreprise industrielle. L'exemple est une réalité , après 20 ans d'efforts, le succès commercial de l'industrie du logiciel interne atone, divers outils et plates-formes logicielles pour l'innovation industrielle dans la conception des produits (CAx / PDM / ERP, etc.) sur le marché pour la grande majorité des géants de logiciels étrangers dominé, et À court terme, nous ne voyons pas les tendances et les motivations inhérentes à la modification de ce statu quo: dans le domaine de la R & D et de l'application des produits industriels, des produits, des équipements et des projets majeurs ont été compliqués dans quelques industries.
Pour parvenir à une prise globale complète transformation et la modernisation de la fabrication et système industriel, ne peut plus compter sur la « première fenêtre d'opportunité » avantage comparatif en matière constituent des coûts de main-d'œuvre, et ne peut compter que sur la nouvelle révolution technologique à un stade embryonnaire prévu ' après la deuxième fenêtre d'opportunité « (figure 3). a cette époque, bien que beaucoup de nouveau système de percées technologiques d'abord apparu dans les pays développés, mais en raison de son système technique dans ses premiers stades, plus le degré de maturité technique et le sens de la connaissance scientifique et technologique, si Dans le même temps, dans les industries traditionnelles, les pays développés sont confrontés à la voie technique établie qui a été ouverte par les pays développés et économisent ainsi beaucoup de coûts d'essais et d'erreurs. les pays en développement et les pays développés seront probablement tenir sur la même ligne de départ, tandis que les pays développés peuvent souffrir de l'ancien paradigme du système de technologie effet de blocage, certains pays en développement émergents parce qu'il n'y a pas de coûts et chemin verrouillage technologique dépendance irrécupérables, il peut y avoir plus de Les pays développés sont plus adaptables aux exigences du nouveau paradigme technologique et économique et remplacent même le leadership technologique et institutionnel des précurseurs, À pas de géant. Ceci est le changement de voie de dépassement de la soi-disant question du sens. Pour les pays en développement, dans l'offre « seconde fenêtre d'opportunité » d'une nouvelle révolution technologique, non seulement pour faire des classes dédiées aux industries traditionnelles, mais aussi dans les efforts pour atteindre Les industries émergentes rattrapent leur retard.
Figure 3 transformation de fabrication et mise à niveau de la fenêtre '9'
Quel genre d'innovation modèle d'affaires pour répondre avec succès la voie de dépassement changer de deuxième fenêtre d'opportunité "exigences à? Tout d'abord, la clé réside dans la transformation et la modernisation de la valeur de l'innovation pour donner une nouvelle valeur à l'ensemble de la chaîne, et non pas la valeur de l'innovation, il n'y a pas développement durable transformation du modèle d'affaires ne peut devenir un changement de carrière. en second lieu, il doit y avoir vue globale. professeur de l'Université Tsinghua Wei Jie a présenté au début de 2017, est la troisième valeur de configuration globale du monde de ces ressources, la technologie, les marchés, le capital, le travail (la mondialisation est le premier développement du territoire du monde, et le second est le commerce mondial). ainsi, les modèles d'affaires innovants dans le nouveau cycle de révolution technologique, révolution industrielle doivent être basés sur la technologie, les marchés, le capital, le talent, la valeur de ces ressources gouvernementales globalement optimiser l'allocation de transformation du modèle d'affaires sous le nouveau cycle de révolution technologique, révolution industrielle mise à niveau des entreprises de fabrication principaux doivent adopter des modèles d'affaires basés sur un système de niveau ou d'intégration au niveau du système modulaire de la conception et la fabrication de l'intégration reconfigurable innovante de ( Figure 4).
Figure 4 entreprises de fabrication dans le cadre de la troisième vague de la mondialisation basée sur la conception et la fabrication du modèle d'affaires reconfigurable intégré '10'
Une fois les exigences claires de l'innovation modèle d'entreprise, comment choisir et les agriculteurs est devenu une question clé dans cette transformation de la fabrication et la mise à niveau et les agriculteurs devraient respecter les principes et les conditions suivantes « 2 »:
• la nature de régression industrialisée (ou plutôt l'industrialisation): Pour un développement durable de la civilisation humaine, grâce à la poursuite continue de l'utilisation efficace des nouvelles technologies et les organisations professionnelles, et d'améliorer le niveau des activités de conception et de fabrication idéales comme la production de matériaux de base Niveau (Voir la section 2.1.2 pour une explication du concept d'idéalité).
• Subjectivité: laisser véritablement l'entreprise devenir le principal vecteur d'innovation et de développement économique;
• Objectif: Face à l'industrialisation, il est nécessaire de composer des classes et de combler les lacunes des besoins réels de ceux qui ne peuvent surmonter la substitution de l'industrialisation;
• Systématique: Décomposer l'objectif de l'essence de l'industrialisation, se tenir à la hauteur du système et re-comprendre la relation entre la conception et la fabrication:
- saisir la perspective de l'ensemble de la conception des produits d'ingénierie système, la conception des processus et le processus de fabrication, d'analyser la relation entre la structure et le matériel, et de construire activement les systèmes de fabrication écologiques, fissurée problèmes de développement vert;
- Avec le stade actuel des besoins d'innovation produit, aider à résoudre le problème de la qualité des produits et accélérer la mise à niveau de la qualité des produits;
• Durabilité: Les premières améliorations étape petite étape et les avantages pour l'entreprise rétroaction positive, la construction d'un système de recherche et de développement et la culture de la compétitivité de base boule de neige dans un cycle vertueux de développement, à partir du court supplément de conseil existant amélioration des produits industriels et de l'innovation les deux se connaissent ces savoir pourquoi la connaissance et l'accès à la force économique et la part de marché du développement durable des entreprises et de l'innovation technologique de l'activation de la recherche universitaire de l'industrie, et à l'innovation scientifique, la recherche et l'industrie et se lance en conformité avec le concept scientifique de développement durable Chemin de développement
• faisabilité: pas besoin de beaucoup de recherche et d'innovation des investissements R & D d'origine, de ne pas mettre l'investissement dans les documents de recherche et de devenir des gagnants, mais pour obtenir le maquillage des connaissances et de l'industrialisation obtenue par étape deviennent petites étapes pour améliorer leur efficacité, afin de l'innovation L'activité principale obtient rapidement des avantages;
Figure 5 Transformation manufacturière en Chine et amélioration de l'analyse de l'espace de solution
Sur la base de l'analyse ci-dessus, en réponse à la transformation économique de la Chine et le processus de mise à niveau, la forte demande d'innovation, et de fournir un atterrissage en œuvre des solutions pour le « Made in China 2025 » dans l'intégration de la conception et la fabrication, la recherche et le développement pour le « Made in China 2025 » dans le base de Lean R & D est conçu pour fournir des solutions basées sur la société PERA réforme radicale proposée avant la conception et la fabrication additive de solutions intégrées axée sur la fabrication haut de gamme R & D et avancées (figure 5).
2 Termes Définition (Quoi)
Comme dans les méthodologies de conception produit et le domaine PLM de rares ne sont pas des pays occidentaux, ne correspond pas directement à l'anglais, mais avec des caractéristiques distinctes chinois, deux termes de fabrication et de transformation de R & D et l'amélioration de la pratique de la Chine, deux au fil des ans, avec l'approfondissement des technologies connexes afin d'améliorer la maturité, la connaissance du marché et les pratiques des clients, « avant la conception » et « réingénierie industrielle » est définie par des changements subtils dans l'évolution, il a atteint un état relativement mature et stable, la dernière version Défini comme suit.
Conception avancée systématique, système de solution de conception avancée basé sur les méthodologies d'ingénierie des systèmes
Pour répondre aux opportunités offertes par le nouveau cycle de révolution technologique et de la révolution industrielle et relever les défis engendrés par la transformation et la modernisation du secteur manufacturier aux méthodes théoriques et modèles de processus pour cadre d'ingénierie des systèmes pour augmenter le bois de pensée représenté par le nouveau système technologique comme point de départ pour amélioration de la conception du système physique artificielle, conception originale et de la technologie R & scène D, vous pouvez apprendre inverser les méthodes d'ingénierie et des moyens de la digestion et l'absorption des différentes technologies existantes et les réalisations, de ne pas imiter maison de plagiat pour les fins et les moyens, pour améliorer la conception et la fabrication de système physique artificielle capacités d'intégration, les activités de conception et la capacité de la capacité d'innovation indépendante des entreprises et le développement social durable, les méthodes de conception et des solutions système de conseil.
«Avant-projet de la définition simple»
cadre de l'ingénierie du système pour augmenter la réflexion du bois et de la technologie comme point de départ pour la conception de l'amélioration artificielle du système physique, design original et R & D, les capacités de conception et d'intégration de fabrication pour améliorer le système physique artificielle, la capacité d'innovation indépendante ainsi que les entreprises et la société Conception d'activités, de méthodes et de solutions de conseil en système de développement durable.
«Redesign pour les produits industriels»
L'un des scénarios d'affaires positifs conçus pour (la troisième phase de l'évolution des systèmes techniques S-courbe) du travail physique dans un système mature, ne change pas le système utilisation fonctionnelle, la hauteur debout doit réexaminer, conformément à la valeur, la fonctionnalité et de l'énergie point de vue, afin de suivre la voie naturelle, en utilisant l'innovation assistée par ordinateur, la simulation et l'optimisation, la fabrication additive, tels que la fabrication de bois, et d'autres nouvelles technologies innovantes au sol, de nouveaux procédés, de nouveaux matériaux pour redessiner l'ensemble du système de conception des produits, la conception des processus, matériaux, processus de conception et de fabrication La combinaison optimale de la fonction, de la structure et du matériau du système physique artificiel redessiné pendant tout le cycle de vie rend l'évolution du système physique artificiel le long de la courbe S plus proche de la limite donnée par la nature.
2.1 Connotation
Pourquoi devrions-nous prendre dans la « conception avant » dans la définition de la conception inverse attitude tolérante éclectique, conception positive et l'ingénierie inverse Quelle est la relation? Pourquoi la « conception avant » pour mettre l'accent sur la définition du « cadre d'ingénierie système » « matériel pensé à augmenter en tant que représentant d'un nouveau système technologique comme point de départ » Pourquoi « réingénierie industrielle » de mentionner la définition de la « valeur, la fonctionnalité et le point de vue énergétique » et « suivre la voie naturelle »? revenons à la question Origine et nature du système, et du point de vue de l'évolution systématique et systématique, nous pensons à la signification de «forward design» et de «refonte industrielle».
2.1.1 conception avant et arrière
Examen du processus d'industrialisation de la Chine, le mode de recherche des produits complexes et de l'équipement et le développement de l'imitation de la cartographie, des modifications d'amélioration, et puis développé indépendamment par le processus d'évolution du modèle bas de gamme à haut de gamme R & D peut être vu dans chaque période historique peut être considéré comme positif la conception et l'ingénierie inverse mode applications hybrides, mais chaque fois que la marche avant et arrière de conception technique différente proportion, ce qui conduit peu à peu dans la conception inverse en avant a été conçu en tenant compte de la dominante, et accompagné ce processus, l'ingénierie inverse et la conception de l'avant De la capacité à niveau de maturité est également en hausse. Regardez d'abord le niveau de maturité de la capacité de conception inverse pour améliorer le processus «3».
Sur la base de la cartographie de l'imitation « loi quasi d'origine » est une activité de conception inverse typique, en particulier dans l'équipement de traitement de la cartographie générique précédemment, un grand nombre de niveaux relativement faibles de la conception inverse de l'activité (flèches rouges sur la figure. 6), à savoir que par dessins anti-nature à pousser, pousser à l'anti-conception, sans la nécessité d'inverser la demande initiale. dans une économie de plus en plus mondialisée, le marché aujourd'hui, l'imitation de la cartographie est impossible, et pas besoin pour les pays nouvellement industrialisés, de l'introduction la digestion et l'absorption des produits de pointe et de la technologie, ou l'analyse des technologies existantes et les produits des concurrents nationaux et étrangers ont commencé, puis des modifications pour améliorer, complexe industriel d'innovation, la recherche et le développement sont essentiels pour le mode d'évolution, étape historique insurmontable du développement, son rôle est de se tenir debout sur les épaules de géants ou de leurs prédécesseurs, l'exercice équipe R & D pour améliorer leur compétitivité de base.
Inverser 6 différents niveaux de maturité dans le système de modèle d'entité de conception technique figure reflète V « 3 »
Pour l'introduction de la rémunération des droits de propriété intellectuelle tels que les brevets et les dessins de la digestion et l'absorption à l'étranger, une analyse spécifique nécessite des conditions spécifiques pour l'introduction que, avec peu ou pas d'effort passé la digestion et l'absorption, ce qui équivaut à sauver le faible début « droit quasi original » le niveau de la conception inverse, il est clairement à mi-chemin a commencé engloutissement copie, il n'a tout simplement pas terminé le processus de conception avant de tout le contenu, le faible niveau de la conception avant. pour après se concentrant sur l'introduction de la digestion et de l'absorption, en raison des risques techniques et l'évasion la « méthode quasi initiale » à des fins différentes, il doit comprendre des inverseurs de poussée à exiger un niveau élevé d'activité d'ingénierie inverse (flèches vertes sur la Fig. 6).
L'analyse de l'art antérieur dans un schéma de circulation de. La figure 7 de conception inverse de la ligne principale « 3 »
Pour la prochaine analyse le mode de recherche et d'innovation indépendante des concurrents nationaux et étrangers des technologies et produits existants, en substance, l'introduction de modèle d'absorption et la digestion et l'absorption est le même, la seule différence est, d'inclure le développement de l'avant-garde de la demande du marché et les besoins des entreprises le développement et l'analyse. Par conséquent, l'analyse de l'art antérieur (voir fig. 7 voies exemple organigramme est représenté) contient le rapport de marche arrière d'introduction d'activités d'absorption et de conception de niveau supérieur (flèches jaunes dans la Fig. 6), mais également dans la recherche indépendante modèle d'innovation de conception inverse en avant dans le cadre de la conception.
Parce que le système fonctionne est de faire en sorte que le complexe le faire correctement, et le faire rapidement une méthodologie, de sorte que la dépendance à l'égard des systèmes cadre d'ingénierie ou le degré de conformité du processus d'ingénierie du système, non seulement une mesure de la maturité de la capacité d'ingénierie inverse un indicateur important, il est un indicateur important de la maturité de la capacité de conception avant. renforcement des capacités en avant est conçu pour apprendre et pratiquer le processus d'accumulation d'un long terme, dynamique, systématique, éclectique, Gangjumuzhang au cadre de l'ingénierie des systèmes pour la conception et la production intégrée dans la direction, jamais appuyer sur le processus d'ingénierie des systèmes à faible niveau de la conception « avant », l'approche du modèle de processus d'ingénierie système à la direction de la conception des produits positifs, l'approche de la modélisation des processus pour des systèmes de guidage d'ingénierie de la conception des produits et processus, et enfin cadre à base d'ingénierie des systèmes pour atteindre (produits, matériaux, procédés) la conception et la fabrication d'intégration, la conception complète avant de l'ensemble du système de cycle de vie du produit, l'achèvement du bas de gamme à maturité de la capacité de conception haut de gamme avant pour améliorer le processus.
2.1.2 Conception avant et fabrication additive
Se réfère à une fabrication d'additif discret basé sur le calcul mathématique similaire - principe d'empilement, et en trois dimensions partie de commande de l'ordinateur de commande de données pour atteindre précisément contrôlable, la couche de matériau par des techniques de fabrication de couches pour augmenter les pièces de fabrication numérique directe par rapport à d'autres matériaux et les matériaux réducteurs. Ce n'est pas seulement une nouvelle méthode de fabrication et de transformation, mais un moteur important dans le nouveau cycle de révolution technologique et de révolution industrielle qui va changer le mode de production et les modes de vie de l'humanité. système de technologie de rupture. cela se reflète dans subversive, en plus d'apporter le nouveau procédé de fabrication, la précision peut être rapidement fabriqué sur un dispositif faisant partie d'une forme complexe, une réduction substantielle du nombre de pièces et d'étapes de traitement, le traitement plus court le cycle extérieur, économie de matières premières, de réduire la consommation d'énergie et de nombreux autres avantages, plus important encore, il met en œuvre la conception structurelle, la préparation des matériaux de haute performance, l'intégration de composants complexes fabriqués avec des matériaux et pour la préparation de la conception structurelle des macro et micro Changement révolutionnaire: '11 -15 '
• Fabrication additif additif pensée derrière la technologie est une conception révolutionnaire, il est entièrement la conception de la culasse ouverte, DFM (fabrication), DFA (assemblage) et d'autres méthodes de conception traditionnelles basées sur le matériel produit peu de réduction arrive, les concepteurs peuvent la conception de retour réellement aux besoins des utilisateurs, la conception orientée fonction (DFF) ou pour la fabrication d'additifs de (DFAM), en fonction du point de vue de la valeur, la fonction et de l'énergie, de la conception et de la technologie, est plus une relation de cause à effet entre la commande et la conception et la fabrication mais encourager les uns aux autres systèmes vivants, afin de suivre la voie naturelle pour obtenir grande / très grande partie ou la structure du système, des composants complexes / super-complexes ou systèmes structuraux, l'innovation de conception à faible coût et une plus grande variété de petites quantités de produits personnalisés et de fabrication rapide, ainsi que Créer une structure extraordinaire pour réaliser des fonctions extraordinaires.
• soudage du procédé de fabrication classique, le traitement thermique et le placage, la pulvérisation, l'enduction, l'oxydation, les composés, le traitement de durcissement de surface est mis en oeuvre pour ajuster les propriétés du matériau et de la microstructure des moyens macroscopiques dénaturé étendus. Additif fabrication du matériau en tant que point de départ, il est subtile, des moyens à commande numérique, inventive obtenus à la même partie de temps du processus de fabrication matériau préparé (même les composited créatifs ensemble différents matériaux, la synthèse même de nouveaux matériaux), tandis que la préparation du matériau dans la fabrication de pièces. prochain choix traditionnel des matériaux procédé de conversion de série de la technologie de préparation et de traitement et en forme dans un processus parallèle, micro-macro direction, la mécanique des structures pour atteindre percée combinée avec le matériau, afin d'améliorer la performance du produit lui-même, la structure et les propriétés du matériau et du procédé de fabrication plus sophistiqués , un contrôle précis, et de nouveaux matériaux pour atteindre une capacité de numérique à haute performance préparé, en particulier des matériaux non-équilibre à haute performance, des matériaux hautement actifs réfractaires difficiles préparés matériaux de haute performance dégradé, et de préparation multi-échelle des matériaux composites à haute performance et de nouveaux matériaux / Préparation métamatériale
• On peut s'attendre, avec l'industrialisation à grande échelle de la technologie d'impression 3D, le processus traditionnel, la ligne de production, le modèle d'usine, la chaîne de l'industrie fera face à une combinaison de réglage de la profondeur Appuyez sur les secteurs industriels et catégories de produits divided fabriqués par des usines spécialisées produisant des barrières de l'organisation industrielle va progressivement disparaître, puis extrémité ouverte (demande du client final pour répondre à la demande du client) de l'époque: l'inventaire des pièces de rechange seront éliminés progressivement, et la fabrication et le modèle de soutien à la maintenance de l'efficacité de réparation si sur place deviendra le grand public, type ou porte des armes et de l'équipement formant et champ de bataille mobile système de réparation laser, ainsi que l'espace de fabrication est progressivement sur la scène, distribué nuage de l'industrie de la fabrication, la mise en réseau, la technologie de réalité virtuelle basée sur omniprésente presque zéro coût marginal de la fabrication du modèle de production, la fabrication, et d'autres communautés deviendront une réalité .
• Enfin, en tant que nouveau membre de la famille des technologies de fabrication, la fabrication additive, bien qu'elle soit une nouvelle technologie transformatrice avec un grand potentiel de croissance, doit encore être complétée par des techniques de fabrication traditionnelles sans renverser les techniques de fabrication traditionnelles Le système de technologie de fabrication de systèmes physiques artificiels va inaugurer une nouvelle ère de matériaux additifs, matériaux, réduire les dépendances matérielles, l'intégration des processus.
Examinons la perturbation des méthodologies de conception traditionnelles et des technologies de fabrication à partir de technologies de fabrication avancées telles que la fabrication additive, la fabrication bionique et la micro / nanoproduction, représentée par les matériaux additifs, du point de vue de la tendance évolutive du système théorique TRIZ. Révolution scientifique et technologique et promotion de la révolution industrielle.
Selon la théorie de TRIZ, l'évolution des systèmes techniques (systèmes physiques artificiels) obéit à des lois objectives (figure 8) et évolue dans le but d'améliorer leur propre désirabilité (c.-à-d. Atteindre autant de fonctions utiles avec le moins de ressources possible). Dans le processus d'évolution, il y a des conflits dus aux incohérences évolutives des divers sous-systèmes du système: les gens doivent utiliser les ressources existantes pour résoudre les contradictions sans compromis La réalisation du système technique consiste en une structure simple - fonctions complexes - fonctions complexes - Pour la structure simple - l'évolution d'une spirale complexe de l'évolution en spirale (figure 9) '16'.
Figure 8 Structure de la tendance évolutive des systèmes technologiques dans la théorie TRIZ moderne '17'
Figure 9 théorie TRIZ de l'évolution des tendances du système technique dans le système technique de fonctions structurelles simples à des fonctions structurelles complexes, puis à une structure simple - fonctions complexes de l'évolution ascendante spirale de l'application '16'
Afin d'atteindre l'objectif ultime d'augmenter le degré idéaliste d'évolution du système technologique, on adopte généralement la formule du degré idéal (degré idéal = somme des fonctions utiles / (somme des effets néfastes + coût)), Au contraire, l'idéal paradoxal de TRIZ Résultat Final (IFR en abrégé, c'est-à-dire sans ressources matérielles ou énergétiques, non tout prix pour réaliser la fonction souhaitée) « ce concept est utilisé pour briser l'état d'esprit, d'encourager les gens à poursuivre le degré idéal sans fin de l'infini père de systèmes techniques de TRIZ Altschuller a déclaré: » le résultat final est un idéalisée Il semble que ce soit une invention de sixième niveau qui n'existe pas, elle semble virtuelle, illusoire et singulière, mais dans l'histoire de la science et de la technologie humaines, ces romans de science-fiction Le fantasme fantastique devient une réalité.
A des difficultés actuelles et les défis du système de technologie de fabrication d'additifs de phase rencontrés dans le développement d'applications seront dans l'évolution des systèmes techniques (tels que la recherche de dépasser le processus d'intégration du système d'évolution, de l'idéal de microévolution pour les substances à la recherche) à résoudre.
Considérons alors la connotation et l'essence de la conception, de la fabrication et de l'industrialisation avec la pensée évolutionniste qui poursuit le résultat final idéalisé et améliore le degré idéal du système scientifique et technologique.
Est conçu pour atteindre un objectif particulier de l'homme (sur le point de répondre aux exigences objectives dans les besoins du système artificiels, y compris les systèmes physiques abstraits artificiels et systèmes artificiels) et des activités créatives menées. La demande est la source de la conception, la nature de la conception innovante, Est de créer un mode d'existence humain plus idéalisé (incluant la production, la vie et la communication) avec comme objectif ultime le développement durable et l'évolution d'un système complexe de personnes, de nature et de société (Figure 10).
Figure 10 des relations humaines, naturelles et sociales entre les trois vues "1"
La fabrication se réfère strictement aux résultats de la main-d'œuvre, des outils, machines, produits chimiques, une formule ou d'autres méthodes biologiques destinées à la production ou la production d'un système physique artificielle pour répondre à la demande, en particulier dans les lots de matières premières en produits. Fabrication Généralisée parfois y compris la conception front-end. mais en fait, il peut être vu de la définition des deux, conçu plus riche sens, il est non seulement pour créer un système d'accueil physique artificielle, mais aussi la conception du système abstrait artificiel.
Industrielle (industrielle) est pour le développement durable de la civilisation humaine, grâce à la poursuite continue de l'utilisation efficace des nouvelles technologies et les organisations professionnelles, et d'améliorer le niveau de la production matérielle aux activités de conception et de fabrication comme le noyau.
Ainsi, l'idéal d'amélioration continue de la conception et de l'intégration de fabrication de l'industrialisation (industrielle) vers le résultat final idéal seule façon que la société humaine depuis un certain temps au début de la conception et la fabrication de style atelier à la main à partir d'un faible niveau de « l'intégration » (conception ne sont pas devenus sous-système technique ou scientifique indépendant, mais seulement une partie du processus de fabrication), doivent commencer entre le 18ème siècle, la première révolution industrielle et la Grande-Bretagne la deuxième révolution industrielle du 19ème siècle sous-système de fabrication germano-américain et la conception sous-système stade inégal de développement, puis a commencé au milieu du 20ème siècle jusqu'à nos jours de l'ingénierie traditionnelle des systèmes d'ingénierie des systèmes modernes (par exemple, les systèmes basés sur des modèles d'ingénierie) en technologie de l'information pour transformer et améliorer le niveau de la gestion du cycle de vie des produits et à l'échelle du système '18 », le flux de courant pour nous de mécanisme microscopique macro complètement ouvert la conception et emprisonne les obstacles et les barrières entre la fabrication à niveau industriel, et en fin de compte vers un stade plus avancé de conception et de fabrication entièrement intégrée. • Rifkin Jeremy « zéro marginal coûts sociaux «, un livre décrit l'influence perturbatrice des choses et de la technologie de fabrication d'additifs pour la société humaine, Cet idéal du processus historique de l'industrialisation croissante représente l'image ère de collaboration future très fascinant de partage.
Pour le développement du sous-système de technologie de conception évolutive, peut se référer à l'avant indiquée ci-dessus la maturité du processus de mise à niveau des capacités de conception, son noyau est l'intégration de la conception des produits, des matériaux et de fabrication.
Pour le développement de la fabrication de sous-systèmes d'évolution technologique, ce qui réduit le matériau d'origine de fabrication du début homme âge de pierre, de bronze et l'âge de fer et d'autres produits de matériaux d'origine, à l'époque moderne a commencé dans la fabrication moderne et matériau réduit et d'autres matériaux de fabrication de deux révolutions industrielles ont commencé période de développement parallèle, puis au début de ce siècle dans la fabrication d'additifs dans les applications industrielles, puis se déplacer vers la réflexion en vue d'accroître la conception du bois et la fabrication pour réaliser l'intégration et du matériel de plus en plus, comme le bois, couper du bois, micro-nano bionique et d'autres procédés de fabrication dépendent Une nouvelle ère de convergence (figure 11).
Figure 11 Développement humain et en spirale de la technologie de fabrication «10»
Compte tenu de l'industrialisation (industrielle) -> améliorer les industries manufacturières -> conception et l'intégration de fabrication -> Forward Design -> but au moyen de la relation entre la pensée et additifs matériaux de fabrication, à savoir « la conception et l'intégration de fabrication » devrait complètement et la nature de l'industrialisation (industriel) au système de technologie de fabrication additive pensée additif représente le système physique artificiel. nous insistons donc sur la « pensée additif et dans la définition de la » conception avant « dans l'évolution du niveau junior au sens principal la technologie d'additif comme point de départ «mettant l'accent sur le matériel de plus en plus et la pensée technique est d'améliorer l'intégration des capacités de conception et de fabrication du point de départ et les » capacités d'intégration pour améliorer la conception et la fabrication de trois objectifs de systèmes physiques artificiels comme avant la conception du renforcement des capacités Un
2.1.3 Refonte industrielle et remise à neuf industrielle
Comme l'un de la conception de scénarios d'affaires positif, redéfinir le design industriel sont donné des moyens techniques spécifiques - « en fonction de la valeur, la fonctionnalité et le point de vue énergétique, » « suivre la voie naturelle » et « l'innovation assistée par ordinateur, Simulation et optimisation, fabrication additive, fabrication de matériaux et autres percées dans les nouvelles technologies, les nouveaux procédés, la nouvelle conception des matériaux ... ».
point de valeur de vue, le concept de base de TRIZ est la technologie idéale pour améliorer la tendance de l'évolution du système de la première de la tendance, y compris les outils méthodologiques du système des tendances d'évolution du système technique TRIZ, ingénierie de la valeur, et TRL, LMR, IRL, maturité SRL et d'autres méthodes d'évaluation.
point de vue fonctionnel, est un point de vue fondamental de la pratique de l'ingénierie au cœur du corps d'un modèle artificiel d'un système physique (Figure 12). Il est non seulement TRIZ et les écoles allemandes de la méthodologie de conception point de vue a souligné, l'analyse du système, des connaissances et des effets physiques pierre angulaire de la base de connaissances des solutions technologiques innovantes, mais également le système de classification des brevets mondialement reconnu de brevet d'invention, les droits de demande de brevet dans le cadre des exigences de protection de planification, de jugement créatif de l'examen des brevets, les litiges de brevets point technique équivalent de vue, l'utilisation du jugement d'infraction commune. et un point de vue fonctionnel opposé à ce point de vue, le domaine ou l'industrie du point de vue de la structure du produit. avantages du point de vue de la fonction est que, pour briser l'industrie, les disciplines et catégories de produits mentalité et les obstacles, pour atteindre les collines de pierre peuvent apprendre. dans notre De la solution globale, le point de vue fonctionnel est l'une des pierres angulaires, le modèle ontologique fonctionnel pour la conception d'intégration de produit, de matériel et de processus montrée dans la figure 13.
Figure 12 Modèle d'ontologie du système physique artificiel (partie) '19'
Figure 13 Modèle d'ontologie fonctionnelle '19'
Point de vue, est le concept de base de l'énergie pour les objectifs de développement durable, devrait et l'éco-conception et les exigences de fabrication écologiques, améliorer la qualité du flux d'énergie du système physique artificielle, les méthodes d'outils de TRIZ, y compris l'évolution des flux phylogénétiques techniques et tendances dans l'amélioration de l'énergie Tendances de transfert et analyse
Suivez le chemin naturel, fait référence à l'imitation de la nature, l'étude biologique, la nature de l'apprentissage, l'utilisation de nouvelle stratégie de synthèse inspirée des principes biologiques et biomimétiques de la nature pour concevoir la structure extraordinaire, organique, inorganique synthétique, organique - inorganique matériaux de construction hybrides et matériaux fonctionnels (14, 15) tout comme les effets physiques de la base de connaissances technologiques et des solutions innovantes connaissance des TRIZ est un résumé scientifique de la pratique du génie humain, depuis les temps anciens, la nature humaine est aussi une variété d'idées techniques , une source importante de principes d'ingénierie et de la nature inventive. est un grand maître humain, d'apprendre de la nature est un haut niveau d'ingénierie inverse (6) + avant la conception, où la conception inverse (suivre naturellement) le même est seulement un moyen, avant Le design est le but.
Figure 14 imitation de la conception bionique naturelle et fabrication de '20'
Figure 15 Os et bambou de la structure macroscopique à la structure microscopique '21'
Les mesures techniques données dans la définition de la refonte industrielle s'appliquent également à la conception avancée.
Si la fabrication intelligente est la direction principale de l'intégration des deux, est le contenu principal de l'intégration complète des technologies de l'information de l'entreprise, l'intégration des deux est la difficulté et de se concentrer percée, on peut dire avant la conception est la direction principale de la transformation et la modernisation du secteur manufacturier, est « Made in China 2025 » plan en trois étapes nécessaires pour trouver, la conception et la pratique du développement durable à long terme pour l'avenir de la plus longue morceau de carton, est le contenu principal de la compétitivité de base de l'entreprise de la construction, et la restructuration industrielle est la plus faible pour le courant boardshort action d'urgence, est la composition d'une percée à ce stade de l'industrialisation, mais aussi l'intégration des deux une autre percée pour l'éco-conception et la fabrication verte. « 2 »
2017 Au début de Novembre, le ministère a publié « Plan d'action intelligent haut de gamme de réusinage (2018-2020 ans) », exige la mise en œuvre du « Made in China 2025 » en profondeur, d'accélérer la mise en œuvre de la fabrication verte, la promotion du développement vert industriel, bouclier mise au point, les moteurs d'avions et de turbines à gaz , équipement d'imagerie médicale, des machines-outils lourds et de l'huile et de l'équipement champ de gaz et d'autres éléments clés en fabrication, et la fabrication additive, matériaux spéciaux, le traitement intelligent, les essais non destructifs et autres vert basé sur la technologie commune dans l'application du secteur de réusinage. comme la « restauration et de la performance taille » produits mécaniques et électriques comme les principales caractéristiques techniques de l'industrie du réusinage de recyclage des ressources avec des caractéristiques chinoises, peuvent être considérés comme un sous-ensemble d'un des scénarios industriels de réingénierie ou d'affaires, qui est, sans technologies d'innovation de conception de simulation et d'optimisation assistée par ordinateur, mais seulement par le bois Fabrication et autres technologies de fabrication avancées pour atteindre la récupération de la taille du produit existant et l'amélioration des performances.
Fabrication d'additifs et d'autres technologies de fabrication de pointe, en plus de stimuler le réusinage industriel, peuvent également être utilisés dans la scène suivante, afin d'atteindre les objectifs du développement durable de l'économie circulaire fondée sur l'éco-conception et de fabrication verte: (1) l'entretien en améliorant la conception des produits (conception pour (2) Conception pour le démontage pour l'assemblage des clients et le recyclage des matériaux (3) Fabrication additive pour vérifier l'utilisation des matériaux et l'élimination des rebuts tôt dans la conception du produit dans des conditions de personnalisation de masse conception orientée récupéré (conception pour le recyclage) réutilisation; (4) la récupération des matériaux pour de nouveaux matériaux composites et des matériaux biologiques additif fabrication et le recyclage, le développement de l'énergie propre et l'utilisation dans (5) additif chaîne de fabrication; et etc. additif technologie de fabrication pour le développement humain durable et de l'économie de recyclage, les opportunités et les défis, mais le défi est beaucoup plus grande que la possibilité de contester, de se tenir face à la chaîne écologique, la hauteur de l'ensemble de la chaîne de l'industrie et du cycle de vie des produits et le système global à Résolvez.
2.2 extension
« Design avant » et « apos industriels reconcevoir appropriés élargi à partir des systèmes complexes d'origine et produit artificiel au système physique actuel (ce système manuel doit contenir du matériel) (fig. 16), la portée de la conception des produits de l'expansion initiale ajouter la conception à l'environnement de conception de produits maintenant (figure 10). de cette façon, les soins de santé, les bâtiments culturels et créatifs, intelligents, les villes intelligentes et si étroitement liés aux industries de la vie et la production humaine et les zones sont incorporées dans la « conception avant » et « refonte industrielle «Après cette extension, les domaines d'activité et les scénarios orientés vers la« forward design »et la« refonte industrielle »se sont développés au cœur de l'industrialisation de l'humanité - toute la production matérielle dirigée par les activités de conception et de fabrication.
Figure 16 classification système et système physique artificiel '22'
Sur la relation entre l'avant et le design industriel re-conception de la gamme de services de l'angle de vue est couvert, le design industriel est un sous-ensemble de la conception positive (Fig. 17, Fig. 18), à savoir l'adaptation sur la base de MBSE nouvellement développé maigre Paradigm systèmes d'ingénierie R & D cadre de modèle en trois dimensions '18, 23 », les activités de conception avant rempli tout l'espace en trois dimensions, il peut être appliqué pour améliorer la conception des différentes étapes de la vie et divers systèmes au niveau du système, la conception et la R & D trois catégories d'origine scène, tandis que la restructuration industrielle axée sur l'amélioration de la maturité de la conception des produits et des systèmes et la refonte de la phase de développement de l'industrialisation, restructuration industrielle pour le secteur manufacturier comme objectif actuel de la Chine sur la qualité des produits et l'innovation produit pour mettre à niveau le point de départ et des solutions de style de maquillage révolutionnaire et l'industrialisation, la conception de l'avant dans les pays développés est de notoriété publique que, en Chine, vous avez besoin du monde universitaire à la théorie de l'industrie et la pratique de la conception de la reconstruction en avant, et le renforcement des capacités de conception avant est un à long terme, dynamique, Système d'apprentissage, de pratique et de renforcement des capacités.
Figure 17 Développement Lean de l'espace tridimensionnel du design en trois dimensions du modèle d'ingénierie du système en avant de l'espace tridimensionnel '18'
Figure 18 Sous-espace de reconception industrielle dans un cadre de modèle d'ingénierie de système 3D de développement allégé
3 Architecture (Comment-1)
3.1 architecture technique et structure logique
La structure technique de la solution globale (Figure 19) fait référence au cadre général de Qian Xuesen du système disciplinaire scientifique moderne (Figure 20) d'un «pont de trois niveaux» proposé par le système au début des années 1980 sous la direction du système. Ingénierie, mathématique, physique, science des matériaux et environnements d'information - collaboration de données pour les maîtres numériques et les jumeaux numériques, fabrication de nuages basée sur le big data et l'Internet des objets, disciplines technologiques - TRIZ et innovation et gestion de la technologie, Optimisation topologique, simulation d'ingénierie, ingénierie des connaissances, ingénierie et couche technologique - basée sur l'ingénierie des systèmes pour l'intégration de la technologie de fabrication additive des matériaux et la méthodologie de conception, et la combinaison de son système de conseil Système de consultation optimal, système avancé de préparation et de préparation de matériel, système de couche de travail pour les produits industriels (tels que les avions, les moteurs aéronautiques, les automobiles et les moules), système de solutions industrielles axées sur la chaîne (entrepreneur, consommateur Médical, enseignement supérieur et formation professionnelle et autres services publics, culturels et créatifs, construction, etc.), production industrielle et orientée vers l'information Système (matériel et équipement de traitement, des outils logiciels et des plates-formes, etc.).
Schéma 19 R & D haut de gamme et solutions intégrées de fabrication avancées basées sur la conception avant et l'architecture de technologie de fabrication additive
Figure 20 Cadre général du système disciplinaire '24'
Figure 21 Architecture logique de la solution globale
L'architecture logique de la solution globale pour assurer le bon fonctionnement de l'architecture technique comme indiqué, fabriquera division matériaux de spécialité du processus de conception linéaire unidimensionnel structure organisationnelle arborescente pour la principale expansion des entreprises et d'autres axés sur l'application de base commune et le marché 21 organisation matricielle à deux dimensions composée de l'architecture d'entreprise. cette architecture est conforme avec le mode de recherche et de développement de pointe européens et américains, et des disciplines et la recherche sujet Qian sur l'étude de la relation entre le co-tissé dans un tissu de la pensée scientifique (Figure 22) pour correspondre. et selon Qianlao cette idée, nous attachons une grande importance au rôle de la science du système fédérateur, l'ingénierie des systèmes et des mathématiques dans la solution globale de.
Figure 22 Système bidimensionnel de la science '25'
Architecture logique de la solution globale La sécurité et le support de l'architecture technologique sont illustrés à la figure 23.
La figure 23 à partir du système et peut provoquer modèle étape de la vie du système pour voir l'architecture logique supportant l'architecture technique « 26 »
3.2 système de processus
Support « systèmes de fabrication d'additifs à base de la méthodologie de conception intégrée des produits d'ingénierie et de la technologie des matériaux » est un système de processus d'ingénierie en avant systématique, cette pleine dimension de la conception du système d'écoulement vers l'avant de l'espace à trois dimensions respectives représentées sur la figure 17, chaque niveau et dans tous les coins. ce système est basé sur les systèmes processus d'ingénierie, à savoir le domaine technique de l'ingénierie des systèmes de traitement, les zones de processus de gestion de la technologie, les domaines, et le processus d'accord de projet d'organisation afin que chaque processus (figure 24) dans le domaine sera en mesure de traiter les demandes Dans cet ensemble de système de flux de conception positive.
3.2.1 Dimension du système sur le processus principal
Le premier est le flux principal sur la dimension du système, qui est, du cycle de vie du système de modèle de scène et les processus de gestion connexes pour assurer l'organisation de faire la bonne chose, qui est la dimension pour les clients externes, l'accent a été livré au produit ou service du client. INCOSE nouvelle version les systèmes d'ingénierie Manuel donne dérivé de la norme ISO / IEC / IEEE 15288, United States Department of acquisition d'équipements de défense cadre de gestion intégrée, la NASA, le Département américain de l'énergie, les systèmes commerciaux typique de haute technologie intégrateurs, typique de fabricants de haute technologie et d'autres modèles étape du cycle de vie des systèmes d'entreprise . selon le type d'objet peut être approprié (par exemple, la technologie, les produits, les solutions, les entreprises, etc., et des combinaisons de ceux-ci), et au niveau du système (système, les systèmes, les sous-systèmes, composants / parties, etc.) différents, choisis sur le système ou dimension personnalisée les étapes à long terme du modèle de processus de la vie de la figure 24, en plus de l'organisation du projet, le processus de gestion du modèle de cycle de vie dans les zones de traitement de l'énergie, le processus d'acquisition et de l'offre dans le processus de gestion du portefeuille et le processus de gestion de l'infrastructure dans ce domaine des processus, et la zone de processus d'entente processus, un total de processus en cinq dimensions sur le système.
25 est une solution complète (une combinaison de technologies, produits, solutions et services) pour l'étude, pour les opérations commerciales internes, de la R & D à la demande du marché, le portefeuille de produits, les opérations commerciales et enfin à une livraison de solution en boucle fermée la Fig. Fig. 26 représente le développement d'exigences opérationnelles, les définitions, la traçabilité et le développement de solutions, la formation d'une livraison en boucle fermée, le modèle équivalent de la Fig. 6, solide V (RGY inverse négligeable flèche sur le dessin) à l'activité de l'étude, 17 la Fig. exemples des systèmes de dimension, mais aussi l'équivalent de 25 aux besoins des entreprises et des solutions pour la perspective de raffinement. la figure 27 est une entrée, de sortie et les nouveaux systèmes de INCOSE liste actifs analyse manuelle d'ingénierie de l'entreprise ou de la mission, est la solution globale programme adopté les besoins commerciaux du processus de développement, est un sous-processus 26 Figure 28 est un cadre de gestion intégrée basée sur le développement de la technologie et le développement de produits méthode IPD, l'équivalent de 25 à la R & D et le développement de raffinement en perspective du produit.
La figure 24 définit le processus d'ingénierie du système dans ISO / IEC / IEEE 15288 '27, 28 '
Figure 25 Opérations commerciales «11» en boucle fermée délivrées de la demande du marché à la solution
Figure 26 Développement, définition, traçabilité et développement de solutions pour les besoins de l'entreprise, «31» en boucle fermée
Figure 27 processus d'analyse de l'activité ou de la mission '28'
Figure 28 Cadre de gestion intégrée pour la gestion de la technologie et le développement de produits '29'
3.2.2 Dimension logique du processus auxiliaire
Suivie d'un processus secondaire sur la dimension logique, à savoir les systèmes processus de base d'ingénierie, pour assurer que l'organisme fait qu'il faut, qui est tournée vers le tissu intérieur, concentrer l'exécution dimension de la machine et le contrôle des choses. In. La figure 24 de la zone de processus d'ingénierie du système sept processus 14 et la zone de processus de gestion technique des procédés, en plus du processus de gestion de l'information dans un total de 21 dimension logique. FIG. 6 V modèle solide (RGY inverse négligeable de la flèche sur le dessin) est de 24 systèmes de processus d'ingénierie chaîne respective ensemble de la zone de procédé de l'art du courant du moteur de base, dans lequel le procédé après trois domaines de processus technique (exploitation, la maintenance, la ferraille) est un exemple du modèle entité d'application lui-même V (fig. 29).
Figure 29 Fonctionnement et maintenance de l'assistance logistique de l'équipement selon le processus d'ingénierie système '30'
modèle en trois dimensions du V-bis (Fig. 30) se compose d'un modèle solide V appliquée de manière récursive à tous les niveaux du système. (Entity) modèle V non seulement la rupture ou de flexion du processus de développement en série de modèle de cascade, une variante à une dimension de TRIZ principe multidimensionnel de l'innovation, l'ajout d'une dimension signifie que la vue en perspective du monde a complètement changé, la forme de V représente très précisément le processus de décomposition de l'évolution du système à des activités d'intégration de systèmes, le processus d'ingénierie des systèmes devient visuel et facile à gérer. considérer l'architecture du système modèle double V et le développement parallèle des éléments du système et les entités générées, le changement en trois dimensions, a ajouté une dimension, ce qui reflète le processus d'ingénierie des systèmes modèle en continuant à évoluer et à améliorer dans le système idéal de la tendance. en plus au niveau du système l'application récursive externe, le modèle peut être des caractéristiques double V sur la fiabilité du système, la sécurité, la sécurité, etc. instancié, peut également être appliquée à la conception de nouveaux produits, l'amélioration des produits existants (y compris les re-design industriel) avant la conception en cause une variété de scénarios d'affaires et le diagnostic de défaut d'exclusion et d'autres scénarios de résolution de problèmes, peut également être appliquée au développement de l'évolution, le développement progressif et autre modèle de développement logiciel « 26 ». Kind, que ce soit DFM / DFA traditionnelle, ou comme une partie importante du nouveau paradigme DFAM, ainsi que la conception durable (conception pour le développement durable) pour l'éco-conception et la fabrication verte, qui sont des entités demande d'entrée V moitié gauche du modèle modèle V V, et deux modèle de cadre solide pour le développement de produits réels, réalisant ainsi par exemple le modèle d'entité d'application et modèle à deux V V (fig. 31).
modèle de l'entité figure l'architecture à double V V 30 et V et récursivement appliqués au niveau du système « 33 »
La figure 31 V modèle d'entité technique, l'ensemble du processus, et l'association est instancié DFAM une des propriétés schématiques et les autres à travers les caractéristiques du système sur l'ensemble de
Section 2 « avant la conception » mentionné dans la définition des trois grands objectifs de conception avant: (1) afin d'améliorer l'intégration des capacités de conception et de fabrication de systèmes physiques artificiels, (2) afin d'améliorer la capacité d'innovation indépendante, (3) renforcer l'entreprise et sociale le but ultime du développement durable dans la relation entre les trois objectifs présentés servent en fin de compte la conception représentée à la figure 10 - .. l'homme, la nature et la société de ce système complexe géant du développement durable et l'évolution de celui-ci, le soutien « système basé la technologie des matériaux méthode de conception intégrée pour additif école d'ingénieur de fabrication « processus de conception du système avant de réfléchir et de répondre à des scénarios d'entreprise et en avant le système d'indice de conception de trois décomposition hiérarchique des objectifs. par exemple, la figure 32 est de répondre durable Un modèle d'économie circulaire des objectifs de développement de premier niveau qui sera utilisé dans le processus de conception avancée - Les indicateurs communs de plus haut niveau pour l'éco-conception et la fabrication écologique - Conception durable et son dernier mentionné dans la section 2.1.3 Plusieurs scénarios fournissent une entrée des exigences.
Figure 32 Design Driven and Formed un cercle vertueux de systèmes industriels - Exemple de modèle d'économie circulaire '34'
conception additif processus global pour la fabrication illustré à la figure 33. Ce processus porte sur l'analyse de la demande, la conception de l'architecture, conception détaillée. Dans la pratique, cette directive est nécessaire pour traiter le modèle double V systèmes de traitement cadre de liaison technique.. la figure 34 montre le processus de conception des produits de fabrication en fonction de l'organe mécanique norme allemande pour la conception systématique par VDI 2221, qui est considéré par VDI 2221. la figure 33 réalisé sur la phase de développement est généralement admis que , VDI 2221 est VDI 2206 (méthodologie de conception de matériel électrique) sous-ensemble, et l'adoption de VDI 2206 modèle d'architecture V comme le cadre de processus de développement de produits mécaniques et électriques (figure 35). méthodes de conception pour l'étude du secteur de l'ingénierie des systèmes scolaires allemands et américains près d'un demi-siècle Travailler et atteindre les mêmes objectifs dans leurs domaines respectifs, en faisant du nouveau paradigme de l'ingénierie des systèmes basés sur des modèles la pièce maîtresse du cadre de processus et de la plateforme d'information pour le développement de produits complexes et la gestion du cycle de vie.
Pour supporter le processus de fabrication de l'additif est un nombre de conception de niveau supérieur sous-processus spécialisé, selon le cas pour le processus d'intégration partielle et la fonction de fusion industrie re-conception (fig. 36), sur la base de la structure microscopique et macroscopique modélisation de processus d'optimisation à objectifs multiples, le matériau, partie / produit conception simultanée, la modélisation de système basé MBSE, l'optimisation et de simulation topologie de concevoir et de créer le processus d'intégration (fig. 37), pour additif procédé de fabrication du disque dans la conception (fig. 38), etc. l'ordinateur est conçu pour créer algorithmes et logiciels de CAO pour générer schéma conceptuel, et fournir des données pour l'optimisation de la topologie, il est pensée additif, et est donc une technologie permettant la refonte de la conception / industriel avant enregistrement en cours dans les points chauds de l'application de conception, sauf dans le cadre de l'optimisation de la topologie, aussi. Y compris la combinaison de l'extrémité avant et MBSE.
Figure 33 Flux de conception pour le flux de conception de fabrication additive '35'
Figure 34 Flux de conception de fabrication additive basé sur VDI 2221 '36'
Figure 35 Flux de conception de produit électromécanique VDI 2206 standard allemand basé sur l'architecture V modèle '37'
Figure 36 Intégration de pièces et intégration de fonctions Flux '38'
Figure 37 Modélisation de système basé sur MBSE, optimisation de topologie et exemple de processus d'intégration de simulation et de conception '39'
Figure 38 Processus de création de conception pour la fabrication additive '40 '
3.2.3 dimension cognitive du renforcement des capacités
Enfin, le renforcement des capacités sur la dimension cognitive, les flux de DIKW cognitive reflète la hiérarchie intellectuelle afin de la valeur croissante des personnes et des organisations, le record du monde subjectif pour comprendre et transformer les processus cognitifs et les résultats du monde objectif, qui est préoccupé par la croissance de l'organisation elle-même dimension humaine. cette dimension comprend à la fois la gestion et la transformation des processus DIKW du cycle de vie de transition généré par le système physique artificielle, ainsi que les personnes et les organisations DIKW applications existantes. individus et organisations dans la vie physique du système à l'échelle artificielle du travail physique l'approfondissement de la compréhension du système, l'accumulation de formation de données de flux cognitif → informations → connaissances → sagesse est son propre renforcement des capacités (Figure 39). les processus de gestion de l'information dans le cadre de la zone de processus de gestion technique 24 et l'organisation du projet pour permettre à la zone de processus Dans le cadre du processus de gestion des connaissances, processus de gestion des ressources humaines et processus de gestion de la qualité, un total de quatre processus dans les dimensions cognitives.
Figure 39 Flux cognitif DIKW '41'
Dans la dimension cognitive, cadre DIKW, les outils et les méthodes peuvent être appliquées en fonction de différents niveaux d'organisation, se rapporte à divers procédés peuvent être appliqués au système 24 de la zone de processus de gestion de projets d'ingénierie figure, et l'organisation de la zone de traitement pour permettre la maintenance du système et la dimension logique , également conformément aux DIKW quatre niveaux et types de données utilisés dans l'ingénierie pour intégrer de grandes quantités de données, de grandes données industrielles, Internet et d'autres grandes analyses de données, l'exploitation minière, scène d'affichage, appliquée à la gestion des données de modèle, de l'intégration et de collaboration, appliquée la gestion des connaissances, ingénierie des connaissances, une variété de base de données professionnelle / construction de base de connaissances, ainsi que l'intelligence d'affaires et de la décision stratégique s'applique aux conglomérats, etc. a distribué la fabrication utilisation future de la fabrication additive, cloud computing, réseau et d'autres technologies pour réaliser la fabrication omniprésente Le secteur de la fabrication sociale et d'autres modes de production marginaux proches de zéro formeront une économie intelligente pour le cyberespace dans le cadre de la DIKW La figure 40 montre un exemple de cadre DIKW dans le domaine de la fabrication.
Figure 40 Cadre DIKW dans l'exemple d'application de la zone de fabrication '42'
Comparé au modèle de fabrication traditionnel avec la technologie des matériaux soustractifs, le modèle de fusion de processus et de fabrication de nuages distribués avec la fabrication additive en tant que noyau nécessite également le support du cadre DIKW et des outils de méthode pertinents tels que Big Data, Internet des objets, etc. Exemple de services de couche de données pour la conception de Cloud et le modèle de fabrication pour la fabrication additive.
Figure 41 Exemple de services de couche de données dans le mode Cloud Design et Manufacturing pour la fabrication additive '43'
4 outils de méthode (How-2)
Nous nous intéressons ici à plusieurs outils méthodologiques qui jouent un rôle fondamental commun dans l'architecture technique de la figure 19.
4.1 la pensée du système
Les idées de valeur, de fonction et d'énergie mentionnées dans la section 2.1.3, ainsi que certains des outils de méthode énumérés, sont des applications concrètes de la pensée systémique, et nous ajoutons un peu plus à la hiérarchie en ingénierie des systèmes appelée Niveaux: SoS ) - Hyper-Système - Système - Sous-système; La science des matériaux est échelonnée: Macroscopique - Mésoscopique - Microscopique Le point de vue hiérarchique fait référence au sujet de la relation (ingénierie des systèmes, mathématiques), les outils de méthode peuvent être appliqués Le sujet (physique, chimie, matériaux, etc.) d'un certain type de sujet ne peut être appliqué qu'à une certaine échelle (Figure 42).
Figure 42 Pensée systémique, modélisation du système et vérification du système à travers les échelles '44 '
4.2 Résolution de problèmes
La pensée de résolution de problèmes est une façon de penser globale qui traverse toute la solution à tous les niveaux, dans tous les sens et dans tous les détails.Les outils typiques sont l'ingénierie système et TRIZ.L'ingénierie systématique est de s'assurer que les choses complexes sont faites, faites et faites rapidement. Pour résoudre le problème de la créativité organisationnelle, la théorie TRIZ provient de l'analyse et de l'affinement des réalisations de l'innovation technologique et de l'invention de l'humanité, et résout le problème de la créativité individuelle, face au problème et adopte une approche systématique et normalisée. Le processus de résolution de problèmes est extrêmement novateur et se complète et se complète dans notre solution globale (et dans de nombreuses autres applications) (Figure 43, Figure 44).
La perspective d'ingénierie de système de la figure 43 pour résoudre le problème '45'
Figure 44 Perspective théorique TRIZ pour résoudre le problème «46»
Pour la pensée systémique et la résolution de problèmes, la pensée mathématique combiner ensemble, et d'établir les limites et les limites de la conscience de la conscience, apporter un soutien théorique de la solution globale. L'intelligence artificielle, par exemple, notre situation actuelle de la scène de l'ensemble des besoins d'affaires de la solution et l'avenir du départ La technologie AI pour une analyse calme et objective (Figure 45), accueille les solutions technologiques intelligentes pour améliorer la solution globale.
Figure 45 De la pensée systémique et de la pensée mathématique pour voir les limites de l'intelligence artificielle '47'
4.3 Collaboration de données
Comme représenté sur la Fig. 2, conformément à l'intégralité du système amélioré TRIZ et tendance à la hausse sur les recommandations de la tendance, la fabrication additif, et d'autres matériaux de fabrication, la fabrication bioniques, les matériaux à gradient micro- et de la fabrication de nano, matériaux intelligents, les nouvelles technologies, de nouveaux matériaux, de nouvelles pour sortir de la technologie de la tour d'ivoire, a réalisé l'ampleur et l'efficacité des applications industrielles, mais aussi des méthodes de soutien auxiliaires et des moyens de technologies de l'information. outre les différentes étapes du système de traitement à la section 3.2, la plate-forme et les outils nécessaires à chaque étape, mais la clé est là généré à partir de micro à macro et (produits, matériaux, procédés, détection, etc.) des données, la gestion et les plates-formes associées à la collaboration et les outils se concentrent ici sur l'additif de gestion des données relatives à la fabrication et la plate-forme de collaboration. fabrication additive génération d'information principale numérique La carte est illustrée à la figure 46.
Figure 46 Additifs pour créer des informations sur la ligne principale numérique pour générer la carte '48'
Rédigé par le NIST, ASTM et ISO approuvé la fabrication additive Institut d'innovation et US publié système de fabrication additif norme ANSI 47 représentée sur la figure. Standard STEP (ISO 10303) nouveau AP242 (basé projet modèle 3D géré) et L'AP238 (usinage à contrôle numérique intégré) améliore également la prise en charge des produits de fabrication additive, ainsi que la représentation des données de processus et de processus.
tendance mentionné la théorie TRIZ d'augmenter et d'améliorer les tendances de l'exhaustivité de contrôlabilité du système (fig. 8). Plus loin STEP / PLCS normes numériques peuvent être des lignes principales numériques doubles (fig. 48) du procédé de fabrication d'additifs, basé sur la pratique de l'utilisation des avatars numériques Synergies de la chaîne d'approvisionnement de fabrication distribuée et ajouts et soustractions et autres technologies Modèle de fabrication de nuages (Figure 49).
Figure 47 Système standard de fabrication additive '49'
Figure 48 Jumeaux numériques de fabrication additive numériques basés sur la canalisation principale '50'
Figure 49 Exemple d'un modèle de fabrication de cloud basé sur la technologie de collaboration de modèle de données standard STEP, telle que la réduction additive et matérielle
5 Conclusion
Augmentation par rapport au niveau de tous les systèmes physiques artificiels et leur conception humaine associée, la fabrication ainsi que l'industrialisation activité industrielle objectifs évolutifs. Que ce soit une conception positive ou la solution globale (fig. 50), il est vrai.
Figure 50 Capacité globale de la solution Niveau de maturité
Le nouveau manuel d'ingénierie système mentionné en référence à la notion de deux conditions nécessaires de l'entreprise, une entreprise doit faire deux choses: « 37 »
(1) développer des choses au sein de l'entreprise pour servir soit des offres externes ou des mécanismes internes pour permettre la réalisation des opérations de l'entreprise;
(2) transformer l'entreprise elle-même afin qu'il puisse plus efficacement effectuer ses opérations et de survivre dans son environnement concurrentiel et contraint.
Ces deux conditions en chinois sont: créer de la valeur, les réalisations des autres, tout en devenant mieux nous-mêmes. C'est aussi l'essence de l'entreprise comme l'organisation à comprendre, c'est-à-dire l'entrepreneuriat + l'innovation. solution globale de fabrication de pointe est notre dernière interprétation de la « faire avancer l'esprit de Lean, créer la sagesse de l'industrie » du début du cœur et la vision.
Relations avec la fabrication additive et la fabrication traditionnelle, peut être comparé à la physique classique et les relations de la physique atomique, additif développement futur fabrication va sûrement comme la physique atomique, comme la physique quantique large et de grande envergure perspectives. Fabrication de pointe de la technologie à base d'additifs pensée le système de fabrication de la Chine est la transformation et la modernisation de la « deuxième fenêtre d'opportunité », ce qui rend possible pour nous de changer de voie pour dépasser. design thinking additif est un retour à la nature, pour briser la mentalité, la libération de la liberté de la conception et de la créativité inspirer la révolution Cette révolution n'est pas seulement une révolution dans la fabrication, c'est aussi une révolution de conception visant non seulement les concepteurs de développement de produits mais un public plus large: cette révolution révolutionnera la créativité et l'éducation en ingénierie dans tous les domaines. changements, donc la peur isme forcé de changer la mentalité conservatrice de la théorie et de la pratique novatrice, l'ingénierie de conception de systèmes à base avant de dégager la reconstruction des barrières culturelles et psychologiques, et de fournir un flux régulier de personnel de réserve.
Solution globale née de l'optimisation globale des ressources et de l'innovation configurations de modèle d'affaires, afin de fournir l'atterrissage mettre en œuvre des solutions (figure 51) est « Made in China 2025 » la conception et l'intégration de fabrication, y compris à la fois mise au point de stade de la fabrication sur la qualité des produits et l'innovation produit la transformation de l'industrie et la mise à niveau et les agriculteurs, ainsi que des solutions de rattrapage de style industriel - refonte industrielle, y compris à long terme, dynamique, reconstruction systématique de la théorie et de la pratique avant la conception du monde universitaire à l'industrie, améliorant ainsi le travail physique général Conception et fabrication de systèmes de capacités intégrées et capacité d'innovation indépendante pour la transformation de la fabrication et la mise à niveau du dépassement afin de fournir une protection efficace (Figure 52).
51 PERA Lean R & D et de promouvoir la conception et la fabrication d'additifs à base de l'avant-haut de gamme R & D et la fabrication de pointe des solutions globales dans la promotion de la mise en œuvre de « Made in China 2025 » dans la position de « 51 »
Figure 52 Répartition des brevets relatifs à la fabrication additive par pays (Source: USPTO et OMPI) '52'
Merci
Intelligent Technology Co., Ltd Hangzhou Dedi merci Ying-hua, directeur général de guider cet article. Merci Zhang Xiaojun, Yang Yi Jie, paquet forte, la contribution de vous collègues Hu Parc cet article.
Référence (partie)
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Pourquoi la refonte industrielle est-elle une percée à ce stade? - Sur la voie de la transformation et de la modernisation de la fabrication.
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