La fabricación aditiva es no sólo una nueva tecnología significa que es una nueva revolución industrial cambió un motor importante de las tecnologías y sistemas de producción y la vida de los seres humanos cuya subversivo no sólo en el lado de la fabricación y el servicio perturbadores, sino también en el diseño final . aditivo pensamiento detrás de esta versión traerá un grado de libertad y estimular la creatividad de la revolución del diseño. esta revolución no es sólo para el personal de desarrollo de productos, sino también al público en general. basado en el diseño hacia adelante y la investigación de fabricación de aditivos de alta gama y el desarrollo soluciones totales y avanzada de fabricación volver a lo básico industrialización, la remodelación de la relación entre el diseño y la fabricación, se convertirá en la economía real a través del desarrollo y la fabricación de transformación y mejora de una rara ventana de oportunidades.
PERA segunda mitad de 2015, la compañía lanzó estrategia positiva industriales reingeniería y el sistema de consultoría de diseño, más de dos años, mis colegas y yo escribió una serie de artículos '1-6' intentar la demanda externa de diseño industrial y re-diseño de la connotación positiva y extensión el método descrito procesos. con el desarrollo de la tecnología, el conocimiento del mercado y la práctica del cliente profundidad, también se profundizó nuestra comprensión. ya que los resultados iniciales, los pormenores de papel y conceptos relacionados que se basan en el diseño y fabricación de avance así formado por el material La I + D de gama alta y soluciones de fabricación avanzadas (en lo sucesivo, la solución general) marco teórico y herramientas para hacer un tipo sistemático, por favor corríjanme.
1 análisis de necesidades comerciales (por qué)
Al analizar y resumir la experiencia práctica de investigación y desarrollo de productos complejos en diversas industrias durante el proceso de industrialización en China, Ansar Asia Pacific analizó las dificultades internas en la transformación y modernización de la industria manufacturera china, los problemas centrales y las causas raíz de los problemas (Figura 1). 'Y obtenga dos puntos de reconocimiento:
• modelos empresariales innovadoras en la nueva ronda de la revolución tecnológica, la revolución industrial es exitosa transformación y modernización de la industria manufacturera y una fuerte garantía para mejorar la capacidad de innovación independiente;
• La nueva comprensión de la relación entre el diseño y la fabricación desde la perspectiva de la ingeniería de sistemas es el punto de partida y el punto de inflexión para la transformación y mejora de la industria manufacturera y los cursos de recuperación industrializados en la etapa actual.
Figura 1 Transformación de fabricación de China y actualización del análisis del espacio problemático '3'
En "¿Por qué es esta etapa de avance de reingeniería empresarial - la transformación y modernización de la elección del sector de la fabricación," un texto '2', el autor desde la perspectiva de la economía y la dinámica de la innovación tecnologías '7', en línea con el desarrollo científico reconocido China innovadora hoja de ruta concepto de tres etapas debe ser 'fuerza económica -> fuerza técnica -> fuerza científica y tecnológica -> fuerza científica' de la vía del desarrollo sostenible, la estrategia fundamental es la de deshacerse del mismo tan pronto como sea posible economía imitador, paso a paso, el japonés, el estudio americano y europeo la innovación de productos, la innovación tecnológica y la innovación científica, convirtiendo a china en el líder mundial a largo plazo y otra vez, dividido en tres etapas en el tiempo no es el contexto absoluta, pero en tres etapas, al mismo tiempo, las estrategias de desarrollo de los Estados debe ser desarrollado en diferentes momentos el enfoque es diferente y se centra en una determinada etapa para asegurar el mejor uso de los recursos. el mismo principio aplica economía y la dinámica de la innovación y la tecnología, creo que la industrialización y la tecnología de la información es el vínculo clave con el fin de la relación (Figura 2), la industrialización La base de la fuente de la tecnología de la información y la base de la premisa es más que la informatización de la ingeniería de sistemas, en comparación con la información es corta, en una historia muy larga La principal contradicción es abordar los problemas específicos y las necesidades de la industrialización y cómo utilizar herramientas y herramientas de tecnología de la información para promover la actualización de las principales contradicciones. , En lugar de perseguir ciegamente el desarrollo de la informatización de salto.
Figura 2 De la teoría TRIZ para mejorar la tendencia de la visión industrial de la industrialización y la tecnología de la información y la economía real y la economía no real, la relación entre el objetivo y el '8'
La figura 2 sistema técnico es modelo completo de información de nivel de TRIZ y los objetos físicos en información de nivel de objeto no Esta invención se divide exactamente dividiendo método y aparato patentes y la ley de patentes, respectivamente. Además, creo, Profesor Zhong Yixin dos definiciones (información ontológico de una cosa, es esta cosa en su propio movimiento y cambios en la forma de información de auto-expresión dada; información Epistemología sobre una cierta cosa, es este sobre principal en forma de movimiento y cambios en la forma, y el significado de los valores de expresión) ilustran otro ejemplo de la información de dependencia para información de objeto no física de.
De la transformación general macro perspectiva y mejora del sector de la fabricación, con métodos económicos (como la utilidad marginal y el principio de la ventaja comparativa) análisis puede concluirse que una alta probabilidad de éxito en esta etapa se debe colocar en la innovación del modelo de negocio industrial. El ejemplo es una realidad , después de 20 años de esfuerzo, el éxito comercial de la industria nacional de software mediocre, diversas herramientas de software y plataformas para la innovación industrial en el diseño del producto (CAx / PDM / ERP, etc.) en el mercado para la gran mayoría de los gigantes del software extranjera dominada, y no ven esta situación las tendencias de cambio y la motivación intrínseca en el corto plazo, y en el desarrollo de aplicaciones industriales, no son productos complejos de sectores individuales, equipos y grandes proyectos, china ha coger poco a poco con el extranjero es un líder mundial.
Para lograr un ponerse al día transformación global y el perfeccionamiento de la fabricación y el sistema industrial, ya no se puede confiar en la 'primera ventana de oportunidad' ventaja comparativa en costes de mano de obra constituyen, y sólo puede confiar en la nueva revolución de la tecnología en una etapa embrionaria proporcionado ' después de la segunda ventana de oportunidad '(Figura 3). en este momento, a pesar de una gran cantidad de nuevo sistema avances tecnológicos apareció por primera vez en los países desarrollados, pero debido a su sistema técnico en sus primeras etapas, menor será el grado de madurez técnica y el sentido de conocimientos científicos y tecnológicos, si países propensos a romperse a través de la tecnología de la base de modelos de negocio innovadores y acceso rápido a los puntos clave de un nuevo sistema de tecnología en esta etapa, pero en la cara de las industrias tradicionales en los países desarrollados ha abierto la técnica de determinación de la ruta, lo que ahorra una gran cantidad de costos de prueba y error, países en desarrollo y los países desarrollados es probable que estar en la misma línea de partida, mientras que los países desarrollados pueden sufrir el viejo paradigma del sistema de tecnología de bloqueo, en efecto, algunos países en desarrollo emergentes porque no hay costos hundidos y la tecnología de dependencia de la trayectoria del lock-in, puede haber más de los países más desarrollados a adaptarse al nuevo paradigma tecno-económico, e incluso reemplazar el pionero liderazgo técnico e institucional, tan real A pasos agigantados. Este es el cambio de carril de adelantamiento de la llamada cuestión del significado. Para el desarrollo del país, en la 'segunda ventana de oportunidad' oferta de nuevos revolución tecnológica, no sólo para compensar las clases dedicadas a las industrias tradicionales, sino también en los esfuerzos para lograr Las industrias emergentes se ponen al día.
Figura 3 transformación de fabricación y actualización de la ventana '9'
¿Qué tipo de innovación del modelo de negocio para cumplir con éxito carril de adelantamiento cambiar de 'segunda ventana de oportunidad' requisitos en? En primer lugar, la clave reside en la transformación y modernización del valor de la innovación para dar un nuevo valor a toda la cadena, no el valor de la innovación, no hay desarrollo sostenible transformación del modelo de negocio sólo puede convertirse en un cambio de carrera. en segundo lugar, debe haber visión global. profesor de la Universidad de Tsinghua Wei Jie presentó a principios de 2017, es el tercer valor de configuración global del mundo de estos recursos, la tecnología, los mercados, el capital, la mano de obra (globalización es el primer desarrollo del mundo del territorio, y la segunda es el comercio mundial). por lo tanto, los modelos empresariales innovadoras en la nueva ronda de la revolución tecnológica, la revolución industrial deben estar basadas en la tecnología, los mercados, el capital, el talento, el valor de estos recursos del gobierno a nivel mundial optimizar la asignación de transformación del modelo de negocio bajo la nueva ronda de la revolución tecnológica, la revolución industrial, la mejora de las principales empresas de fabricación deben adoptar modelos de negocio basados en una integración modular a nivel de sistema o el sistema a nivel de diseño y fabricación de integración reconfigurable innovador de ( Figura 4).
Figura 4 empresas de fabricación en la tercera ola de la globalización basada en el diseño y la fabricación de modelo de negocio integrado reconfigurable '10'
Después de que los requisitos claros de la innovación del modelo de negocio, cómo elegir los agricultores y se ha convertido en un tema clave en esta transformación y modernización de fabricación y los agricultores deberán cumplir los siguientes principios y condiciones '2':
• Regresión industrializados la naturaleza (o más bien la industrialización): A fin de que el desarrollo sostenible de la civilización humana, a través de la continua búsqueda de un uso eficiente de las nuevas tecnologías y las organizaciones profesionales, y mejorar el grado de las actividades de diseño y fabricación ideales como la producción material del núcleo Nivel (Vea la Sección 2.1.2 para una explicación del concepto de idealidad).
• Subjetividad: realmente deje que la empresa se convierta en el cuerpo principal de innovación y etapa económica;
• Propósito: Frente a la industrialización, es necesario compensar las clases y compensar las deficiencias de las necesidades reales de quienes no pueden superar la sustitución de la industrialización;
• Sistemático: Descomponer el objetivo de la esencia de la industrialización, situarse en la cima del sistema y volver a entender la relación entre el diseño y la fabricación:
- Desde la perspectiva de la ingeniería del sistema, capte todo el diseño del producto, el proceso de diseño y el proceso de fabricación, el análisis de la relación entre estructura y materiales, y desarrolle activamente un sistema de fabricación ecológico para agrietar el desarrollo verde;
- Con la etapa actual de las necesidades de innovación de productos, ayuda a resolver problemas de calidad del producto y acelerar la mejora de la calidad del producto;
• Sostenibilidad: El primer paso de pequeñas mejoras y beneficios paso a la respuesta positiva de la empresa, el cultivo de la construcción del sistema de investigación y desarrollo y la competitividad de la base de bola de nieve en un círculo virtuoso de desarrollo, a partir de la corta pensión suplemento mejora del producto y la innovación industriales existentes , No solo conocen su conocimiento de por qué lo saben, sino también el desarrollo sostenible de la economía y la cuota de mercado, y luego activan la investigación y la innovación tecnológica, y luego aprenden la investigación científica y la innovación, y siguen el concepto científico de desarrollo sostenible Ruta de desarrollo
• Factibilidad: no es la innovación original la que requiere mucha investigación e inversión en I + D, no para convertir los aportes científicos en documentos y premios, sino para convertir el conocimiento corporativo obtenido a través de medidas correctivas industriales en beneficios comerciales e innovación como innovaciones. El negocio principal obtiene beneficios rápidamente;
Figura 5 Transformación de fabricación de China y actualización del análisis del espacio de la solución
Basado en el análisis anterior, en respuesta a la transformación económica de China y el proceso de actualización, la fuerte demanda de innovación, y proporcionar un aterrizaje implementar soluciones para el "Made in China 2025" en la integración de diseño y fabricación, investigación y desarrollo para el "Made in China 2025" en el Basándose en el diseño y desarrollo de soluciones Lean R & D, Allstate Asia Pacific Ltd. fue originalmente una fuente de limpieza basada en el diseño avanzado y la fabricación aditiva de I + D de gama alta y la solución global de fabricación avanzada (Figura 5).
2 Términos Definición (Qué)
Al igual que en el producto metodologías de diseño y campo de PLM de rara no proviene de los países occidentales, no se corresponde directamente con el término Inglés, pero con características chinas distintas, a partir de dos términos de fabricación y transformación de I + D y la mejora de la práctica de China, dos con los años, con la profundización de las tecnologías relacionadas para mejorar la madurez, el conocimiento del mercado y las prácticas de los clientes, 'diseño hacia adelante' y 'industriales reingeniería' se define a través de cambios sutiles en la evolución, se ha llegado a un estado relativamente maduro y estable, la versión más reciente Definido de la siguiente manera.
Diseño avanzado sistemático; sistema de solución de diseño avanzado basado en metodologías de ingeniería de sistemas
Para satisfacer las oportunidades de la nueva ronda de revolución tecnológica y la revolución industrial y frente a los desafíos provocados por la transformación y modernización del sector de la fabricación a los métodos teóricos y modelos de proceso para el marco de la ingeniería de sistemas para aumentar la madera de pensamiento representado por el nuevo sistema de la tecnología como el punto de partida para la mejora del diseño del sistema físico artificial, diseño y tecnología original I + escena D, se puede aprender métodos de ingeniería y medio de la digestión y absorción de las diferentes tecnologías y logros existentes inversa, no imitar casa plagio de los medios y los fines, para mejorar el diseño y la fabricación de sistema físico artificial Capacidades de integración, capacidad de innovación independiente de las empresas e incluso el desarrollo sostenible de las empresas y las actividades de diseño social, métodos de diseño y soluciones de consultoría del sistema.
'Diseño avanzado de la definición simple'
marco de la ingeniería de sistemas para aumentar el pensamiento de la madera y la tecnología como punto de partida para el diseño de mejora artificial del sistema físico, diseño original y de I + D, diseño y capacidades de integración de fabricación para mejorar el sistema físico artificial, la capacidad de innovación, así como empresas y la sociedad Diseño de sistemas de consulta, métodos y soluciones para el desarrollo sostenible.
'Rediseño para productos industriales'
Uno de los escenarios de negocios positivos diseñados para (la tercera fase de la evolución de los sistemas técnicos de la curva S) de trabajo físico en un sistema maduro, no cambie el uso funcional, de pie sistema de la altura tiene que volver a examinar, de acuerdo con el valor, la funcionalidad y la energía punto de vista, con el fin de seguir la forma natural, utilizando asistida por ordenador innovación, simulación y optimización, fabricación de aditivos, tales como la fabricación de madera, y otras nuevas tecnologías innovadoras, nuevos procesos, nuevos materiales para rediseñar todo el sistema de diseño de producto, diseño de procesos, materiales, diseño y proceso de fabricación La combinación óptima de la función, la estructura y el material del sistema físico artificial rediseñado durante todo el ciclo de vida hace que la evolución del sistema físico artificial a lo largo de la curva S se acerque al límite dado por la naturaleza.
2.1 Connotación
¿Por qué adoptamos un enfoque inclusivo para el diseño inverso en la definición de 'diseño directo'? ¿Cuál es la relación entre el diseño directo y el diseño inverso? ¿Por qué enfatizar 'ingeniería de sistemas como marco' en la definición de 'diseño avanzado'? 'material pensado para aumentar la calidad de representante de un nuevo sistema de tecnología como punto de partida' ¿Por qué 'industrial reingeniería' hablar de la definición de 'valor, la funcionalidad y el punto de vista energético' y 'seguir el camino natural'? volvamos a la materia Origen y naturaleza del sistema, y desde el punto de vista de la evolución sistemática y sistemática, pensamos en el significado de 'diseño avanzado' y 'rediseño industrial'.
2.1.1 diseño directo y diseño reverso
Revisión del proceso de industrialización de China, productos complejos y de equipo de investigación y el modo de desarrollo de la imitación de mapeo, modificaciones de mejora a, y luego desarrollada de forma independiente por el proceso de la evolución de la gama baja a gama alta modelo de I + D se puede ver en cada período histórico se puede decir que sea positivo diseño y revertir la ingeniería de aplicaciones híbridas modo, pero cada vez que el avance y retroceso de ingeniería de diseño diferente proporción, lo que lleva gradualmente en el diseño del reverso hacia adelante fue diseñado por cuenta de la dominante, y acompañó a este proceso, la ingeniería y el diseño de adelante atrás De la capacidad al nivel de madurez también está aumentando. En primer lugar, observe el nivel de madurez de la capacidad de diseño inverso para mejorar el proceso '3'.
Basándose en el mapeo de imitación 'ley cuasi original' es una actividad típico diseño del reverso, especialmente en el equipo de proceso de mapeo genérico anteriormente, un gran número de niveles relativamente bajos de diseño de la actividad inversa (flechas rojas en la Fig. 6), es decir, solamente por dibujos anti-tipo para empujar, empujar a los anti-diseño, sin la necesidad de revertir la demanda inicial. en una economía cada vez más globalizada, el mercado hoy en día, la imitación de mapeo no es factible, y no hay necesidad de que los países de reciente industrialización, de la introducción digestión y absorción de los productos extranjeros avanzados y tecnología, o el análisis de tecnologías y productos existentes de los competidores nacionales y extranjeros comenzaron, a continuación, modificaciones para mejorar, la innovación, la investigación y el desarrollo industrial es esencial para el modo de evolución, etapa histórica insuperable de desarrollo, Su función es respaldar a predecesores o gigantes, capacitar al equipo de I + D y mejorar su competitividad central.
Figura 6 diferentes niveles de madurez del diseño inverso en la entidad de ingeniería del sistema V Modelo de realización '3'
Para la introducción del pago de los derechos de propiedad intelectual, como patentes y dibujos procedentes de la digestión y absorción en el extranjero, análisis específico requiere condiciones específicas para sólo la introducción, con poco o ningún esfuerzo pasó la digestión y absorción, lo que equivale a salvar a la baja principio 'ley cuasi original' el nivel de diseño del reverso, que claramente está a mitad de camino comenzó tragando copia, simplemente no terminar todo el proceso de diseño de avance de todo el contenido, bajo nivel de diseño hacia adelante. para después centrarse en la introducción de la digestión y absorción, debido a los riesgos técnicos y la evasión El propósito de la cuasi ley original es diferente: debe incluir un alto nivel de actividades de diseño inverso (como lo muestran las flechas verdes en la Figura 6) que están retroactivas a las necesidades.
El análisis de la técnica anterior de la figura 7, que se basa en el diseño inverso, muestra el flujo '3'
Para el siguiente análisis de la investigación y el modo de innovación independiente de los competidores nacionales y extranjeros de tecnologías y productos existentes, en esencia, la introducción de la absorción y digestión y patrón de absorción es el mismo, la única diferencia está en, si se debe incluir el desarrollo de la vanguardia de la demanda del mercado y las necesidades del negocio desarrollo y análisis. por lo tanto, el análisis de la técnica anterior (véase la Fig. 7 se muestra carriles ejemplo de diagrama de flujo) contiene la relación inversa de la introducción de las actividades de absorción y de diseño de nivel superior (flechas amarillas en la Fig. 6), pero también en la investigación independiente El diseño inverso del modelo innovador de diseño avanzado.
Debido a que el funcionamiento del sistema es asegurar que el complejo de hacerlo bien, y hacerlo rápido una metodología, por lo que la dependencia marco de la ingeniería de sistemas o el grado de cumplimiento del proceso de ingeniería de sistemas, no sólo una medida de la ingeniería inversa madurez de la capacidad un indicador importante, es un indicador importante de avance madurez de la capacidad de diseño. creación de capacidades hacia adelante está diseñado para aprender y practicar el proceso de acumulación de un largo plazo, dinámica, sistemática, ecléctico, Gangjumuzhang al marco de la ingeniería de sistemas para el diseño y la producción integrada en la dirección, no presione la ingeniería de sistemas de proceso de bajo nivel 'hacia delante' de diseño, ingeniería de sistemas de enfoque de modelo de proceso para la guía de diseño positivo producto, proceso enfoque de modelado de sistemas de orientación de ingeniería de producto y proceso de diseño hacia adelante, y finalmente a marco de la ingeniería de sistemas en base a lograr (productos, materiales, procesos) el diseño y fabricación de diseño integrado, completo hacia delante de todo el sistema de ciclo de vida del producto, la realización final de la gama baja a gama alta de madurez de la capacidad de diseño hacia adelante para mejorar todo el proceso.
2.1.2 Diseño avanzado y fabricación aditiva
Se refiere a una fabricación aditiva discreta basado en cálculo similares matemática - principio de apilamiento, y control por ordenador unidad de datos parte tridimensional para lograr controlable con precisión, la capa de material mediante técnicas de fabricación capa para aumentar la fabricación de piezas digitales directas en comparación con otros materiales y materiales reductores. No es simplemente un nuevo método de fabricación y procesamiento, sino un motor importante en la nueva ronda de revolución tecnológica y revolución industrial que cambiará el modo de producción y los estilos de vida de la humanidad. sistema de tecnología de punta. esto se refleja en subversivo, además de lo que el nuevo proceso de fabricación, la precisión puede ser fabricado de forma rápida en un dispositivo que era parte de cualquier forma compleja, una reducción sustancial en el número de partes y etapas de procesamiento, procesamiento más corto ciclo exterior, el ahorro de materias primas, reducir el consumo de energía y muchas otras ventajas, es más importante, que implementa el diseño estructural, la preparación de materiales de alto rendimiento, la integración de componentes complejos fabricado con materiales y para la preparación del diseño estructural de macro y micro Cambio revolucionario: '11 -15 '
Diseño de yugo • Aditivo de fabricación aditiva pensamiento detrás de la tecnología es un diseño revolucionario, que esté completamente abierta, poca reducción DFM (fabricación), DFA (montaje) y otros métodos de diseño tradicionales basados en el material producido entra, los diseñadores pueden diseño realmente regresar a las necesidades del usuario, el diseño orientado a la función (DFF) o para la fabricación de aditivos de (DFAM), de acuerdo con el punto de vista, la función y la energía, el diseño y la tecnología de valor, ya no es una relación de causa y efecto entre el orden y el diseño y fabricación pero animan unos a otros sistemas vivos, con el fin de seguir la forma natural de conseguir componente grande / muy grande o estructura del sistema, componentes complejos / super-complejo o sistemas estructurales, la innovación de diseño de bajo costo y más variedades de pequeñas cantidades de productos personalizados y fabricación rápida, así como Crea una estructura extraordinaria para lograr funciones extraordinarias.
• de soldadura del proceso de fabricación tradicional, tratamiento térmico, y el chapado, pulverización, recubrimiento, la oxidación, los compuestos, el tratamiento de endurecimiento superficial se implementa para ajustar las propiedades del material y la microestructura desnaturalizado extensas medios macroscópicos. Fabricación aditiva el material como punto de partida que es sutil, medios de control digital, consiguen según la invención al mismo tiempo parte del material de proceso de fabricación preparado (incluso los juntos diferentes materiales, mezclados creativas, incluso sintetizar nuevos materiales), mientras que la preparación del material en la fabricación de piezas. próxima opción tradicional de materiales proceso de conversión de serie para la tecnología de preparación y el procesamiento y se conforma en un proceso paralelo, dirección micro-macro, la mecánica estructural para lograr avance combinado con el material, para mejorar el rendimiento del producto en sí, la estructura y las propiedades del material y el proceso de fabricación más sofisticado , un control preciso, y nuevos materiales para lograr la capacidad preparado digital de alto rendimiento, especialmente materiales de no equilibrio de alto rendimiento, materiales difíciles refractarios altamente activo preparado materiales de alto rendimiento de gradiente, y multi-escala preparación de materiales compuestos de alto rendimiento y nuevos materiales / preparación de los metamateriales.
• Se puede esperar, con la tecnología de impresión de la industrialización 3D escala, el proceso tradicional, la línea de producción, el modelo de fábrica, la cadena de la industria se enfrentará a una combinación de ajuste de profundidad de la prensa de los sectores industriales y categorías de producto dividido fabricado por fábricas especializadas que producen las barreras de organización industrial desaparecerá gradualmente, y luego extremo abierto (demanda de los clientes finales para satisfacer la demanda del cliente-lado) de la época: piezas de repuesto inventario se eliminaría antes, y así en el lugar de fabricación y reparación modelo de soporte de mantenimiento eficiencia se convertirá en el, tipo o portador de armas y equipos de corriente formando y reparación del sistema de láser campo de batalla móvil, así como el espacio de fabricación es poco a poco en el escenario; distribuida nube de la industria manufacturera, la creación de redes, la tecnología de realidad virtual basada en el precio en todas partes casi cero marginal del modelo de producción fabricación, manufactura, y otra comunidad se convertirá en una realidad .
• Por último, como un nuevo miembro de la familia de tecnologías de fabricación, la fabricación aditiva, mientras que una nueva tecnología revolucionaria, el desarrollo tiene un gran potencial, pero aún está por ser técnicas de fabricación tradicionales y complementarias, y no sustituirá al tradicional subversión técnicas de fabricación El sistema de tecnología de fabricación de sistemas físicos artificiales marcará el comienzo de una nueva era de materiales aditivos, materiales, reducción de las dependencias de materiales, integración de procesos.
Veamos para aumentar la madera de pensamiento representado por la fabricación aditiva, fabricación y micro-nano de fabricación biónica, y otra avanzada tecnología de fabricación subversivo de las metodologías tradicionales de diseño y tecnología de fabricación, desde la perspectiva de la evolución del sistema técnico TRIZ y las tendencias para la nueva ronda Revolución científica y tecnológica y promoción de la revolución industrial.
De acuerdo con seguir la evolución de TRIZ, sistemas de tecnología (es decir, del sistema físico artificial) de las leyes objetivas (Figura 8), y mejorar su propio grado ideales (es decir, utilizar la menor cantidad de recursos para lograr la mayor cantidad de funciones útiles) como la meta de la evolución, la tecnología sistema durante la evolución es una contradicción debido a la inconsistencia de los distintos subsistemas dentro de la evolución del sistema, la gente necesita utilizar los recursos existentes sin compromiso para resolver los conflictos y lograr sistema técnico se compone de una estructura simple - una función simple, la estructura compleja - funciones complejas, a continuación, A la estructura simple: la evolución de una espiral compleja de evolución en espiral (Figura 9) '16'.
Figura 8 Estructura de la tendencia evolutiva de los sistemas tecnológicos en la moderna teoría TRIZ '17'
tendencias de la tecnología figura 9 TRIZ Teoría filogenético de función sistemas de la técnica con una estructura simple, estructura y función compleja, a la estructura simple - la evolución de las funciones complejas en la aplicación de tipo espiral '16'
Con el fin de lograr el objetivo final del ideal de mejorar la evolución de los sistemas de tecnología, la gente a menudo (= grado ideal de funciones útiles y / (+ efectos deletéreos de y costos)) de acuerdo con la fórmula de lo ideal, pero no descartan el uso de compromiso convencional métodos de ingeniería de valor, tales como mejorar el rendimiento y reducir los costes y así sucesivamente, pero por el contrario de TRIZ, TRIZ sin compromiso 'resultado final ideal (Ideal resultado final, que se refiere IFR, sin ningún medio de recursos materiales y energéticos, sin cualquier precio para conseguir la función deseada) 'este concepto se utiliza para romper la mentalidad, para animar a la gente a seguir el infinito sin fin grado ideal de los sistemas técnicos padre de TRIZ Altshuller dicho:' el resultado final es una idealizada soluciones para todos los mejores, invención increíble y sorprendente sexta clase si no existe, parece ser virtual, fantasía, extraña', pero la historia de la ciencia y la tecnología humana ha continuado éstos ciencia ficción La fantástica fantasía se convierte en realidad.
En las dificultades presentes y sistema de tecnología de fabricación aditiva fase dificultades encontradas en el desarrollo de aplicaciones estará en evolución de los sistemas técnicos (como tratar de superar el proceso de integración de sistemas de la evolución, a la microevolución ideal para aquellos que buscan la sustancia) para ser resuelto.
Prosigamos con el ideal con el resultado final, mejorar la gestión del pensamiento evolutivo ideal para pensar en la connotación de sistemas técnicos y de la naturaleza del diseño, la fabricación y la industrialización.
Está diseñado para lograr un propósito particular del ser humano (a punto de cumplir los requisitos objetivos a las necesidades del sistema artificiales, incluidos los sistemas artificiales abstractos físicas y sistemas artificiales) y las actividades creativas lleva a cabo. La demanda es la fuente para el diseño, la naturaleza del diseño es innovador, es la creación de forma más humana de vivir un grado ideales (incluida la producción, medios de vida y los medios de comunicación), el objetivo final es diseñar el desarrollo sostenible y la evolución de este sistema gigantesco complejo de ser humano, natural y social (Figura 10).
Figura 10 de las relaciones humanas, naturales y sociales entre los tres diseños de vista '1'
La fabricación por poco se refiere a los resultados de la mano de obra, herramientas, maquinaria, química, fórmula u otros métodos biológicos diseñados para la producción o la producción de sistema físico artificial para satisfacer la demanda, especialmente en los lotes de materia prima en productos. Fabricación Generalizado veces incluyendo el diseño de front-end., pero en realidad, se puede observar a partir de la definición de los dos, diseñada significado más rico, es no sólo para crear sistema de acoplamiento físico artificial, sino también el diseño del sistema abstracto artificial.
Industrial (industrial) está en orden al desarrollo sostenible de la civilización humana, a través de la continua búsqueda de un uso eficiente de las nuevas tecnologías y las organizaciones profesionales, y mejorar el nivel de la producción material a las actividades de diseño y fabricación como el núcleo.
Por lo tanto, el ideal de la mejora continua del diseño y la integración de la fabricación de la industrialización (industrial) hacia el resultado final ideales única forma de sociedad que humana desde hace bastante tiempo temprano en el diseño y fabricación de la mano-taller de estilo de un nivel bajo de 'integración' (Diseño no se convirtió en el subsistema técnico o científico independiente, pero sólo una parte del proceso de fabricación), son para comenzar entre el siglo 18 la primera revolución industrial de Gran Bretaña y la segunda revolución industrial del siglo 19 subsistema de fabricación y diseño del subsistema germano-estadounidense etapa de desarrollo desigual, y luego comenzó en la mitad del siglo 20 hasta hoy de lo tradicional a los sistemas modernos sistemas de ingeniería de ingeniería (es decir, los sistemas basados en modelos de ingeniería) en tecnología de la información para transformar y mejorar el nivel de gestión del ciclo de vida del producto y '18 de todo el sistema ', entonces el flujo de corriente a nosotros de mecanismo microscópico macro abrir completamente el diseño y encarcelar a los obstáculos y las barreras entre la fabricación en el plano industrial, y en última instancia hacia una etapa más avanzada de diseño y fabricación totalmente integrado. • Jeremy Rifkin en "cero marginal costes sociales ", un libro describe la influencia perjudicial de las cosas y la tecnología de fabricación aditiva a la sociedad humana, como Este ideal de aumentar la industrialización proceso histórico representa la imagen muy fascinante época de colaboración futura de compartir.
Para el desarrollo de la evolución del subsistema de tecnología de diseño, puede consultar el proceso de madurez de capacidad de diseño positivo descrito anteriormente, el núcleo es el diseño integrado de productos, materiales y procesos.
Para el desarrollo de la fabricación de los subsistemas de la evolución tecnológica, reduciendo el material original de fabricación desde el hombre primitivo la Edad de Piedra, de bronce y edad de hierro y otra de fabricación de material original, a los tiempos modernos comenzó en la fabricación moderna y materiales y otros materiales de fabricación dos revoluciones industriales comenzaron reducida período de desarrollo paralelo, y luego al principio de este siglo en la fabricación de aditivos durante las aplicaciones industriales, y luego avanzar hacia el pensamiento con el fin de aumentar el diseño de madera y fabricación para lograr la integración y el material cada vez mayor, como la madera, corte de madera, micro-nano procesos de fabricación biónicos y otros dependen de Una nueva era de convergencia (Figura 11).
Figura 11 Desarrollo de tecnología de fabricación '10 'de fabricación humana y en espiral.
En vista de la industrialización (industrial) -> actualizar las industrias de fabricación -> diseño y fabricación de integración -> Reenviar Diseño -> efecto por medio de la relación entre el pensar y materiales de fabricación de aditivos, a saber, 'la integración de diseño y fabricación' debe por completo y el la naturaleza de la industrialización (industrial) basado pensamiento aditivo sistema de tecnología de fabricación aditiva representa el sistema físico artificial. por lo tanto, hacemos hincapié en el 'pensamiento de aditivos y en la definición de' diseño hacia adelante 'en la evolución de menor a superior dirección tecnología de aditivos como el punto de partida 'haciendo hincapié en el material cada vez mayor y el pensamiento técnico es para mejorar la integración de diseño y fabricación capacidades del punto de partida y las' capacidades de integración para mejorar el diseño y fabricación de sistemas físicos artificiales tres goles como delantero diseño de creación de capacidad Uno
2.1.3 Rediseño industrial y remanufactura industrial
Como uno de los de diseño positivo escenario de negocio, volver a definir el diseño industrial se dan los medios técnicos específicos - 'según el valor, la funcionalidad y el punto de vista energético,' 'para seguir la forma natural' y 'la innovación asistido por ordenador, Simulación y optimización, fabricación aditiva, fabricación de materiales y otros avances en nuevas tecnologías, nuevos procesos, nuevo diseño de materiales ... '.
punto de vista del valor, el concepto básico de TRIZ es la tecnología ideal para mejorar la tendencia de evolución del sistema de la primera de la tendencia, incluyendo las herramientas metodológicas de TRIZ sistema técnico evolución del sistema tendencia, ingeniería de valor, y TRL, LMR, métodos IRL, SRL madurez y otra evaluación.
punto de vista funcional, es un punto de vista fundamental de la práctica de ingeniería en el núcleo del cuerpo de un modelo artificial de un sistema físico (Figura 12). No es sólo en TRIZ y escuelas alemanas de metodología de diseño de punto de vista, el análisis del sistema, conocimiento y efectos físicos enfatizado piedra angular de la base de conocimientos de soluciones tecnológicas innovadoras, sino también el sistema de clasificación de patentes de reconocimiento mundial de la patente de invención, derechos de solicitud de patentes en el ámbito de los requisitos de protección planificación, valoración creativa del examen de patentes, litigios de patentes técnicamente equivalentes de vista del uso del juicio infracción común. y el punto de vista funcional opuesta a la vista, el campo o la industria del punto de vista de la estructura del producto. ventajas del punto de vista de la función es que, para romper la industria, disciplinas y categorías de productos mentalidad y barreras, para lograr las colinas de piedra pueden aprender. en nuestra De la solución general, el punto de vista funcional es una de las piedras angulares, el modelo de ontología funcional para el diseño de integración de productos, materiales y procesos que se muestra en la Figura 13.
Figura 12 Modelo de ontología del sistema físico artificial (parte) '19'
Figura 13 Modelo de ontología funcional '19'
Punto de vista, es el concepto básico de energía para objetivos de desarrollo sostenible, debe y el diseño ecológico y los requisitos de fabricación verdes, mejorar la calidad del flujo de energía sistema físico artificial, métodos de herramientas TRIZ incluyendo las tendencias del flujo filogenéticos técnicas y tendencias en la mejora de la energía Tendencias de transferencia y análisis.
Siga la forma natural, se refiere a la imitación de la naturaleza, el estudio biológico, la naturaleza del aprendizaje, el uso de novela estrategia sintética inspirado por principios biológicos y biomiméticos de la naturaleza para diseño de la estructura extraordinaria, sintético orgánico, inorgánico, orgánico - inorgánico materiales estructurales y materiales funcionales híbridos (14, 15) al igual que los efectos físicos de la base de conocimientos tecnológicos y soluciones innovadoras conocimiento de TRIZ es un resumen científico de la práctica de la ingeniería humana; Desde la antigüedad, la naturaleza humana es también una variedad de ideas técnicas , una fuente importante de principios de ingeniería e inventiva. la naturaleza es un gran maestro humano, aprender de la naturaleza es un alto nivel de ingeniería inversa (6) + diseño hacia adelante, donde el diseño del reverso (siga naturalmente) el mismo es sólo un medio, hacia adelante El diseño es el propósito.
Figura 14 imitación del diseño biónico natural y fabricación de '20'
Figura 15 Hueso y bambú de la estructura macroscópica a microscópica '21'
Las medidas técnicas dadas en la definición de rediseño industrial también se aplican al diseño directo.
Si la fabricación inteligente es la dirección principal de la integración de los dos, es el contenido principal de la integración global de la tecnología de la información de la empresa, la integración de los dos es la dificultad y el foco avance, se puede decir hacia adelante diseño es la dirección principal de la transformación y modernización de la industria manufacturera, es "Made in china 2025" plan de tres pasos necesarios para encontrar, el diseño y la práctica del desarrollo sostenible a largo plazo para el futuro de la pieza más larga del tablero, es el contenido principal de la competitividad de la empresa de la construcción, y el rediseño industrial es el más débil de la corriente acción de emergencia tabla corta, es la conformación de un gran avance en esta etapa de la industrialización, sino también la integración de los dos otro gran avance para el eco-diseño y fabricación verde. '2'
2017 A principios de noviembre, el Ministerio emitió el "Plan de gama alta inteligente refabricación de Acción (2018-2020 años)", requiere en profundidad la aplicación del "Made in China 2025", acelerar la puesta en práctica de fabricación verde, la promoción del desarrollo verde industrial, escudo de enfoque, motores de avión y turbinas de gas , equipos de imágenes médicas, máquinas herramientas y equipos pesados de petróleo y gas y otras partes claves reutilización, y la fabricación de aditivos, materiales de especialidad, procesamiento inteligente, ensayos no destructivos y otra verde basada en la tecnología común en la aplicación de sector de refabricación. como la 'restauración tamaño y rendimiento' productos mecánicos y eléctricos como las principales características técnicas de la industria del reciclaje de refabricación de recursos con características chinas, puede considerarse como un subconjunto de uno de los escenarios industriales de reingeniería o de negocios, es decir, sin las tecnologías de innovación de diseño de simulación y optimización asistida por ordenador, pero sólo por la madera Fabricación y otras tecnologías avanzadas de fabricación para lograr la recuperación del tamaño del producto existente y la mejora del rendimiento.
La fabricación aditiva y otra avanzada tecnología de fabricación, además de impulsar la refabricación industrial, también se pueden utilizar en la siguiente escena, con el fin de cumplir con los objetivos del desarrollo sostenible de la economía circular basado en el eco-diseño y fabricación verde: (1) el mantenimiento, mejorando el diseño del producto (Diseño para MRO) extender la vida del producto, (2) para los clientes y la recuperación de materiales diseño de montaje extraíble (diseño para el desmontaje); (3) de masa personalizado condiciones de fabricación de aditivos temprano en el diseño del producto y el uso de materiales nucleares sometidos a chatarra diseño recuperado orientado (diseño para el reciclaje) reutilización; (4) recuperación del material para nuevos materiales compuestos y materiales biológicos fabricación aditiva y reciclaje; desarrollo de energía limpia y la utilización de (5) aditivo cadena de fabricación; et etc tecnología de fabricación aditiva para el desarrollo humano sostenible y la economía de reciclaje, oportunidades y desafíos, pero el reto es mucho mayor que la oportunidad de impugnar, de pie frente a la cadena ecológica, la altura del ciclo de la cadena de la industria entera y vida del producto y el sistema global sean Resuelve
2.2 extensión
'Design hacia adelante' y 're-diseño apos industrial adecuado expandido de los sistemas complejos originales y producto artificial al sistema físico actual (es decir, sistema manual debe contener hardware) (Fig. 16), el alcance del diseño de producto de la expansión inicial añadir el diseño de entorno de diseño de producto ahora (Figura 10). de esta manera, la atención de salud, edificios culturales y creativas inteligentes, ciudades inteligentes y tan estrechamente relacionados con las industrias y áreas de la vida y de producción humanos están incorporados en 'diseño hacia adelante' y 'el rediseño industrial, 'Después de esta extensión, las áreas de negocios y los escenarios orientados hacia' diseño avanzado 'y' rediseño industrial 'se han expandido al corazón de la industrialización de la humanidad, toda la producción material dirigida por las actividades de diseño y fabricación.
Figura 16 clasificación del sistema y sistema físico artificial '22'
Sobre la relación entre el diseño hacia adelante y industrial re-diseño de la gama de servicio del ángulo de visión está cubierto, a continuación, el diseño industrial es un subconjunto de diseño positivo (Fig. 17, Fig. 18), es decir la adaptación basada en recién desarrollado magra MBSE Paradigm sistemas de ingeniería de I + D modelo de estructura tridimensional '18, 23', las actividades de diseño de avance llenan todo el espacio tridimensional, que se pueden aplicar para mejorar el diseño de las diferentes etapas del negocio D vida y vario sistema a nivel de sistema, diseño original y de I + tres categorías escena, mientras que el nuevo diseño industrial centrado en la mejora de la madurez de diseño de productos y sistemas y rediseño de la etapa de desarrollo de la industrialización, el rediseño industrial para el sector manufacturero como el enfoque actual de china en la calidad del producto y la innovación de productos para actualizar el punto de partida y soluciones de estilo de maquillaje de industrialización y avance; diseño hacia adelante en los países desarrollados es de conocimiento general que en china lo que necesita de la academia a la teoría y la práctica de la industria del diseño de la reconstrucción hacia adelante, hacia adelante y el diseño de la creación de capacidad es un largo plazo, dinámico, Sistema de aprendizaje, práctica y proceso de mejora de la madurez de la capacidad.
Figura 17 Desarrollo Lean del sistema de ingeniería de sistemas tridimensionales marco de diseño frontal espacio tridimensional '18'
Figura 18 Subespacio de rediseño industrial en el marco de modelo de ingeniería de sistemas 3D de desarrollo delgado
3 Arquitectura (How-1)
3.1 arquitectura técnica y estructura lógica
Arquitectura técnica de la solución global (Fig. 19) con referencia a la 'de tres niveles puente' vista Qian bajo el sistema de guía en la década de 1980 elevó el marco general del sistema de la disciplina científica moderna (Figura 20), que comprende: una disciplina capa de base - sistema de la ingeniería, las matemáticas, la física, el medio ambiente la ciencia de materiales, tecnología de la información permitió - la línea principal para los datos digitales y digitales gemelo de la colaboración, basado en grandes volúmenes de datos y la nube cosas de fabricación, --TRIZ capa de disciplinas técnicas y la innovación tecnológica y de gestión, optimización de la topología, la simulación de ingeniería, ingeniería del conocimiento, la capa de tecnología de la ingeniería - productos de tecnología de diseño enfoque de ingeniería de sistemas de materiales integrados para el aditivo de aprendizaje basada en la fabricación, y el sistema de proceso configurado a partir de una combinación de positivo consultoría de diseño del sistema, la fabricación avanzada integración de la tecnología preferiblemente sistema de consulta, materiales avanzados de investigación sistema de servicio de equipos de preparación, la capa de práctica de la ingeniería - Soluciones sistema orientado para bienes industriales (tales como aviones, motores de las aeronaves, automóviles, moldes, etc.), los sistemas de cadena de la industria orientada a la solución (tales como los empresarios, consumidor Medicina, educación superior y formación profesional y otros servicios públicos, culturales y creativos, construcción, etc.), producción industrial y orientada a la información Sistema (equipo de proceso de materiales y herramientas de software y plataformas, etc.).
Figura 19 Soluciones integradas de I + D de gama alta y fabricación avanzada basadas en el diseño avanzado y la tecnología de fabricación aditiva
Figura 20 Marco General del Sistema Disciplinario '24'
Figura 21 arquitectura lógica de solución general
arquitectura lógica de la solución global para asegurar el funcionamiento eficaz de la arquitectura técnica, como se muestra, fabricará la división de materiales especializados de la lineal proceso de diseño unidimensional estructura organizativa en forma de árbol para la expansión del negocio principal y otro mercado común orientada a la aplicación y básica 21 organización matriz bidimensional compuesta de la arquitectura de negocio. esta arquitectura está en línea con el modo de investigación y desarrollo avanzado de Europa y América, y con Qian disciplinas objeto y la investigación sobre el estudio de la relación entre el co-tejidas en un tejido del pensamiento científico (Figura 22) para que coincida. y de acuerdo con esta idea Qianlao, damos gran importancia al papel de la ciencia del sistema troncal, ingeniería de sistemas, y las matemáticas en la solución general de.
Figura 22 Sistema bidimensional de ciencia '25'
Arquitectura lógica de la solución global La seguridad y el soporte de la arquitectura tecnológica se muestran en la Figura 23.
La figura 23 desde el sistema y puede causar modelo-etapa de la vida del sistema para ver la arquitectura lógica de soporte arquitectura técnica '26'
3.2 sistema de proceso
Support 'sistemas de fabricación aditivo a base de los productos y materiales de tecnología integrada metodología de diseño de ingeniería' es un sistema de proceso de ingeniería hacia adelante sistemática, esta completos dimensiones hacia adelante de diseño del sistema de flujo del respectivo espacio de tres dimensiones que se muestran en la Figura 17, cada nivel y en cada rincón. este sistema se basa en el proceso de ingeniería de sistemas, es decir, sistemas de procesos de ingeniería de dominio técnico, áreas de proceso de gestión de la tecnología, los dominios, y el proceso de acuerdo sobre el proyecto de organización de manera que cada proceso (Figura 24) en el campo será capaz de procesar las solicitudes En este conjunto de sistema de flujo de diseño positivo.
3.2.1 Dimensión del sistema en el proceso principal
El primero es el flujo principal en la dimensión del sistema, es decir, el sistema de modelo de etapas del ciclo de vida y los procesos relacionados con la gestión para garantizar la organización de hacer lo correcto, que es la dimensión para los clientes externos, el enfoque fue entregado al producto o servicio del cliente. INCOSE nueva versión Manual de Ingeniería de sistemas da deriva de la norma ISO / IEC / IEEE 15288, Departamento de Defensa de adquisición de equipos marco de la gestión integrada de Estados Unidos, la NASA, el Departamento de Energía de Estados Unidos, las típicas de alta tecnología integradores de sistemas comerciales, típico de los fabricantes de alta tecnología y otros sistemas de negocios modelo de etapas del ciclo de vida Es posible seleccionar o adaptar un sistema adecuado según el tipo de objeto de investigación (como tecnología, producto, solución, empresa y su combinación) y nivel de sistema (sistema, sistema, subsistema, componente / Plantilla de proceso de fase de ciclo de vida en el área de proceso de habilitación de proyecto de organización, proceso de gestión de cartera y proceso de gestión de infraestructura en esta área de proceso, así como el proceso de adquisición y suministro en el área de proceso de protocolo Proceso, un total de cinco procesos en la dimensión del sistema.
25 es una solución total (una combinación de tecnologías, productos, soluciones y servicios) para el estudio, para las operaciones de negocios internos, de R & D a la demanda del mercado, a la cartera de productos, las operaciones comerciales y finalmente a una entrega de la solución de circuito cerrado Fig. la Fig. 26 es un desarrollo de los requisitos de negocio, definiciones, trazabilidad y soluciones de desarrollo, la formación de una entrega de bucle cerrado, el modelo equivalente de la Fig. 6, V sólido (RGY insignificante inversa flecha en el dibujo) a la empresa para el estudio, 17 en la figura. ejemplos de los sistemas dimensionales, sino también el equivalente de 25 a las necesidades empresariales y soluciones para la perspectiva de refinamiento. la figura 27 es una entrada, de salida, y el nuevo sistemas lista INCOSE activos análisis manual de ingeniería de la empresa o misión, es la solución global programa adoptado como las necesidades de negocio del proceso de desarrollo, es un sub-proceso 26 la Figura 28 es un marco de gestión integrado basado en el desarrollo de tecnología y desarrollo de productos método IPD, el equivalente de 25 a I + D y el desarrollo de productos perspectiva refinamiento.
La Figura 24 define el proceso de ingeniería del sistema en ISO / IEC / IEEE 15288 '27, 28 '
Figura 25 Operaciones comerciales Ciclo cerrado '11' Entregado desde la demanda de mercado a la solución
Figura 26 Desarrollo, definición, trazabilidad y desarrollo de soluciones de necesidades comerciales, entrega circuito cerrado '31 '
Figura 27 proceso de análisis empresarial o de misión '28'
Figura 28 Marco de Gestión Integrada de Gestión de Tecnología y Desarrollo de Producto '29'
3.2.2 Dimensión lógica del proceso auxiliar
Seguido por la dimensión lógica del proceso secundario, el proceso central de ingeniería de sistemas, para asegurar que la organización haga lo correcto, que está orientada hacia la organización interna, centrándose en la implementación y control de la dimensión del proceso de ingeniería del sistema. Bajo los 14 procesos y el dominio del proceso de administración de tecnología además de la administración de información fuera de los siete procesos, un total de 21 procesos en la dimensión lógica de la Figura 6. El modelo de entidad V (ignore las flechas rojas, verdes y amarillas inversas en la figura) El flujo central del motor de cada proceso en el área de proceso de ingeniería del sistema. Los últimos tres procesos en el área de proceso (operación, mantenimiento, desecho) son en sí mismos aplicaciones instanciadas del modelo V físico (Figura 29).
Figura 29 Operación y mantenimiento del soporte logístico del equipo basado en el proceso de ingeniería del sistema '30'
Modelo tridimensional de las V-bis (Fig. 30) consiste en un modelo sólido V aplica de forma recursiva en todos los niveles del sistema. (entidad) modelo V no sólo romper o doblar el proceso de desarrollo de modelo de cascada en serie, una variante unidimensional de TRIZ principio multidimensional de la innovación, añadiendo una dimensión significa que la vista en perspectiva del mundo cambió por completo, en forma de V representa de forma muy precisa el proceso de descomposición de la evolución del sistema a las actividades de integración de sistemas, el proceso de ingeniería de sistemas se vuelve visual y fácil de manejar. tener en cuenta la arquitectura del sistema modelo V doble y el desarrollo paralelo de elementos y entidades del sistema generado, el cambio tridimensional, añaden una dimensión, lo que refleja el modelo de proceso de ingeniería de sistemas al continuar evolucionar y mejorar el sistema ideal de la tendencia. Además del nivel de sistema aplicación recursiva exterior, el modelo puede ser características de doble V en la fiabilidad del sistema, la seguridad, la seguridad, etc. instanciado, también se puede aplicar a nuevo diseño de producto, mejorar los productos existentes (incluyendo re-diseño industrial) diseño adelante involucrados Diversos escenarios de negocio y escenarios de solución de problemas de solución de problemas también se pueden aplicar al desarrollo evolutivo, desarrollo incremental y otro modelo de desarrollo de software '26'. Tipo, ya sea tradicional DFM / DFA, o como una parte importante del nuevo paradigma DFAM, así como el diseño sostenible (Diseño para la sostenibilidad) para el eco-diseño y fabricación verde, que son entidades demanda de insumos V dejó la mitad del modelo de V V modelo, y dos marco modelo sólido para el desarrollo de productos reales, logrando así modelo de entidad ejemplo de aplicación, y el modelo de dos V V (Fig. 31).
Fig. 30 Aplicación recursiva del modelo doble V que consiste en la entidad V y la arquitectura V en el nivel del sistema '33'
Figura 31 Modelo de entidad de ingeniería del sistema El modelo V se puede instanciar en todo el sistema, todo el proceso, todas las características y la asociación entre DFAM y otras características
Sección 2 'delantero diseño' mencionado en la definición de los tres principales objetivos de diseño hacia adelante: (1) para mejorar la integración de las capacidades de diseño y fabricación de sistemas físicos artificiales, (2) para mejorar la capacidad de innovación independiente, (3) mejorar empresarial y social el objetivo final del desarrollo sostenible en la relación entre los tres objetivos presentados en última instancia, servir al diseño que se muestra en la Figura 10 - .. hombre, la naturaleza y la sociedad de este gigantesco sistema complejo del desarrollo sostenible y la evolución de la misma, el sistema de apoyo 'basado tecnología de materiales método de diseño integrado para la escuela de ingeniería de fabricación aditiva 'proceso de diseño del sistema de previsión para reflejar y conoce a los escenarios de negocio y diseño de sistema de índice de avance de tres descomposición jerárquica de los objetivos. por ejemplo, la Figura 32 es satisfacer sostenible Un modelo de economía circular de objetivos de nivel superior para el desarrollo que se utilizará en el proceso de diseño avanzado: las métricas comunes de nivel superior para diseño ecológico y fabricación ecológica. Diseño sostenible y su última mención en la Sección 2.1.3. Varios escenarios proporcionan entrada de requisitos.
Figura 32 Diseño impulsado y formado círculo virtuoso de sistemas industriales - Modelo de economía circular Ejemplo '34'
el diseño del proceso global Aditivo para la fabricación se muestra en la Figura 33. Este proceso cubre el análisis de la demanda, diseño de arquitectura, proceso de diseño detallado. En la práctica, es necesario esta guía para procesar el Modelo V doble sistemas de proceso de ingeniería marco de unión. la Fig. 34 muestra el proceso de diseño de productos de fabricación basado en el elemento mecánico estándar alemán para el diseño sistemático por VDI 2221, que se considera por VDI 2221 de la Fig. 33 incorporado en la etapa de desarrollo en general se cree que , VDI 2221 es VDI 2206 (Equipo eléctrico metodología de diseño) subconjunto, y la adopción de VDI 2206 modelo de arquitectura de V como el marco de proceso de desarrollo de productos mecánicos y eléctricos (Figura 35). los métodos de diseño para estudiar sector de la ingeniería de sistemas escuela alemana y americana casi medio siglo Trabajar y lograr los mismos objetivos en sus respectivos campos, convirtiendo el nuevo paradigma de sistemas basados en modelos en la pieza central del marco de procesos y la plataforma de información para el desarrollo de productos complejos y la gestión del ciclo de vida.
Para apoyar el proceso de fabricación aditiva es un número de alto nivel de diseño especializado subproceso, según corresponda a la parte de combinación y la función de la industria proceso de integración re-diseño (Fig. 36), sobre la base de la estructura microscópica y macroscópica modelado de procesos de optimización multi-objetivo, el material, diseño concurrente parte / producto, basado modelado del sistema MBSE, optimización de la topología y la simulación para diseñar y crear el proceso de integración (Fig. 37), para el aditivo proceso de fabricación del registro en el diseño (Fig. 38), etc. el ordenador está diseñado para crear algoritmos y software de CAD para generar esquema conceptual, y luego proporcionan información para la optimización de la topología, es el pensamiento de aditivos, y por lo tanto es un diseño de avance / rediseño industrial, tecnologías de apoyo registro actual en los puntos calientes de aplicaciones de diseño, excepto en conjunción con la optimización de la topología, también. Incluyendo la combinación de front end y MBSE.
Figura 33 Flujo de diseño para flujo de diseño de fabricación aditiva '35'
Figura 34 Flujo de diseño de fabricación aditiva basado en VDI 2221 '36'
35 V-arquitectura basada en modelo estándar alemán VDI 2206 electromecánico proceso de diseño '37'
Figura 36 Integración de partes y flujo de integración de funciones '38'
El proceso de integración basado modelado del sistema MBSE, optimización de la topología y de simulación para crear y diseñar el ejemplo de la Fig. 37 '39'
Figura 38 Proceso de creación de diseño para fabricación aditiva '40 '
3.2.3 dimensión cognitiva de la creación de capacidad
Por último, la creación de capacidades en la dimensión cognitiva, el flujo DIKW cognitiva refleja la jerarquía intelectual con el fin de aumentar el valor de las personas y organizaciones, el récord mundial subjetiva de entender y transformar los procesos cognitivos y los resultados del mundo objetivo, que está preocupado por el crecimiento de la propia organización dimensión humana. esta dimensión incluye tanto la gestión y transformación de proceso DIKW del ciclo de vida de transición generado por el sistema físico artificial, así como individuos y organizaciones DIKW. aplicaciones existentes individuos y organizaciones en la vida física de todo el sistema artificial de trabajo físico profundizar en la comprensión del sistema, la acumulación de formación de datos de la secuencia cognitivas → información → conocimiento → sabiduría es a su propio desarrollo (Figura 39). procesos de gestión de la información en el marco del área de proceso de gestión técnica de 24, y la organización del proyecto para permitir área de proceso En el marco del proceso de gestión del conocimiento, proceso de gestión de recursos humanos y proceso de gestión de la calidad, un total de cuatro procesos en las dimensiones cognitivas.
Figura 39 DIKW flujo cognitivo '41'
En la dimensión cognitiva, DIKW marco, herramientas y métodos se pueden aplicar de acuerdo con diferentes niveles de organización, se refiere a diversos procesos puede ser aplicada al sistema 24 de la zona de proceso de gestión de proyecto de ingeniería figura, y la organización del área de proceso para permitir el mantenimiento del sistema y dimensión lógica , también de acuerdo con DIKW cuatro niveles y tipos de datos utilizados en ingeniería para integrar grandes cantidades de datos, datos grandes industriales, Internet y otros análisis de datos grandes, la minería, la escena de la exhibición, aplicada a la gestión de los datos del modelo del producto, la integración y la colaboración, aplicada la gestión del conocimiento, la ingeniería del conocimiento, una variedad de profesionales de la construcción de bases de datos / base de conocimientos, así como la inteligencia empresarial y decisión estratégica se aplica a los conglomerados, etc. distribuyó la fabricación de uso futuro de la fabricación aditiva, la computación en nube, redes y otras tecnologías para lograr la fabricación ubicua , La fabricación social y otro modo de costo marginal de producción cercano a cero formarán una economía inteligente para el ciberespacio en el marco del DIKW. La figura 40 muestra un ejemplo del marco DIKW en el campo de la fabricación.
Figura 40 Marco DIKW en el ejemplo de aplicación del área de fabricación '42'
En comparación con la fabricación de proceso de modo de Guardar tradicional como material de núcleo para el núcleo del proceso de fabricación de aditivos para la producción de la fusión y el modo de marco DIKW nube distribuido y necesitan grandes volúmenes de datos, redes y otros herramienta de apoyo métodos relacionados. Fig. 41 muestra la Ejemplo de servicios de capa de datos para diseño de nube y modelo de fabricación para fabricación aditiva.
Figura 41 Ejemplo de servicios de capa de datos en el modo de diseño y fabricación de nubes para fabricación aditiva '43'
4 Herramientas de método (How-2)
Aquí nos enfocamos en varias herramientas metodológicas que juegan un papel fundamental común en la arquitectura técnica de la Figura 19.
4.1 pensamiento de sistema
El valor de las mencionadas en la Sección 2.1.3, la función, el punto de vista energético, así como algunos de los métodos enumerados herramientas, aplicaciones específicas son sistemas refiero añaden que - vista de nivel, nivel de llamada en ingeniería de sistemas: sistemas (SOS ) - sistema de ultra - sistema - subsistema; escala llamada en ciencia de los materiales: macro - mesoscopic - perspectiva a nivel micro significa ingeniería de disciplina (sistemas, las matemáticas) para el estudio de la relación, sus herramientas metodológicas pueden cruzar a nivel de aplicaciones. ; El tema (física, química, materiales, etc.) de un determinado tipo de tema solo se puede aplicar en una escala determinada (Figura 42).
Figura 42 Pensamiento sistémico, modelado de sistemas y verificación del sistema a través de las escalas '44 '
4.2 Solución de problemas
La resolución de problemas pensamiento a lo largo de todos los niveles de la solución global, en todas las direcciones, pensar globalmente a través de los detalles de su herramienta típica es la ingeniería de sistemas y TRIZ. La ingeniería de sistemas es asegurar que el complejo de hacerlo bien, y hacerlo rápido de una metodología para resolver el problema es la organización creativa; la teoría TRIZ a partir del análisis y refinamiento de los logros humanos y tecnológicos de la innovación y la invención existente, para resolver el problema de la creatividad individual tanto se enfrentan al problema, de manera sistemática y estandarizada. proceso de resolución de problemas, y el espíritu innovador, en nuestras soluciones globales (y muchas otras aplicaciones), los dos se complementan entre sí, se complementan entre sí (43, 44).
Figura 43 perspectiva de ingeniería del sistema para resolver el problema '45'
Figura 44 Perspectiva teórica TRIZ para resolver el problema '46'
Para los sistemas de pensamiento y resolución de problemas, el pensamiento matemático combinan entre sí, y establecer los límites y los límites de la conciencia conciencia, brindar apoyo teórico para la solución global. La inteligencia artificial, por ejemplo, la situación actual de la escena de las necesidades generales de la empresa solución y futuro de la salida de tecnología de IA para el análisis tranquilo y objetivo (Figura 45), dio la bienvenida a las tecnologías inteligentes para mejorar la solución global.
Figura 45 Del pensamiento del sistema y el pensamiento matemático para ver los límites de la inteligencia artificial '47'
4.3 Colaboración de datos
Como se muestra en la Fig. 2, de acuerdo con la integridad de sistema mejorado TRIZ y aumentar la tendencia en las recomendaciones de la tendencia, fabricación de aditivos, y otros materiales de fabricación, la fabricación, los materiales biónicos micro y fabricación nano gradiente, materiales inteligentes, nuevas tecnologías, nuevos materiales, nuevos para salir de la tecnología de torre de marfil, alcanzado la escala y la eficiencia de las aplicaciones industriales, sino también los métodos auxiliares de apoyo y medios de tecnología de la información. Además de las diversas etapas involucradas en el sistema de proceso en la sección 3.2, la plataforma y las herramientas necesarias para cada paso, pero la clave está en que generada a partir de micro a macro y (productos, materiales, procesos, detección, etc.) de datos, gestión y plataformas de colaboración asociado y herramientas aquí se centran en el aditivo de gestión de datos relacionados con la fabricación y la plataforma de la colaboración. fabricación aditiva de generación de información principal digitales El mapa se muestra en la Figura 46.
Figura 46 Aditivos para crear información digital principal para generar el mapa '48'
Redactado por NIST, ASTM e ISO aprobó fabricación aditiva Instituto Innovación y EE.UU. publicó ANSI sistema de fabricación aditivo estándar 47 se muestra en la norma STEP. FIG (ISO 10303) nueva AP242 (proyecto modelo 3D basado gestionados) y AP238 (integrado NC) también soporte mejorado para la fabricación de productos de aditivos, procesos y expresión de procesamiento de datos.
teoría TRIZ tendencia a aumentar y mejorar las tendencias controlabilidad sistema de completitud mencionado (Fig. 8). Más adelante STEP / PLCS estándares digitales pueden ser digitales principales líneas dobles (Fig. 48) del proceso de fabricación aditivo, basado en la práctica de utilizar los avatares digitales Sinergias de la cadena de suministro de fabricación distribuida y adiciones y sustracciones y otras tecnologías modelo de fabricación en la nube (Figura 49).
Figura 47 Sistema estándar de fabricación aditiva '49'
Figura 48 Fabricación aditiva basada en la línea principal digital Gemelos digitales '50'
Figura 49 Un ejemplo de un modelo de fabricación en la nube basado en la tecnología de colaboración del modelo de datos estándar de STEP, como la reducción de aditivos y materiales
5 Conclusión
Aumento sobre el nivel de todos los sistemas físicos artificiales y su diseño humano asociado, de fabricación así como los objetivos evolutivos industrialización de actividad industrial. Ya se trate de un diseño positivo, o la solución global (Fig. 50), es cierto.
Figura 50 Cuadro de nivel de madurez de capacidad de solución general
El nuevo manual de ingeniería del sistema menciona dos requisitos en lo que respecta al concepto de empresa: una empresa debe hacer dos cosas: '37'
(1) desarrollar cosas dentro de la empresa para servir como ofertas externas o como mecanismos internos para permitir el logro de las operaciones de la empresa;
(2) transformar la empresa misma para que pueda realizar sus operaciones de manera más efectiva y eficiente y sobrevivir en su entorno competitivo y restringido.
Estas dos condiciones al chino es: la creación de valor, los logros de los demás, mientras que cada vez mejor a sí mismos y esto es la esencia de la empresa como cuando la organización entender que la innovación y el espíritu empresarial + diseño de alta gama y de I + D basado en el avance y la fabricación aditiva. La fabricación avanzada de soluciones totales es nuestra última interpretación del original y la visión de "promover el espíritu delgado y crear una industria inteligente".
Relaciones fabricación aditiva y la fabricación tradicional, se puede comparar con la física clásica y las relaciones de física atómica, aditivo desarrollo futuro fabricación seguramente como la física atómica, al igual que con la física cuántica amplia y de largo alcance perspectivas. Avanzada tecnología de fabricación aditiva basada en el pensamiento sistema de fabricación de China es la transformación y modernización de la 'segunda ventana de oportunidad', por lo que es posible para nosotros para cambiar de carril para adelantar. pensamiento de diseño aditivo es un retorno a la naturaleza, para romper la mentalidad, la liberación de la libertad de diseño y creatividad inspirar a la revolución ; esta revolución no es sólo una revolución en la industria manufacturera, es el diseño de la revolución, no sólo para el personal de investigación y desarrollo de productos, pero el público en general; esta revolución va a revolucionar la creatividad, la educación y la enseñanza de la ingeniería en todos los niveles en diversos campos cambios, por lo que el miedo ismo obligación de cambiar la mentalidad conservadora de la teoría innovadora, basada visión de la ingeniería de sistemas de diseño y la práctica de la limpieza de la reconstrucción de las barreras culturales y psicológicos, y proporcionar un flujo constante de personal de reserva.
solución global que nace de las configuraciones de los modelos de negocio de optimización de recursos globales e innovación, para proporcionar el aterrizaje implementar soluciones (Figura 51) es "Made in China 2025" integración de diseño y fabricación, incluyendo tanto la fase de fabricación se centran en la calidad del producto y la innovación de productos transformación de la industria y la modernización y los agricultores, así como de estilo industrial de soluciones correctivas - rediseño industrial, incluyendo a largo plazo, la teoría del diseño hacia adelante reconstrucción sistemática dinámica y la práctica de la academia a la industria, por lo tanto, mejorar el trabajo físico general la integración de diseño y la capacidad innovadora de sistema de fabricación independiente para la fabricación de transformación y cambio mejora de carril para adelantar a proporcionar protección éxito (Figura 52).
51 PERA magra I + D y promover el diseño y fabricación de aditivos a base de avance de la gama alta de I + D y fabricación de soluciones totales avanzó en la promoción de la aplicación de "Made in China 2025" en la posición de '51'
Figura 52 Distribución de patentes relacionadas con la fabricación aditiva por país (Fuente: USPTO y OMPI) '52'
Gracias
Gracias, Gerente General Ying Ying, Tecnología Inteligente de Hangzhou Dendis Co., Ltd. por su orientación para este artículo. Gracias Zhang Xiajun, Yang Yi Jie, Bao Gangqiang y Hu Pei por sus contribuciones a este artículo.
Referencia (parte)
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