时间:2023-07-06 09:29:26
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇智能制造案例分析,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
共享制造是一种共享资源、降低成本的新型经济生产模式,是共享经济向供应链上游的自然延伸。共享制造通过对原材料、人力、设备等进行共享,降低产品总成本,提高竞争力;通过共享生产设备,减少企业自身的固定成本,促进产业升级,为企业带来利益最大化;通过共享供求信息,避免信息不对称,均衡供需促进供给侧改革。
“共享制造”可如下定义:共享制造是依托互联网技术,将企业或个人闲置的设备、技术、人才等资源进行合理集成和配置的共享服务模式。
1.共享制造的特点
共享制造的核心是“面向服务”,将更多的闲置资源有效配置,达到资源共享的目的,实现“双赢”。它具有如下特点:(1)灵活性,在共享制造的模式下,需求方可以随时随地按需获取自己所需要的,供给方所剩余的设备、技术、人才等资源。(2)全面性,在共享制造的模式下,设备、人才、技术、知识、场地、信息、物料等资源都可以共享。(3)开放性,共享资源不受限制,只要闲置的制造资源都可以共享。(4)直接性,供需双方只需在共享制造平台选择提供或需要的资源,即可直接对接供需双方,无第三方的介入。(5)重复性,在共享制造模式下,如设备、工厂等共享制造资源可以重复利用以降低成本,提高效率。
2.“共享制造”生产运行现状
对于共享制造的研究起源于对共享经济的研究。近几年来,学者们对于智能制造、共享经济及其相关问题的研究非常热衷。目前,沈阳机床、深圳MouldLao、易制造、1688淘工厂、“寻机”共享制造等平台的运营已初见成效,但由于共享制造模式还不够成熟,对于其完整的生产运营模式的认识尚且还在研究之中。
二、典型案例研究分析
本文主要通过网络爬虫软件,针对我国现有开展共享制造的主要平台进行数据爬取、分类总结、数据分析,从而总结出各共享制造实践案例的特征、要素、模式优劣和发展前景。
1.MouldLao众创空间
MouldLao众创空间可以共享厂房、设备和人才,就连创意和品牌也可以分享。创客和企业主可以根据使用情况分担资金,以此来达到厂房共享;而对于一些大型且价格高昂的设备,则根据每小时使用计费,来达到设备共享。在这里,工人通过自报身价,共享自身的技术。此外,财务、行政人员这些人力费用的支出则由数十个小微企业和团队共同承担。同理,高层次的设计人员和技术顾问,亦可共享,达成共享制造的目的。在创客空间里,有专门的团队拉取订单,各个团队再在内部竞争报价来争取该项目,即达成订单共享。最后,MouldLao形成自己的品牌知名度,来帮助拿到客户订单。
2.易制造平台
易制造是一个为我国制造业提供大数据服务的工业资源共享互联网智能平台,该平台提供供求信息和智能检索等功能。它是制造业首款采用了小程序技术的信息化智能平台,实现了pc和手机双联动新型模式。
通过网络爬虫软件发现:易制造工业资源共享平台平均一个月为企业提供了在线信息资源共享加工信息2255条、设备供求信息1265条、厂房供求信息343条、材料采购信息327条。制造企业尤其是中小企业将其闲置的制造资源通过易制造工业资源共享平台实现市场化配置。易制造工业资源共享智能平台为相关企业建立起跨区域、开放式的社交商圈共享平台,形成区域性、服务型、社会化生产模式,实现制造需求和社会化制造资源的高效高质对接。
3.沈阳机床
沈阳机床研发出工业化、信息化、网络化、智能化、集成化的智能机床具有智能与互联网功能,通过i5智能共享平台连接沈阳机床和机床用户,通过工业操作系统,实现生产、资源、人才、技术、服务等内容共享。利用东北工业基地的优势,为中小企业带回订单,在该平台上,制造企业可以找到自己所需要的订单,同时沈阳机床将大型设备租赁给机床用户,解决大型设备的问题,并且也能共享相关熟悉技术的人才。企业出现订单过多情况,可以与其他企业共享订单,既能完成订单又能提高效率,共同获利。
4.“1688”淘工厂
“1688”淘工廠则不同,它提供大量的订单,而非提供技术支持的模式。“1688”淘工厂是给淘宝卖家与工厂厂家提供机会的平台,解决淘宝卖家找工厂难、试单难、翻单难、新款开发难的问题。将懂电商,但不懂供应链的电商卖家,和懂供应链但不懂电商的工厂厂家连接起来。“1688”淘工厂为电商卖家提供众多大中小型工厂,其他工厂也可申请入驻淘工厂,开通旺铺。
经过一段时间的观察与数据挖掘分析,淘工厂平台中的工厂月销售平均销售额大都分布在0-5万元,有少数工厂可以达到5万元以上。1688淘工厂与淘宝网的盈利模式大致类似,收入来源自:(1)展示广告、竞价排名费用。(2)会员费、旺铺使用费用。(3)信息咨询费。(4)账户暂存的高额利息。
各平台属性特点总结如下:(1)MouldLao众创空间。平台组建者为众多需求者,平台属性为线上线下结合线下为主,需求方为众多企业个体,供给方则是由需求方共同合资建立按使用量计费的单一主体,由唯一供给方提供生产制造服务,不存在平台匹配问题;(2)易制造。平台组建者为第三方,平台属性为线上,需求方和供给方由众多个体组成,双方把供求信息于平台,平台汇总并分类信息为双方提供合作方,由供需双方根据自身需要在平台中自行匹配;(3)沈阳机床:平台组建者为单一供给者或需求者,平台属性为线上线下结合线下为主,需求者或供给者中有一方为单一企业,其通常在行业内处于领导甚至垄断地位,另一方则数量众多规模较小,由唯一核心方直接与另方实现供需匹配,不存在平台匹配问题;(4)“1688”淘工厂:平台组建者为第三方,平台属性为线上,需求方和供给方由众多个体组成,供给方将产能以商品形式于平台,需求方按需要购买,由需求方根据自身需要选择供给方,平台不进行匹配但挂名推荐。
三、案例分析总结
关键词:案例分析;高中化学有效课堂;建设
所谓有效课堂,是指教师通过课堂教学活动提高学生的学习水平,使课堂更高效。为了提高课堂有效性,教师在不断探索和实践中,引入了包括案例分析法在内的不少方法。案例分析法通过具体案例分析,吸引学生的兴趣;案例分析法通过具体案例分析,发挥学生的主体地位;案例分析法通过具体案例分析,营造有效的课堂氛围。下面以高中化学为例,就基于案例分析的高中有效课堂建设做具体分析。
一、基于案例分析的高中有效课堂要激发学生兴趣
高中化学课堂上的案例要能激发学生兴趣,不是随便举几个案例就可以了。只有激发了学生兴趣,学生才能从案例中联系到所学化学知识;只有激发了学生兴趣,学生才能从案例中汲取化学精华;只有激发了学生兴趣,学生才能从案例中思考化学学习方法。
比如:学习《丰富多彩的化学物质》这一章内容时,教师可以用案例引出这一堂课的学习内容,在引入新课时让学生产生兴趣,进而带着兴趣学完整章内容。例如,教师可以从生活中常见的物质入手:同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋,上面写着“干燥剂”,那“干燥剂”的主要成分是什么呢?该成分属于哪种类别的物质?是否可以长期持续地做干燥剂呢?通过这个例子引发学生的学习兴趣,让学生进行探索;洁净的空气、食盐水、浮有冰块的水、纯净的盐酸,这些物质哪些是混合物,哪些是纯净物,这个问题通过学生的常识就可以知道;90克水相当于多少摩尔水,学生对“克”已经非常熟悉了,由克引出“摩尔”这个概念,容易激发学生的兴趣,提高课堂学习效率。
二、基于案例分析的高中有效课堂要以学生为课堂主体
高中化学课堂上的案例要以学生为课堂主体,提高学生的课堂参与性,这样才能起到案例分析的效果。只有以学生为主体,学生才能积极思考教师提出的案例;只有以学生为主体,学生才能融入教师的案例中;只有以学生为主体,学生才能通过案例提高化学水平。
比如:学习《含硅矿物与信息材料》这单元内容时,教师可以通过案例分析发挥学生的主体作用,让学生真正参与到课堂中。教师可以让学生讨论生活中哪些物质存在硅这种元素,让学生踊跃发言,学生可能会想到石英坩埚、手表、马桶等,发挥学生的想象力;教师还可以让学生轮流说出硅的用途,类似成语接龙,硅的用途其实非常广泛,这种案例在生活中也很多,硅是良好的半导体材料,可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,与信息材料紧密相关;教师也可以给学生几个有关硅的知识的选项,让学生判断对错,例如,二氧化硅溶于水;二氧化硅通入水玻璃可以得到硅酸等。
三、基于案例分析的高中有效课堂要营造有效课堂氛围
高中化学课堂上的案例要能营造有效的课堂氛围,让学生在活跃的课堂氛围中学习,学生才能在快乐中学习。只有营造有效的课堂氛围,学生才能在探索案例的过程中快乐地学习化学知识;只有营造有效的课堂氛围,学生才能抓住案例中的关键点提取课本上的化学知识;只有营造有效的课堂氛围,学生才能在理解案例的基础上掌握化学知识。
比如:在学习《太阳能、生物质能和氢能的利用》这一节内容时,教师可以播放一段环境污染的视频,问学生联想到了什么,肯定会有学生想到利用太阳能等无污染的资源提高经济水平;教师还可以举一些利用太阳能、生物智能、风能的例子,例如风力发电、太阳能发电;教师也可以把太阳能、风能的优点以PPT的形式展示给学生。
四、基于案例分析的高中有效课堂要激发学生的创新意识
高中化学课堂上的案例要能激发学生的创新意识,逐渐培养学生分析案例的能力。只有激发学生的创新意识,学生才能在学习案例的过程中积累经验;只有激发学生的创新意识,学生才能在学习案例的过程中找到正确的学习方法;只有激发学生的创新意识,学生才能把化学知识应用在实际生活中。
比如:学习《化学反应速率与反应限度》这一节内容时,教师可以把同一个化学反应在不同的温度下进行,让学生观察反应速率;教师还可以联系其他方面的速率,例如一辆汽车行驶速率的决定性因素是汽车的性能,影响因素是天气、路况等,那化学反应速率的决定性因素和影响因素又是什么,让学生充分发挥创新能力;我们平时吃的食物都有保质期,原因是什么,让学生自己思考。
以上内容主要从四方面介绍了基于案例分析的高中有效课堂建设,其中激发学生的兴趣是案例分析的前提;以学生为主体是案例分析的过程;营造有效课堂氛围是案例分析的效果;激发学生的创新意识是案例分析的目标。教师要在实践中不断探索、不断总结、不断研究,进而不断提高课堂有效性,提高学生的化学成绩,培养学生的化学思维,激发学生的创新能力。
关键词:CBR技术;工程机械产品;快速设计;案例分析应用
中图分类号: TH122 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)06-159-2
1 概述
随着经济全球化的发展,各行各业的市场竞争越演越烈,特别是作为制造业基础的工程机械。为满足各行业的技术装备目前我国工程机械产品具有小批量、多品种特点,包含适应性设计、变形设计、创新性设计三大类。然而在世界经济的冲击下,当前我国工程机械行业产品设计开发中存在诸多问题,一是企业对于设计知识、设计经验等无形资产重用率低;二是企业在设计过程中主要还是依赖CAD,缺乏面向工程机械产品设计的专业化软件,软件应用层次低,缺乏快捷的设计工具;三是企业新产品贡献率低,自主创新能力不足;四是企业对市场的快速反应能力差,产品开发周期长;五是企业知识管理软件的智能化程度低,缺乏快捷获取信息的工具,企业管理协调存在问题。面对国际越来越严苛的市场要求,如何快速进行工程机械设计以及支持快速设计的软件是否在企业中有效实施,都是制造业未来思考的方向。本文以CBR(case based reasoning)技术作为支撑,探讨工程机械产品在CBR模式下的快速设计应用。
2 工程机械快速设计概念以及CBR原理和关键技术
2.1 工程机械快速设计概念
随着信息化技术的进步和互联网应用的普及,市场越来越要求时效性,对于制造业的工程机械产品而言其生命的周期也在逐渐缩短。自1996年美国autofact学术会议开始便提出“工程机械快速设计”的概念,即以缩短工程机械产品设计开发周期为目的的结合当代信息电子科技技术,不违背现代设计理论和方法的设计技术。
工程机械快速设计的内容主要有三方面,一是根据市场需求能够快速生成整体设计方案;二是能够对产品库进行设计和系列化结构规划;三是利用三维优化设计,对设计方案进行快速模拟仿真评估。
2.2 实现工程机械快速设计的主要手段
根据文献资料显示,对目前工程机械产品常用的设计方法和相应的优缺点、侧重点进行对比分析,结果如表1所示。
通过表1的分析,实现工程机械快速设计的主要手段在于有效地利用产品的设计经验和设计资源,因此,提出在解决问题过程中直接利用以往成功经验的实例推理技术,即CBR模式技术。
2.3 CBR原理及关键技术
作为人工智能化发展的其中一项技术,CBR技术的灵感来源就是通过生物上对人脑记忆的研究,其中作为CBR技术的四个基本处理环节包含了从检索、复用(问题求解)、修正和保存(更新),CBR技术的核心思想就是充分利用人类已有的成功经验作为同类问题的参考来解决当前问题,每一次问题的求解过程,即每进行一次CBR模拟,都是借鉴已有成功案例作为参考和设计思路的提供,同时更是案例的学习过程,也是系统更新知识的过程。其关键技术在于案例的组织表示、案例的检索和修正,以及系统知识的更新。
3 CBR模式下工程机械快速设计的案例分析
3.1 基于XML的机械产品复杂实例组织表示
XML即第二代互联网网络设计语言的标准,采用XML作为CBR系统处理的基础,可以实现分布式的实例检索与存储,解决不同CBR系统在相同设计领域内实例资源共享以及不同系统之间信息传递问题。首先构建机械产品复杂实例表示模型:CaseObjectModel=(OI,CI,R,A,M,C,S)(其中,OI为实例对象的唯一标识;CI为实例对象的索引段;R为关系集;A为属性集;M为方法集;C为约束集;S为解决方案)在设计过程中,按照继承关系对不同的实例进行组织管理,以此为基础建立实例库,再按照实例的功能关系和装配关系再进行组织分配,最后进行详细的系统表示。
3.2 多层次化动态实例库构建
首先在建立多层次化动态实例库之前需解决实例借用关系表达、实例的存储形式、信息模型的组织形式三大问题,采用面向对象的方法,对其进行多层次动态实例库构建模型结构。通过对每个子点进行详细的定义描述最后再通过XML实例描述方法进行组织表示,最后建立CBR实例库系统。
3.3 实例检索模型
建立实例检索模型主要将实例特征属性按照设计重要度和关注度高低进行分解,建立混合实例型检索模型,将关注度最高的若干属性作为一级特征属性,在更具最优特征权重分配的计算方法得到一级特征属性的权重值;接下来根据一级特征属性检索出的实例集,对该实例集进行重要度和关注度高低的分解确定权重值,最终确定二级特征属性;同理以此类推,在已筛选出的实例集中进行更细致的检索,直到检索出最佳匹配实例为止。
3.4 系统检索、复用、修正和保持、维护
以液压马达为例,根据上述方法建立CBR系统,现在对系统案例进行检索。首先建立液压马达设计流程图,首先选择一个案例类,然后描述推理目标即对需查询的液压马达相关参数进行描述,接着对液压马达设计的输入案例进行约束即对案例设定约束条件,最后确定案例,上述即为系统检索的步骤。针对检索后出现符合条件的案例进行分析,由此提供设计思路,同时在调取模型时可直接保存到指定文件中,即为案例的复用。若调取的模型数据不能满足当前设计需求,可人工对相应的几何案例进行适当的修改,或者在案例检索过程中对相似案例类矩阵进行修正。修正过程中系统会自动关联,在操作过程中需对修正的几何模型的案例进行保存,随着不断的修正、扩充、使用,系统中的案例煲揽苛扛傥护工具进行系统不断升级扩充过程中的维护。
4 总结
本文针对CBR技术发展的概况,以工程机械快速设计和应用作为此次讨论的对象,重点讨论了CBR的技术原理,以及分析了快速设计的背景和其现实意义,然后基于此探讨了在CBR模式下工程机械快速设计并将其应用领域进行举例说明其实现的过程,充分展现了CBR技术在工程快速设计方面的优点,体现了CBR在案例推理方面的准确性和灵活性,以及CBR技术在未来工程快速设计领域巨大的潜力。
参 考 文 献
[1] 王琪.支持快速设计的智能夹具CAD系统关键技术研究[D].南京航空航天大学,2003.
但是,仅仅有政策就足够了吗?
法国著名的思想家、文学家、哲学家伏尔泰曾经说过:“人生来就要不断地行动,就像火总向上腾,石头总是下落。对人来说,如果没有行动,也就等于他并不存在。”对于这些新兴产业的发展而言,政府的作用举足轻重。可是,除了政策、规划以外,政府还能给企业带来哪些更直接有效的支持呢?
在国内一些后知后觉地区的工作还停留在研究这些概念所代表的深刻内涵时,广东佛山却早已开始脚踏实地、有条不紊地推进各项政策的落地,并采取“走出去”、“请进来”等多种举措,帮助企业搭建桥梁、发现商机。
今年6 月中旬,佛山市顺德中德工业服务区组织了国内50 多家企业的代表,赴德国和法国进行商务考察,这些出访企业的年销售收入总和几乎等于顺德经济总量的一半。中德工业区在出访前进行了细致的准备工作,收到企业对欧洲企业合作需求82项,欧洲对中国企业合作项目需求36 项。结合它们常年对德合作的资源积累,此次商务考察取得了良好效果,最终有超过九成的企业初步与德国企业达成合作意向。6 月23 日,国际项目路演大会又在佛山市新启用的中欧中心举行,来自多个国家的近百个项目正式对外公布了合作需求,所涉及行业包括汽车、机器人、IT、环保等领域。此活动吸引了300 多家本地中小企业和50 多家风投机构现场涉猎合作商机。9 月,佛山又将举办“中国制造2025 对话德国工业4.0 大会”,以及涵盖智能装备、机器人、“互联网+”等多个领域的博览会。推进合作、拓展商机,已经成为当地政府的常态性工作。
本期的案例分析栏目还介绍了国内首个获批的“国家机器人高新技术产业化基地”—青岛高新区。它们不仅早在两三年前就请专家进行了机器人产业规划,更是通过引入科技带头人等措施,引入相关产业企业40 多家,吸引投资116.38 亿元。企业发展当然离不开政府的政策和规划,但也更需要推进企业发展的更多务实行动。佛山、青岛等地的做法也许值得更多的地方政府借鉴。
关键词:大数据;工业机器人;商业模式;数字化铸造工帮;智能制造 文献标识码:A
中图分类号:F270 文章编号:1009-2374(2016)29-0008-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.004
在2014年两院院士大会讲话中提到,“机器人革命”有望成为第三次工业革命的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业格局,而且我国将成为全球最大的机器人市场。面对中央政策上的支持与鼓励,工业机器人作为衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志,机器人产业有望上升为国家战略产业并迎来中长期机会。工业机器人是典型的智能制造装备,应用较广泛的是汽车及汽车零部件制造、机械加工、电子电气、食品加工等领域。常见的有弧焊机器人、点焊机器人、装配机器人、喷漆机器人、搬运机器人及测量机器人等。工业机器人自动化生产线是自动化装备的主流发展方向,可实现自动化、无人化,极大提升制造业技术水平。
《2015年中国大数据交易白皮书》统计显示,2014年全球大数据市场规模达到285亿美元,实现53.23%的增长,2015年,全球大数据产业总体加速发展趋势不变,预计大数据市场规模将达到421亿美元,到2020年,全球大数据市场规模将达到1263.21亿美元,同比增长17.51%。大数据时代已经来临,并且已经被应用到各个行业,同样大数据也为工业机器人的发展带来了机遇,本文主要研究大数据对工业机器人商业模式的影响。
1 国内外工业机器人发展现状
近年来,国外机器人技术日趋成熟、发展迅猛,很多工业机器人已成为标准、通用设备在许多工业制造领域应用,从而也形成了一批在国际上较有影响力的机器人企业。如:瑞典ABB Robotics是世界上最大的机器人制造公司,制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配、铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域;日本安川电机公司(Yaskawa Electric Co.)旗下拥有Motoman美国、瑞典、德国及Synetics Solutions美国公司等子公司,核心产品包括点焊和弧焊机器人、油漆和处理机器人、LCD玻璃板传输机器人和半导体晶片传输机器人等;日本FANUC公司是著名的数控设备和伺服系统的研制企业,包括两大主要业务,一是工业机器人,二是工厂自动化。其工业机器人产品广泛用于工业生产,可组成自动化工厂;德国KUKA RoboterGmbh公司是世界顶级工业机器人制造商之一,工业机器人年产量近1万台,至今已在全球安装了6万多台工业机器人。
国内方面,中国现在是全球最大的工业机器人市场,2013年中国市场销售了3.7万台工业机器人,2014年全球工业机器人销量增长约27%,中国工业机器人销量增长率达到54%,数量为5.6万台。据预测到2017年,中国工业机器人年销售量将达到10万台。而据中国机器人产业联盟的2015年上半年中国机器人市场数据,国产机器人销售11275台,销量同比增长76.8%。其中坐标机器人销量居首位,占销量37%。关节机器人占销量约33%,为3700台。由于国产工业机器人中坐标机器人和AGV等的占比很高,而据预计2015年中国市场关节机器人销量将超过50000台,可以看出国产关节机器人销量占比仍处于较低的水平。
我国工业机器人研发始于“七五”期间,先后开发了7种工业机器人系列产品,建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地。截至2011年,国家04专项也列入了7个机器人项目。但总体而言,我国工业机器人产业发展目前尚处于起步阶段。目前,国内已形成中科院沈阳自动化研究所、清华大学、哈工大等30多家机器人研发机构,取得了大批研究成果,工业机器人的主要门类均有涉及,但批量投产的极少。主要原因为:开发、研制的主体尚停留在高校和研究单位;关键技术和功能部件还没有国产化,运动控制器、减速器等关键功能部件主要依靠进口。
北京有中电华强、首钢沃托曼、北京自动化研究院、北京石化学院、北工大、北京信息科技大、中航625所、北航、机械总院、北京博创兴盛机器人技术有限公司等相关单位在开展研究,涉及激光焊接、水下焊接与切割、反恐、搜救、检测机器人等多种领域,但批量生产更少,产品市场占有率低,关键技术和功能部件基本依赖进口,产业化能力有待进一步加强。
2 商业模式的四个层面
商业模式的核心要素包括价值主张、客户细分、分销渠道、客户关系、核心资源及能力、关键业务、重要伙伴、收入来源、成本结构九个方面:价值主张,企业能够为客户提供的价值,这种价值的具体载体即为产品或服务;客户细分,企业根据自身价值所定位的客户群体;分销渠道,企业将价值传递给目标客户群体的方式途径;客户关系,企业与客户之间建立沟通的方式途径;核心资源及能力,企业生产、销售、运营环节中赖以生存的方式。对于不同企业,其资源和能力的表现形式略有不同,但本质却是相同的;关键业务,企业运转中对于流程的安排和资源的配置;重要伙伴,企业的经营运转离不开周围环境,这其中包括社会环境、行业环境、政策环境等诸多方面,其中能够为企业生存提供有用价值而形成的关系网络即是企业的重要伙伴;收入来源,企业以何种方式建立现金流为自身创造财富;成本结构,企业需要以消耗成本为代价创造价值。
结合商业模式的9个要素之间的关系,将商业模式归结为4个方面:价值主张、客户层面、设施层面和财务层面,其中客户层面包括客户细分、分销渠道、客户关系,设施层面包括核心资源及能力、关键业务、重要伙伴,财务层面包括收入来源、成本结构。下文将结合具体案例对商业模式的四个层面进行分析。
3 工业机器人企业案例分析
3.1 机科公司简介及其商业模式分析
中国机械科学研究总院是国务院国资委直接监管的中央大型科技企业集团,始建于1956年,以提升中国装备制造水平为历史使命。研究总院致力于装备制造业基础共性技术的研究,以“机械装备技术研究与服务”及“相关设备制造”为两大主营业务,科研成果及专利累计7000多项,并广泛应用到机械制造等国民经济重要产业领域。机科发展科技股份有限公司(简称“机科公司”)是于2002年由机械科学研究院发起,多家大型国企和科研院所共同出资组建的高新技术企业,主要涉及铸造、工业机器人、机电一体化产品、精密制造等相关技术和产品的研发、生产及销售。公司拥有“三洲一国”(亚洲、欧洲、美洲、中国)的全球市场,50%以上产品销往亚洲、欧洲、美洲等十多个发达国家和地区的50余家著名企业,其中80%以上的客户是世界500强和行业领先者。1994年开始公司走向全球市场。近20年来公司主要经营指标以年均大于20%的速度增长,是具备国际竞争力的行业龙头企业。2014年成为国家首批两化融合管理体系贯标企业。
从商业模式角度分析,提供自动化成套解决方案以及自动化生产设备是公司商业运营中的价值主张,以技术创新作为显著特点,具有浓厚技术底蕴及创新优势;公司的客户层面主要面向生产型企业,工业机器人的市场广阔,应用领域众多,公司将市场进行细分,锁定铸造行业,深入探索,形成精湛工艺,进而形成垄断;公司通过招标等方式取得项目并密切关注产品在客户现场的使用分布情况,注重客户关系的维护;从设施层面分析,由于公司与机械科学研究院等科研院所之间有着深厚的合作关系,这既可以在核心资源及能力、关键业务方面为企业提供强大的技术支撑,同时也使公司拥有了牢固的重要伙伴关系。目前,公司以提高自动化生产技术的创新能力作为企业未来发展方向,将提供自动化成套解决方案作为公司主要收入来源。
3.2 数字化铸造工厂智能制造试点示范项目
3.2.1 项目概述。机科公司建设的“多品种、小批量数字化铸造工厂”项目于2012年9月开工建设,2014年建设完成并进入生产,2015年生产高端铸件能力达10000吨,产品类型包括高档数控机床铸件、内燃机、轨道交通、船舶、海工装备等动力部分关键铸件等。该项目完全按照离散型制造企业数字化车间进行设计、施工和运行,在围绕“高难度、高技术、高附加值”的多品种、小批量铸造产品生产方面达到行业领先水平,能够为铸造行业转型升级提供示范。该项目采用先进的智能化设备、物联网技术、仿真技术、软件系统等,结合共享集团铸造行业的经验积累,全面融合先进信息化系统及企业自主研发的全面数字化管理系统等,集成并创造数字化铸造新模式,预计生产效率是国内行业平均水平3倍以上。
3.2.2 项目中的大数据应用及其影响。在设计研发环节,公司从项目设计到运行建立了全面数字化设计方案。基于三维环境建立全工厂三维信息模型及布局,并对工厂生产工艺流程、光线、粉尘、噪声、能耗、物流等进行全面仿真分析,从设计阶段开始就为公司运营管理奠定数字化基础。基于TC平台、UG三维设计系统及MAGMA仿真分析系统、企业自主研发的技术质量管理平台,实现最优的铸造工艺设计、制造全过程仿真分析系统,确保为最优工艺提供技术保证,并通过与ERP、企业全面数字化系统(TDM)集成,确保设计、铸造、质量、基础信息有效传递。
在物流环节,公司利用射频识别技术、VGA、自动化辊道线、立体仓库、大型起重机械手等自动化、智能化设备实现了对材料、产品的柔性、网络化、自动化管理,并将物流信息与公司生产计划管理等实现集成。基于互联网、SRM平台,与阿里巴巴平台集成,建立了采购平台,并与公司ERP系统有效集成,实现信息的双向传递,与上游供应链平台实现了协同,采购金额已经占公司总采购金额的10%左右。基于SpotView等大数据技术实现了对采购、销售、供应商信息、顾客信息等实现智能分析,为公司决策提供依据。
在制造环节,基于金蝶K3 ERP系统、MES、LIMS(实验室管理)系统及其相互间的双向集成平台,实现了主生产计划、车间作业计划、质量检验的集成、闭环控制。基于物联网技术和智能装备,在模具、成型、熔化浇注、热处理、抛丸精整等关键工序按照设备层、传感层、控制层、管理层建立通讯管理系统、人机交互系统,并与MES、ERP系统等集成应用。
在市场环节,应用金蝶K3 ERP系统实现了产、供、销、人、财、物的集成一体化管理,并延伸应用了CRM(客户关系管理)、SRM(供应商管理),与供应商基于互联网平台实现询问报价、订单、合同、配送、结算等跨法人企业的系统作业,并通过大数据分析原理,实现了对ERP系统数据的商业智能管理、实现了智能化决策支持。公司基于互联网平台,通过SRM平台实现了对供应链全流程的协同作业;通过CRM系统实现了与顾客的协同工作。公司建立了官网平台和阿里巴巴第三方销售电商平台,顾客电子订单下达率达到30%以上。
3.2.3 大数据应用对商业模式的影响。机科公司将大数据技术引入高端装备制造业,对公司的商业模式起到了颠覆性的作用,是大数据技术创新应用的又一典型案例。
在价值主张层面,公司基于在铸造行业领先的制造技术和50年的先进专业铸造经验,对关键设备进行了智能化再造,使设备具备自感知、自诊断和应急功能,同时具有网络通信功能,通过OPC等协议与其他系统实现信息传递。同时根据公司自主形成的专家系统能够在运行中根据参数信息实现自我调整,使参数最优。这完美地迎合了公司对技术创新的不懈追求以及对设备生产和解决方案的制定提供坚实的基础。
在客户层面,通过生产、设备信息的运行,在公司内部形成了详尽的核心数据库,实时掌握设备在客户现场的应用情况,并基于反馈进行及时调整,对客户关系的维护起到了至关重要的作用。公司采用大数据技术如SpotView工具和技术对数据深度发掘,对客户需求和市场需求进行客观精准的预测,为工厂运行提供决策支持和智能管理。
在设施层面,通过大数据技术搭建信息共享平台,实现重要伙伴之间的高效沟通,有助于关键业务的平稳顺畅发展,而大数据技术的应用以及核心数据库也成为了公司的核心资源及能力。
在财务层面,公司基于物联网技术、三维组态平台,建立电力需求侧系统,实现对总能耗、关键设备能耗等实时监测;通过大数据分析工具实现对能耗信息的集成化、智能化分析、管理,数字化工厂可以更高效地收集生产过程中的数据,原料采购、半成品加工、成品出库、废品回收等每一个环节都能做到数据的实时收集、整理,这些数据将为成本核算、成本归集、成本分类提供重要依据,因此通过引入大数据技术将有效提高工厂成本核算的准确性。
4 结语
从调查和访谈中可以看到,机科公司已经较好地应用了大数据技术,并对商业模式创新起到了至关重要的作用,然而调查中也发现,机科公司在通过大数据实现商业模式创新过程中也面临着一些困难。首先,公司担心数据共享之后的安全问题,这需要政府部门为数据安全提供保障,政府可作为第三方中介为数据信用做担保,并为企业提供数据积累和梳理的服务;其次,互联网网速问题是企业面临的又一难题,这需要国家帮助引进国外先进技术并加大国内对互联网基础技术的研发和突破。总之,机科公司通过引入大数据提高高端装备制造水平,同时也符合我国走新型工业化道路的国家战略,非常值得行业内各领域进行学习和借鉴。
参考文献
[1] 王玉鹏.政策助力AGV生产研发企业将蓬勃发展[J].物流技术与应用,2015,20(11).
[2] 石红梅.机器人应用技术分析[J].科技风,2014,(24).
[3] 方志远.我国商业模式构成要素探析[J].中山大学学报,2012,(52).
[4] 机科发展――智能物料搬运专家[J].机器人技术与应用,2013,(4).
制造业再次革命在即,实体经济需要再回归。生产成本居高不下、经营环境恶化,中国制造业危机重重。书中明确告诉我们,智能制造、互联制造、定制制造和绿色制造将是未来几十年世界工业革命的业态。制造业生产方式的转型将会决定谁能占据未来制造业的制高点。作者把人类的制造业分为五个阶段:少量定制、少量标准化、大批量标准化生产、大批量定制化、个性化量产。我们现在正处于个性化量产阶段。作者预测当3D打印技术成为生产的日常部分,大批量个性化时代就真正来临了。
《销售团队管理:通过应用心理学打造高绩效销售团队》
(美)南希・马丁尼、杰弗里・詹姆斯/电子工业出版社/2013年1月
与企业内部的专家和工程师相比,销售人员向来不受重视,被视为缺乏知识含量的岗位。而且大多数销售经理或人力资源经理都有这样一个误区:认为好的销售业绩来自经验的积累。其实销售人员的招聘、管理、激励、评估及销售人员的保留,这些都是实实在在可以用数据来衡量的,用数字说话,能切实提高销售团队管理的科学性和可测量性。以客户需求为导向的整体方案的销售已成为主流趋势,科学销售方法将极大地改进销售人员的销售行为、技能,帮助组织打造高绩效的销售团队。
《病毒循环》
(美)亚当・潘恩伯格/浙江人民出版社/2013年4月
作为网络时代最不可思议的现象之一,最好的广告方式往往就是不做任何广告。全世界最成功的企业之中半数都是白手起家的,它们靠病毒营销打破传统的力量,通过科技提升自身的竞争力。这种盈利速度之快、规模之大、起点之低的创业方式,是人类历史上前所未有的。本书是迄今为止最权威的全球病毒营销案例大全,通过对传播性产品的案例分析,巧妙地解释了这一现象背后的原因。任何企业,无论是微不足道的起步者、非盈利性组织,还是纷繁庞杂的跨国集团,都可以用一用这剂灵药。
《证券分析》(原书第6版)
(美)本杰明・格雷厄姆、戴维・多德/中国人民大学出版社/2013年4月
《证券分析》被誉为投资者的圣经,自1934年出版以来,80年畅销不衰。市场反复证明,《证券分析》是价值投资的经典之作。《证券分析》第6版是1940年版本的升级版,为巴菲特唯一亲笔作序推荐。本书在1940年经典版本基础上,增加华尔街10位金融大家全新导读,既表明了这本书在华尔街投资大师心目中的重要地位,也为这部经典著作增添了时代气息。使得经典投资理念与当今市场环境完美结合。巴曙松领衔专业团队,历时一年半重新翻译完成,成为目前最专业、最权威的中文译本。
《第三波:20世纪后期的民主化浪潮》
【关键词】无线电射频识别 RFID技术的应用 Internet of Things
中图分类号:TG333.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)35-191-01
RFID技术兴起于二十世纪90年代,该技术在世界范围内广泛地应用于社会生活的各个领域,而在我国则起步较晚,与先进国家相比还存在较大的差距,包括技术水平不高,标准规范不完整等问题。如今,我国已经开始研究制定自己的RFID标准,并坚持“以应用促标准,以标准带应用”的原则,适时出台适用通用的标准,给中国企业一个快速发展的空间和时间。因此,我国射频识别技术拥有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。
RFID无线射频识别技术基本介绍
1、RFID基本原理
射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是自动识别技术的一种,是利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)方式进行非接触双向数据通信,对目标进行识别并获取相关数据的一种技术。RFID存储介质的存储容量最大可以达到296以上,足以让地球上每一个商品都拥有独一无二的电子标识;而且它的最大优点在于非接触,完成识别工作时无须人工参与、可以同时读取多个被识别物体(标签)的信息、可以在恶劣污染环境下工作,RFID技术以其上述的众多优势被认为是二十一世纪十大重要技术之一。
2、RFID技术的历史与发展
20世纪初期,雷达技术的发展以及应用,是RFID技术的起源。1948年Harry Stockman发表的“Communication by means of reflected power ”文章,奠定了无线射频识别技术的理论基础,为RFID技术的全面研究拉开了序幕。20世纪70年代,RFID技术与其相关产品研发处于一个快速发展时期,许多科研院、所与商业机构开始投入到RFID开发中,并出现了一些最早的RFID商业应用。20世纪80年代,RFID技术更加成熟,各种封闭独立的RFID系统应用开始逐步出现。20世纪90年代,RFID技术发展更全面。RFID产品在门禁系统、防盗系统、航空行李识别、电子付费及运动计时方面都得到广泛的应用。
3、RFID的工作流程
RFID阅读器通过天线,发送一定频率的射频信号, 处在发射天线工作区域的标签会产生感应电流, 把标签芯片进行“催醒”;同时,标签芯片获得能量并将自身编码等信息通过内置发送天线发送出去;阅读器天线接收到从标签发送的信号, 经天线调节器传送到阅读器, 阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台系统进行相关处理。后台系统通过逻辑运算判断该标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,并发出指令信号控制执行相应的动作。
4、特殊应用环境下RFID天线设计的特殊性
在天线性能标准方面,最重要的标签天线性能参数为天线的阅读距离r,为了保证较长的阅读距离,标签天线要有至少0dB以上的增益,同时,对于标签天线和标签芯片组成的电路来说,标签天线到标签芯片要有较高的功率传输系数,而较高的功率传输系数由标签天线与标签芯片的较好匹配来实现。其次,在天线设计要求方面,标签天线的形状和大小要适合嵌入或贴在被识别的物体上,或者附于印刷标签内;另外,必须控制标签的制造成本,这要求标签的天线结构简单。
RFID技术应用在智能电网中,实现智能电表批量出入库功能,则需要更为高效读写性能和严格的尺寸要求,即整个天线的外形尺寸要小于70 mm x 30mm;识读距离大于3m。对此,通过采用商业电磁仿真软件Ansoft HFSS进行数值模拟仿真,设计出了一款可满足智能电表应用需求的、尺寸为65mm x 25 mm的RFID天线。仿真时芯片阻抗设置为10-j140,表1为智能电表RFID天线的RCS参数。
通过对标签天线应用在不同厂家的智能电表中,实测结果为:最小测试距离为4 m,最大距离为9m。群读识别率100%,完全满足智能电表的应用需求。
二、RFID技术应用情况
1、物流与零售领域的应用
在RFID技术的应用领域中,物流仓储是最有潜力的领域之一,目前,在国际物流市场,UPS、FedEx、DHL、TNT国际四大物流巨头都在积极试验RFID技术,并准备大规模应用提升其物流能力。在物流管理系统中,将以RFID标签作为物流管理过程中物品的信息载体,用RFID读写器进行信息采集,实现在物流管理过程中出入库、盘点、运输等关键作业环节中信息的快速批量采集,实现物流管理中信息采集的自动化,提升物流管理水平和效率。应用的过程包括:物流过程中的货物追踪,信息自动采集,仓储管理应用,港口应用,邮政包裹,快递等。
另外,由Wal-Mart、Metro等零售集团一手推动的RFID应用,已经可以为零售业带来包括降低劳动力成本、提高商品可视度,降低因商品断货造成的损失,减少商品偷窃现象等等好处。应用的过程包括:商品的销售数据实时统计,补货,防盗等。
2、电力系统的应用
(1)电力资产管理方面。传统的供电企业资产管理,一般依赖于一个非自动化的系统,通过人工来记录、追踪资产,效率低下。随着企业规模的不断发展,资产的种类、数量在不断增加、管理作业十分繁杂,传统管理模式已难以满足资产管理的要求,严重影响了供电企业的运行工作效率,成为制约供电企业发展的一大障碍。在供电企业资产管理中引入RFID技术,实现智能资产管理,可从根本上解决上述问题。智能资产管理主要对资产上的RFID标签进行信息写入、数据采集、数据汇总统计、分析、查询、报表等管理。通过RFID技术,可实现单个或批量数据自动采集模式,实时将采集到的资产信息上传到系统服务器,以方便管理人员对资产进行入库、维修登记、资产流转、盘点、出库、统计等管理工作,使管理人员实时掌握资产动态变化,实现对资产的电子信息化管理。
(2)设备巡检管理方面。电力设备是电力系统的重要组成部分,设备巡检是有效保证设备安全和用电安全的一项基础工作。通过设备巡视检查来掌握设备运行状况,提前发现设备的缺陷和隐患,及时排除隐患,预防事故发生,对保证电力设备的安全和电力系统稳定,具有重大意义。电力设备巡检主要应用在输电、变电、配电上。传统设备巡检中采用手工记录模式,巡检管理工作相对被动,存在巡检效率低、漏巡漏检、缺陷隐患管理不到位的弊端,达不到事故预防和排除隐患的预期效果。在巡检管理中引入RFID技术,实现智能巡检,可从根本上解决上述问题。智能巡检管理系统通过RFID技术对巡检工作流程进行实时监控和记录,实现对巡检工作有效监管,可弥补传统管理中的不足,系统有效地降低人为因素带来的漏检或错检等问题,实现了电力设备巡查工作的信息化、智能化操作,极大地提高了电力设备巡查管理工作的规范化及科学水平,杜绝了巡查人员无法科学、准确考核与监控的现象,实现整个巡查工作的信息化、规范化、网络化管理。
(3)电力智能封印管理方面。电力智能封印是带有特定标识,装设在电能计量设备上,用于识别非法窃电行为,确保计量安全可靠的机械装置。传统的封印采用铅封或普通塑料封,容易仿制、容易开启,防伪性能差。封印上只有数字编码,仅靠人工识别,不便于管理。在封印上引入RFID技术,可从根本上解决上述问题。RFID封印采用RFID射频识别技术,具有全球唯一的编码(TID码),具有极高的防伪性,且RFID编码具有存储容量大、抗干扰能力强、读取距离远及可以写入用户信息进行二次加密等优点。同时,配合智能封印管理系统,可实现电力智能封印产品的信息化、精细化、集成化管理。
3、安全管理方面的应用
RFID技术由于具有快速读取与难伪造性,已被广泛应用于安全管理和个人身份识别。日常生活当中用得最多的就是门禁卡,这是一种内嵌RFID标签的个人身份卡,可以在门禁处对个人身份进行鉴别;还有,现在世界各国正开展的电子护照项目,包括我国的第二代身份证,学生证等其它各种电子证件;类似的,某些银行的信用卡和支付卡中都内嵌了RFID标签;另外,还有一些卡片使用RFID标签自动的缴纳公共交通费用,目前很多地方的地铁和公交系统已经应用了这类卡片。
三、经典案例分析
1. Wal-Mart的RFID革命
2003年6月19日,在美国芝加哥召开的"零售业系统展览会"上,Wal-Mart宣布将采用RFID技术最终取代目前广泛使用的条形码,成为首家公布正式采用RFID技术时间表的企业。现在,在Wal-Mart的6万家供货商当中,大约只有600家已部署了RFID技术。在美国的4000家沃尔玛和山姆会员店中已有大约1000家采用了RFID技术。
通过对Wal-Mart的RFID应用分析,我们不难发现RFID应用在仓储等物流环节中具有非常重要的意义。(1)提高仓储效率。RFID技术的使用可以说是物流管理领域的一次革命,由于其自身超空间非接触识别的特性,改变了使用条形码时需工作人员逐个扫描的情况。同时RFID技术可以同时识别多个产品,从而极大地提高扫描效率。RFID的使用对仓储效率的提高在入库、在库、出库方面都有所实现。(2)降低物流成本。RFID技术实现了物流周转中的即时扫描,替代了人工扫描环节,降低人工成本。RFID技术可以在产品入库时检索保质期,在出库时实现“先进先出”,将损耗降至最低。RFID技术可以即时反馈产品存储数量,有效地降低缺货率,从而将缺货风险消除于无形之中。(3)实现物流管理信息化。RFID依靠自身的可集成性与其他系统相结合形成完备的物流管理信息系统,将整个物流环节数字化、信息化,依靠现代信息技术强大的计算能力与数据分析能力,提高物流管理效率,降低人员需求。(4)提高服务质量。Wal-Mart通过RFID技术的应用,提高物流管理质量,帮助企业赢得客户满意度,提高自身服务质量。
2. 南方电网基于RFID技术的电子化巡检
设备巡检是变电值班的一项重要工作,站内设备种类数量繁多,且密集程度高。对于一个较大的变电站一次巡检的时间往往在2个小时以上,容易造成疲惫、疏忽等失误。传统的巡检模式缺乏监督,且巡检信息的传递迟缓,规范化的巡检流程得不到有效执行等。为了解决以上问题,南方电网公司引入变电站智能巡检系统。该系统由主站系统、PDA、CF RFID读写卡和贴在设备上的RFID标签四部分组成。系统采用了先进、成熟的计算机技术,无线通信和RFID射频识别技术,与变电站规范化巡检相结合,最大限度的减少了漏巡和巡检不到位等问题。
通过对南方电网基于RFID技术的电子化巡检案例分析,我们发现RFID应用在运用在电力巡检系统中有着重要的意义。(1)提高巡检的完整性。每个RFID标签有全球唯一的数字标识,可准确地标识每一个设备,避免了人为因素带来的漏检或错检等问题。(2)解决到位监管。利用目前最先进的识别技术——RFID射频识别技术,通过便携式数据采集器(PDA+读写卡)方便读取RFID标签信息,保证了巡检人员的到位工作。(3)提高信息的实时性。智能巡检管理系统通过RFID技术对巡检工作流程进行实时监控和记录,实现对巡检工作有效监管,弥补了传统管理中的不足,系统有效地消除缺陷隐患管理中的手工操作及信息传递的延迟性和差错率。(4)具有可追溯性。通过设备巡视检查掌握设备运行状况,同时可将设备的运行情况记录在RFID标签中,可提前发现设备的缺陷和隐患,及时排除隐患,预防事故发生,对保证电力设备的安全和电力系统稳定,具有重大意义。
四、RFID技术的应用发展趋势
随着国家加大RFID的扶持力度及政策倾斜,RFID产业保持着高速发展的势头。RFID关键技术的不断进步,RFID标签、读写器、系统集成软件、公共服务体系、标准化等各方面都已取得新的进展,RFID的应用发展也将越来越广泛,主要的发展趋势归纳如下:(1)EPC系统将在物联网技术推广应用。EPC系统是一个复杂、全面、综合的系统,包括EPC编码、网络、通信协议等内容,它是在计算机互联网和射频技术RFID的基础上,利用全球统一标识系统编码技术给每一个实体对象一个唯一的代码,从而构造了一个实现全球物品信息实时共享的物联网。(2)RFID技术应用将会更便捷高效,并朝多功能方向发展。随着3G移动技术、IT技术的不断提高、普及,RFID读写器设计与制造的发展趋势是将向多功能、多接口、多制式,并向模块化、小型化、便携式、嵌入式方向发展;同时,多读写器协调与组网技术将成为未来发展方向之一。(3)RFID的行业化、细分化将是未来的发展趋势。随着RFID厂商的实施经验不断增长、技术不断进步,将会针对行业需求提出各种应用方案,越来越多的RFID行业定制化日益明显,变得更容易。(4)RFID将加速与其他产业进行融合。当RFID系统应用普及到一定程度时,RFID 与互联网、电子商务结合将是必然趋势,也必将改变人们传统的生活、工作和学习方式。同时,与其他IT产业一样,当标准和关键技术解决和突破之后,RFID 也将与其他产业融合形成更大的产业集群,并得到更加广泛的应用,实现跨地区、跨行业应用。
因此,在全社会运用信息技术提高经济运行效益和质量的推动下,RFID无线射频识别技术将会逐渐应用到社会经济生活的各个领域,并发挥越来越大的作用,应用前景广阔。
参考文献:
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[3]李波,刘有源,基于RFID的货场物流自动调配系统的研究{J},物流技术2003,(3)
在经济发达的地区,三维模具计算机辅助设计技术已经发展得比较成熟。目前,随着塑料产品在社会各个领域中的广泛应用,这在一定程度上加大了模具设计的任务。而采用三维设计在提高设计者的设计水平和设计效果的同时,还能培养人们正确的设计思维和设计习惯,有利减少设计人员的设计任务,降低工作压力。
1基于三维平台的塑料模具设计的必要性分析
由于在零件设计的过程中,其原始动力是三维实体,例如形颜色、形状、尺寸、硬度、材料、制造技术以及位置等,甚至还有的三维实体具有非常繁杂的运动关系。加之从一个零件的二维设计图对三维模型进行构想,已经具有非常大的困难,且存在着很多的不确定性因素,故而给设计人员带来了巨大的困难。可见,传统的二维塑料模具设计已经无法满足于现代化生产的要求了。而采用三维设计不仅能够便于对产品结构的分析、模具制造评价和数控加工等,且还具有以下几个优势:第一,具有形象直观的特点,能够减少设计人员换在设计过程中的失误;第二,能够提升设计的水平以及效率;第三,能够为模具CAM打下牢固的基础;第四,降低成本,节约劳动力和材料,缩短设计和制造的时间,提高产品的竞争能力。
2基于三维平台下塑料模具设计的方法
2.1通用模具的设计
该方法只要是一般的通用三维软件都可以适用,都是采用一般的三维建模的方法对每个零件进行相应三维模型的建立。在建立过程中,比较常见的方法有自上而下和自下而上这两种方法,这组要设计人员根据实际情况而选择。
2.2标准数据库下的设计
该方法的使用需要以三维软件集成中具有标准模架数据库或者是标准模具零件数据库为前提条件,例如DME、FUTABA、GB、HASCO等。在设计模具过程中需要先得到型腔和型芯这两种重要的零件,并选择相应的标准件和标准模架,最后采用通用方法对每个零件进行合理的修改和设计,这样不仅节约了设计时间和建模时间,而且还提高了设计质量和设计效率。
2.3智能模具的设计
该种方法是通过在第二类方法的原有基础上添加了智能化交互式的型芯和型腔的设计、模具结构的自动配置与辅助设计、模具的检查以及塑件的分析等性能。该方法的设计具有智能化和参数化等优点,因此即便在设计完成模具以后,塑件的尺寸或特征产生改变的时候,模具里的零件都会自动的发生相应的改变。
3基于三维平台下的塑料模具设计案例分析
3.1合理的分析方案
Pro/ENGINEER的拔模分析功能,可以解析出塑件各个方向的拔模斜度,厚度分析功能额可以分析出每个截面的厚度,PlasticAdvisor模块可以在相应的条件下,分析出塑料熔体的型腔,并指出熔接痕、浇口以及气泡产生的方位。这些结果和数据具有十分重要的作用,能够正确指导设计人员对于模具方案的设计。
3.2对成型零件的设计
当成型零件从PRO/E中分割出来后,需要建立毛坯工件,并通过曲面设计功能建立不通的模具分割面,并按照相应的顺序,利用分割面分割出来各种成型零件。其中Cavity1和Cavity2代表的是两个型腔,而Core1—4带便的是四个型芯,Slide1和Slide2代表的是两个侧型芯。
3.3选择和设计模架、标准架和抽芯机构
本文选择了HASCO公司的模具标准,并通过参数的修改得到了图1的标准模架。如图1所示,进行抽芯机构的设计能够采用“滑块定义”。通过滑块和斜导柱的参数修改,系统会自动的得出抽芯距,选取图1中的参数,计算出来的抽芯距为32.5mm。同时,经过标准件的不同命令,加入各种标准件,例如浇口套、推件管、定位圈、紧固螺钉、拉料杆等,但是对于其中需要进行修改的标准件,必须进行修改后,使其符合相关的要求。除此之外,需要在模板上设置通过孔,并修改其中某些模板,设计出潜伏式流道系统和冷却水孔。设计出来的三维模型如图2所示。
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