2022-09-02
模具被称为“工业之母”,其严重依赖经验的设计和依赖人工的调试打磨工艺,制约了模具行业的高质量发展,在模具开发生产过程实现智能化被誉为行业的“哥德巴赫猜想”。大捷智能团队在“佛山市科技创新创业团队”项目和季华实验室专项的支持下,凭借20余年的专业技术沉淀和领先的AI技术,率先破局实现模具智能制造新模式。
首创最懂“模具”的智能制造新模式
模具产业是汽车、电子与IT产品、家电、轨道交通、医疗等行业最主要的零部件制造手段和技术保障。我国作为模具最大市场,同时也是世界模具制造第一大国,2021年模具产值就已经超过3000亿,支撑着超过30余万亿元的制品成形制造,目前模具生产虽然已广泛采用CAD/CAM/CAE数字化设计制造技术,但是其“单件订制”生产特性,使得模具开发中严重依赖人工经验,生产的智能化成为行业技术进步的主要瓶颈。随着AI技术的兴起,以AI算法引擎结合模具工程大数据的深度耦合,为解决这一难题提供了可行路径。大捷智能结合模具行业龙头企业50多年的模具专业经验,开发了一系列人工智能算法,并付诸实践搭建了模具智能制造新模式。
定制模具开发流程现状
模具智能制造新模式总体架构
模具智能制造新模式突破的行业关键技术难题:
1、世界首创的智能工艺设计系统——真正AI技术的工程化落地
AI与数据库耦合驱动引擎,工艺设计智能生成
基于AI算法引擎、知识数据库、CAD软件平台,大捷智能开发出世界首创的Agile-Form V1.0(冲压工艺智能设计软件),能够自动完成以前需要依赖工程师经验的模具工艺与结构设计工作,将冲压模具工艺设计由原来的3天左右缩短至半天,真正实现AI技术在工业研发领域的工程化落地。
冲压工艺智能设计系统
CAD软件参数化、智能化,破局国产软件“卡脖子”难题
大捷智能在自主国产通用型CAD工具基础上,通过将模具设计流程与专业Know-How底层化、功能模块智能化,开发了Agile-Mold V1.0(冲压模具智能设计系统),将原本繁琐的软件操作以及依赖于人工经验的设计内容交由软件自动完成,将冲压模具设计周期由原来的10天左右缩短至1天,降低模具开发对设计人员能力要求的同时,提高了国产软件的使用体验感,开辟了工业软件“国产替代”的新路径。
模具结构智能设计系统
内嵌性能评价模型,保障模具设计质量
Agile-Mold V1.0(模具智能设计系统)内嵌多个模具性能与制造可行性评估模型,软件在进行模具结构设计的同时,评估诸如模具刚性、运动干涉、铸造可行性等关键结构特性要求,保障了模具开发整体质量,完全消除人为设计失误造成的成本损失。
2、唯一打通产品设计到制造全流程智能管控的单件定制产品生产场景
目前模具开发过程中,由于缺乏有效的车间生产过程信息化管控工具,模具研发数据与现场制造环节处于脱节状态。大捷智能研发的实时驱控MES系统填补了行业空白,唯一打通模具设计与制造智能管控的单件式生产场景,形成数据闭环。一方面实现模具开发状态的实时管控,另一方面,结合智能装备,实现调试端数据的实时采集与驱控。
实时驱控MES系统
针对模具“单件订制”生产特点,自主开发建立了“机器视觉来料检测入库系统、高可靠性重载智能立库系统、一键装配自动配送系统”为核心功能的一体化方案,行业内首次实现模具物料从来料、存储到配送装配的全流程智能化管控。
模具物料全流程智能管控系统
3、行业首创的复杂曲面、高精度机器人抛光打磨技术与装备
模具制造流程中,打磨抛光与表面热处理工序是制约实现智能制造的最大瓶颈,目前依然采用传统的人工方式,劳动强度大,加工质量完全依赖于人工熟练程度。大捷智能面向行业首创复杂曲面、高精度机器人抛光打磨与感应淬火装备,融合工艺模型、实时数采、算法推荐等关键技术,封装自主开发的工业软件与自动化硬件集成,开发出成套智能制造装备,实现模具生产加工环节的智能化。
复杂曲面、高精度机器人抛光打磨与感应淬火装备
智能制造新模式效果:
新模式在极大提高开发效率的同时,确保模具设计与制造的质量稳定性和并解除对人工经验的依赖,实现模具研发投入成本降低50%以上。
新旧模式开发效率对比
国内首个冲压模具智能制造示范工程——形成完整的技术迭代与推广生态
大捷智能在已在广东-佛山建成了国内首个冲压模具智能制造示范工程,该示范工程具备完整的模具智能制造能力,但是其定位并不是一个模具制造工厂,其核心作用是在技术迭代的承载与新技术的示范向导上。通过示范工程的建设,大捷智能打通了冲压模具制造的全流程,依托于这样一个平台,大捷智能可以完全依靠自己的场景实现各项软硬件产品的技术升级,构建了完整的技术迭代生态。该示范工程当年即实现产值过亿元。
大捷智能冲压模具智能制造示范工程(广东-佛山)
关键共性技术跨行业发展战略
大捷智能选择从模具行业入手,一方面要啃下工业之母——模具这块硬骨头,另一方面也是团队本身具备行业的扎实专业技术基础,而拓展到其他行业的智能制造实现,也是有可行的办法和路径,大部分的智能化共性技术是可以应用到其他行业领域,如智能设计技术等。
大捷首创的在通用CAD工具基础上,引入基于AI与数据驱动的智能化专业设计模块,是推动国产软件实现跨行业发展的有效方案之一。将大量专业的开发标准与知识软件化,原本繁琐的操作交由软件自身完成,大幅降低软件对设计者的要求,从而提高软件的使用体验,实现对进口软件的弯道超车。大捷智能作为行业专家型软件研发企业,通过与通用型CAD平台企业合作,在工业软件“国产替代”的大背景下,能够实现多方共赢。
大捷智能作为工业领域人工智能应用的先行者,对于AI技术在工业制造领域的发展与应用有自己的认知:
1. 人工智能并非神仙“智多星”,只有依托于实际的工业场景,将先进的人工智能算法与专业数据相结合,才可能真正实现智能化工业落地。
2. AI技术的应用,要致力于解决行业的”卡脖子“问题。AI技术与工业垂直行业的结合,能够释放极大的生产力,这是可以预见的。人工智能的应用,要研究透行业的技术瓶颈和具体技术需求,要致力于解决行业“卡脖子”问题,推动行业技术进步,才会被行业认可接受。
3. 智能化场景的实现一定要软、硬兼施,形成系统化解决方案。软件主要解决设计、管理的问题,而针对不同行业以及特定的制造工艺要求,必须开发专业的智能装备,才能在制造端实现智能制造,才可能打通设计——制造的闭环系统,真正实现智能化价值。纵观当前工业领域的人工智能方案多数漂浮在空中,工程落地的少,主要原因是没有从软、硬方面整体系统化突破。
大捷智能从工程技术进步的需求出发,研究开发与专业场景相切合的人工智能算法引擎,取得多项突破性技术成果,引领行业的技术进步。其务实落地的人工智能发展路径和模式值得向各行业推广!大捷智能也殷切期盼与其他行业龙头企业合作,共创行业智能制造新模式!