1, Viabilitat tècnica: la pedra angular del mapeig precís al llarg de tot el cicle de vida
(1) Capacitat de modelatge d'alta precisió
El bessó digital aconsegueix un mapeig dual de les característiques geomètriques i físiques del motlle mitjançant la simulació d'acoblament multifísic. Prenent com a exemple Siemens Industrial Digital Factory, el seu model digital de motlle bessons integra la conducció tèrmica, la dinàmica de fluids i la simulació de mecànica estructural i pot predir l'error de distribució de la temperatura de la cavitat del motlle amb una tolerància inferior o igual a ± 2 graus, i la precisió de predicció de deformació arriba a un nivell de 0,01 mm. Aquesta precisió supera amb escreix la simulació CAE tradicional, proporcionant una base quantitativa per a l'optimització de la superfície del motlle.
Pel que fa a la simulació del rendiment del material, la plataforma de proves virtual d'equips 5G de Huawei utilitza tecnologia digital bessona per simular l'acoblament tèrmic electromagnètic de materials de substrat d'alta freqüència -, controlant l'error de predicció de la taxa d'atenuació del senyal en un 3% i reduint significativament el cost de les proves físiques. Aquesta capacitat també és aplicable per predir la vida a fatiga de l'acer del motlle i pot identificar la ubicació d'inici de l'esquerda amb antelació mitjançant la simulació del nivell de gra.
(2) Mecanisme basat en dades-en temps real
La popularització de l'Internet de les coses industrial ha fet realitat la sincronització de models físics i virtuals de motlles. La plataforma "Video Twin" de Beijing Zhihui Yunzhou ha desplegat més de 500 sensors per aconseguir la recollida de paràmetres a nivell de mil·lisegons com la temperatura del motlle, la pressió i la vibració, amb un retard de dades de menys de 50 ms. Aquesta capacitat-en temps real permet que els models virtuals reflecteixin de manera dinàmica l'estat de funcionament dels motlles, proporcionant una base per al control de-bucle tancat.
En l'àmbit dels motlles d'injecció, el sistema intel·ligent de vehicles bessons virtuals de General Motors millora la precisió del control del flux d'aigua de refrigeració a ± 0,5 L/min mitjançant la retroalimentació de dades en temps real-, reduint la deformació de la deformació del producte en un 40%. Aquesta capacitat de control-en temps real és igualment crítica en els motlles-de fosa a pressió, ja que pot ajustar dinàmicament la corba de pressió mitjançant les dades del sensor de pressió per evitar defectes de flaix.
(3) Escalabilitat i integració interdisciplinària
L'arquitectura modular de la tecnologia digital bessona admet l'expansió des de motlles individuals a tota la línia de producció. La plataforma bessona digital construïda per una determinada empresa de motlles d'automoció integra models virtuals de 12 tipus d'equips, inclosos el disseny de motlles, màquines d'emmotllament per injecció i braços robòtics, i aconsegueix la interoperabilitat de dades mitjançant el protocol OPC UA. Aquesta capacitat d'integració augmenta l'eficiència de l'optimització dels paràmetres del procés en tres vegades i redueix el nombre de motlles de prova en un 60%.
Pel que fa a la integració interdisciplinària, la combinació de bessons digitals i intel·ligència artificial ha donat lloc a motlles autooptimitzables. El sistema bessó digital AI desenvolupat per una determinada empresa d'electrònica 3C analitza les dades històriques de producció mitjançant algorismes d'aprenentatge profund, genera automàticament el pla de disseny òptim del circuit d'aigua de refrigeració i augmenta la vida útil del motlle de 300.000 vegades a 1,2 milions de vegades, verificant la viabilitat de la integració tecnològica.
2, Viabilitat econòmica: evidència quantitativa de reducció de costos i millora de l'eficiència
(1) Cicle de desenvolupament i optimització de costos
La tecnologia digital bessona pot escurçar significativament el cicle de desenvolupament del motlle. Una determinada empresa d'electrodomèstics ha comprimit el temps de depuració en línia dels motlles de 72 hores a 18 hores i ha escurçat el cicle de disseny de 6 mesos a 3 mesos mitjançant la tecnologia de depuració virtual. Aquesta millora de l'eficiència es tradueix directament en un estalvi de costos, reduint el cost de desenvolupament d'un sol conjunt de motlles en un 28%.
Pel que fa als costos d'assaig i error, la funció de verificació virtual dels bessons digitals evita la modificació repetida de motlles físics. Una determinada empresa d'equips mèdics va dur a terme més de 1.000 proves de motlles virtuals mitjançant una plataforma digital bessona, reduint el nombre de proves de motlles físics de 15 a 3, reduint els residus de material en un 80% i un estalvi de costos corresponent de més de 2 milions de iuans.
(2) Costos d'operació i manteniment i millora de la qualitat
La capacitat de manteniment predictiu dels bessons digitals pot reduir significativament el risc d'inactivitat del motlle. Una determinada empresa de peces d'automòbils ha augmentat la precisió de la predicció de fallades del motlle al 92%, ha reduït el temps d'inactivitat no planificat en un 75% i ha reduït els costos anuals de manteniment en un 40% mitjançant la implementació d'un sistema bessó digital. Aquest benefici és més significatiu en motlles de precisió. Una determinada empresa de lents òptiques ha reduït la freqüència del manteniment del motlle de dues vegades al mes a una vegada al trimestre mitjançant la monitorització digital de bessons.
Pel que fa a la qualitat del producte, els bessons digitals poden reduir significativament la taxa de defectes mitjançant l'optimització dels paràmetres del procés. Una empresa d'electrònica de consum va optimitzar el seu procés d'emmotllament per injecció mitjançant una plataforma digital bessona, reduint la taxa de defectes de contracció superficial dels seus productes del 8% a l'1,2% i reduint les pèrdues de qualitat anuals en 15 milions de iuans. Aquesta millora de la qualitat es tradueix directament en un augment de la satisfacció del client. Un determinat fabricant d'automòbils ha incorporat la taxa de defectes del motlle del proveïdor al sistema d'avaluació mitjançant la tecnologia digital bessona, promovent el nivell de qualitat global de la cadena de subministrament.
(3) Oportunitats de negoci i expansió del mercat
La tecnologia digital bessona ha obert nous models de negoci per a les empreses de motlles. Una determinada empresa de motlles ha augmentat els seus ingressos anuals per serveis del 5% al 20% mitjançant la creació d'una plataforma de serveis digitals bessons per oferir als clients serveis de valor afegit-com ara la supervisió remota i l'optimització de processos. Aquesta transformació ha permès a l'empresa passar d'un proveïdor únic de motlles a un proveïdor de solucions de fabricació intel·ligent, millorant significativament la seva competitivitat al mercat.
En la competència mundial, la tecnologia digital bessona s'ha convertit en una eina poderosa perquè les empreses de motlles participin en la competència internacional. Una empresa xinesa de motlles ha aconseguit-un disseny col·laboratiu en temps real amb clients alemanys mitjançant la tecnologia digital bessona, escurçant el cicle de lliurament dels projectes transfronterers-un 40% i entrant amb èxit al mercat-de motlles d'automoció de gamma alta, amb un volum d'exportació anual que s'ha triplicat.
3, Viabilitat industrial: impuls sinèrgic de polítiques, mercats i ecologia
(1) Suport a polítiques i construcció estàndard
Made in China 2025 enumera explícitament el bessó digital com una tecnologia clau per a la fabricació intel·ligent, i el "Pla de desenvolupament per a la fabricació intel·ligent" del Ministeri d'Indústria i Tecnologia de la Informació proposa aconseguir una taxa de penetració del bessó digital de més del 60% a les indústries clau l'any 2025. Aquesta orientació política proporciona un camí clar per a la transformació digital de la indústria del motlle de bessons locals, l'aplicació de subvencions fiscals i la tecnologia del govern local a les empreses. incentius i altres mesures.
Pel que fa a la construcció estàndard, la National Industrial Internet Industry Alliance ha publicat tres estàndards de grup, inclosos els requisits generals per al sistema digital de bessons de motlles, que cobreixen àrees clau com ara la interfície de dades, la precisió del model, la protecció de seguretat, etc.
(2) Demanda del mercat i millora industrial
Amb el ràpid desenvolupament d'indústries com ara la lleugera automoció, la comunicació 5G i els dispositius mèdics, els requisits de precisió i complexitat del motlle augmenten cada cop més. El motlle de safata de bateries desenvolupat per una determinada empresa de vehicles d'energia nova requereix una precisió de la cavitat de ± 0,005 mm, que no es pot complir amb els mètodes de desenvolupament tradicionals. La tecnologia bessona digital ha aconseguit aquest avenç tecnològic amb èxit mitjançant la simulació a nivell de micròmetres i el control en temps real-, promovent el desenvolupament-alt de la indústria del motlle.
Pel que fa a l'actualització industrial, la tecnologia digital bessona ha promogut la integració de la fabricació de motlles i els serveis. Una determinada empresa de motlles ha aconseguit la digitalització completa de la cadena des del disseny del motlle, la fabricació fins al servei postvenda mitjançant la creació d'una plataforma digital bessona. Els clients poden veure el progrés de la producció-en temps real i l'estat de funcionament dels motlles mitjançant l'APP. Aquest servei transparent ha augmentat l'adhesió del client i la quota de mercat de l'empresa ha augmentat un 15% anual.
(3) Construcció ecològica i cultiu de talent
La popularització de la tecnologia digital bessona requereix la construcció d'un ecosistema industrial complet. Un determinat clúster de la indústria del motlle ha integrat més de 20 empreses, incloent venedors de programari CAD/CAE, proveïdors de sensors i integradors de sistemes mitjançant la construcció d'un centre d'innovació digital besson, formant una cadena de servei completa des de la recollida de dades fins a l'optimització de models. Aquesta construcció ecològica permet a les petites i mitjanes empreses-aplicar la tecnologia digital bessona a baix cost, afavorint el nivell global de la indústria.
Pel que fa al cultiu del talent, el model d'educació col·laborativa entre universitats i empreses ha donat primers resultats. Una universitat determinada s'ha associat amb una empresa de motlles per establir la carrera "Digital Twin Engineering", que té com a objectiu conrear talents compostos que entenguin tant la tecnologia del motlle com la tecnologia digital mitjançant l'ensenyament-basat en projectes. La taxa d'ocupació dels graduats ha arribat al 100% i la taxa de satisfacció de les empreses ha superat el 90%. Aquesta oferta de talent proporciona una garantia per a la innovació contínua de la tecnologia digital bessona.
