達索系統Alain HOUARD:3D模型與3D列印相結合是造船工業未來趨勢

2021-01-09 DOIT

達索系統是製造業領先的PLM供應商,在前端的工程研發設計端,仿真、模擬等方面提供了領先的信息技術,並基於豐富的行業實踐開發了3DEXERPRINCE體驗平臺,解決了產品的設計和生產過程割裂的情況,從生產周期和成本管控等的角度為用戶創造了極大的價值,樹立了很多的業務實踐的典範。

基於達索系統3D體驗平臺,所有的生態環境中所有的流程參與者,包括設計研究所,製造企業以及上遊的供應商,都能夠基於同一個數據源和同一套環境來從事設計工作。舉例來說,在修改了某一個技術參數之後,相應的設計所和供應商當即就知道基於該參數的修改哪些部件需要修改、需要怎麼樣去修改,形成設計、製造和供應整個生態系統的閉環,保證所有的流程和性能以及數據的透明性,讓各方都能夠基於同一個目標來工作。

達索系統船舶與海洋工程行業副總裁Alain HOUARD (右)

另外,DELMIA作為3D體驗平臺的一個重要組成部分,可更好地支撐客戶在生產執行和操作層面的需求。藉助一個名叫EXALEAD的智能分析工具,通過對執行層流程的管控和數據的搜集,為客戶在大數據和人工智慧方面來提供支撐。

達索系統服務的市場是一個競爭異常激烈的市場。儘管過去多年來在設計端擁有了紮實的應用和經驗,但達索系統意識到,依照傳統思維模式,通過成本和價格優勢去贏得市場的方式是不可持久的,只會直面越來越多的競爭。

為了避免陷入到同質化的競爭中,達索系統秉持創新這個核心去開闢新的市場,驅動自己在智能設計製造和未來目標市場中求得一席之地。

應對造船行業數位化轉型挑戰

數位化時代,造船工業也處於不斷變化的挑戰中。

船舶製造行業是達索系統聚焦的12大行業之一。近年來,達索系統提供了艦船建造和艦船運營這兩個專門的子方案。藉此與包括中船重工和中國船舶下屬的造船企業在內的所有大型造船企業在生產製造領域開展了很多的合作。

船舶製造行業通常是生產準備與數據依據(即工藝路線)兩個方面並行,在執行過程中,所有的生產設備以及數據會有更好的連接和準備性、完整性的檢查。當一個生產指令從設計端傳到製造端,除了保證執行過程的正常,還要對其可用性、準確性等進行一些檢查,出現任何問題都採用相應的控制邏輯暫停生產過程。

APRISO是DELMIA製造方案的一個子模塊,達索系統所有機臺的連接,所有跟物聯網相關的這些設備的連接和數據的採集,都通過APRISO來完成;達索系統已經為未來物聯網所相連接,包括生產底層的數據獲取等內容提供了一整套完整和的方案。

在過去,每一條船總是要有數天的維護和檢修時間,這個成本居高不下。達索系統的3D建模對所有的資產全部模型化,根據仿真和質量要求,包括維修規則,確定在必要的時間進行必須的部件更換或者保養維修流程,把船隻停駛的時間縮到最短,一方面從時間的角度間接地幫客戶降低維護成本,另一方面,提升了船隻的工作時間,直接為客戶創造效益。而用戶唯一需要做的就是採用達索系統的3D體驗平臺,把所有的資產建模化。

「驅動這個市場發生變化主要有三大因素,一是基於環保的考慮,燃油經濟性更好的船隻更加符合用戶的需求,二是伴隨全球經濟版圖的變化,那些適於在堅冰或者在寒冷的水域航行的堅固性船隻,將在新開闢的北極航線上大顯身手,三是在船隻上加載綠色能源如太陽能、風能的供應方式,能刺激日益興盛的遊輪市場的需求。」談到造船行業的未來市場,達索系統船舶與海洋工程行業副總裁Alain HOUARD在2019年達索系統3D體驗峰會期間告訴記者:「這些因素影響著船舶製造業,也驅動達索系統這樣的公司開闢一個與原來完全不同的藍海市場。 「

將清潔能源應用到船上,這無疑是一個極大的創新。Alain HOUARD承認目前還存在很多的挑戰,尤其是在技術層面。但是歐洲很多船廠已經開始建造應用於內陸河中的船隻。作為汽車製造行業數位化建設的主要參與者,達索系統在新能源汽車方面更是基於技術和平臺提供商的角度,聚合了行業間已經取得的一些知識成果。

字化造船正在成為現實

應用3D數字雙胞胎虛擬設計技術,在飛機製造行業已經有了成功的實例,而船舶方面的數字雙胞胎科技概念目前還處於「數位化船廠」階段,強調單一數基、單一數據源,但船廠所有的資產全部都具備了數位化的基礎,數位化樣機設計過程中的設備、工藝以及現場的生產條件已經能夠支持和實現。但是要真正落地還有一定的難度,原因在於船廠現有的設備水平以及工人的知識水準等還不足以支撐像航空那樣直接把數字轉化為生產;另外,船舶製造零部件更多、體積更大,流程更長,複雜性也遠高於飛機航空設備。

為此,達索系統從船舶製造行業的電器、舾裝、管路等不同的專業領域的不同場景進行展開數位化雙胞胎的方法論和數據資產的探索,目前已經具備了相關的基礎。管路在船舶設計中機加工的難度相對比較低,這一部分從設計到模型,達索系統已經全部實行了3A方式,車間工人全部通過Pad來接收3D圖形,不再使用過去二維圖紙進行機加工的模式。
在中國還沒有數位化樣船這類的設計。但在國外,達索系統已經跟Heesen Yachts公司開始合作生產一條70米長的船隻,並且在舾裝專業完全實現了數字樣船。

Alain HOUARD表示,在技術層面已經不存在任何的限制和障礙。但完全實現數位化,這還是一個漸進的過程。

未來技術趨勢

談到未來五年對船舶行業可能產生重大影響的數位化技術,Alain HOUARD表示,授人魚不如授人以漁。 達索系統最大的期望是將3D模型應用於更多的船廠,基於3D體驗平臺來開展整體設計,一方面,讓所有的設計全部基於3D模型,把船廠的核心資產變成3D模型的數據資產,方便定期維護或更新,對那些非核心部件的損傷或者預測性的計劃也可在不停船的情況下完成,這在國內的設計所和船廠正在進行中,並且已經有成功的案例;另一方面, 3D模型和3D列印的結合,不用再列印任何材料,通過虛擬的3D視覺去開展沉浸體驗式的體驗。

「未來的技術方向,一定會集中在達索系統所倡導的單一來源的3D模型資產概念,結合最新的3D列印影響並轉變整個行業的商業模式,從而誕生出更多創新實踐。「Alain HOUARD總結說。

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