“傻大黑粗”、“低效能”是傳統(tǒng)工業(yè)品給人們留下的印象，也是一直被詬病的問(wèn)題所在。

在過(guò)去，節(jié)能技術(shù)似乎是一種可有可無(wú)的“附屬品”，但在今天，環(huán)保的重要性已不可忽視，并且成為工業(yè)品性能、品質(zhì)改善過(guò)程中必須關(guān)注的重要領(lǐng)域。隨著工業(yè)企業(yè)對(duì)“中國(guó)制造2025”的深入踐行，生態(tài)設(shè)計(jì)、綠色制造成為大勢(shì)所趨。

安世亞太科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱安世亞太）迎合制造升級(jí)的需要提出工業(yè)再設(shè)計(jì)戰(zhàn)略，就是利用工程仿真手段和精密鑄造工藝創(chuàng)新對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)工業(yè)品的設(shè)計(jì)過(guò)程和工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化、完善與升級(jí)。從設(shè)計(jì)源頭開始基于先進(jìn)精密鑄造工藝、仿真及優(yōu)化手段，進(jìn)行工業(yè)品再設(shè)計(jì)，在提高工業(yè)品性能、升級(jí)產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，使其走向集成化、輕量化、智能化，推動(dòng)和建立我國(guó)生態(tài)設(shè)計(jì)和綠色制造的工業(yè)模式。

綠色制造基因

打造工業(yè)再設(shè)計(jì)體系的首要任務(wù)是打造完善的工業(yè)再設(shè)計(jì)生態(tài)圈。工業(yè)再設(shè)計(jì)生態(tài)圈包含了正向設(shè)計(jì)研制、工藝定型、批量生產(chǎn)、專業(yè)生產(chǎn)、整機(jī)總成、市場(chǎng)/用戶需求的研究的整個(gè)循環(huán)。

與傳統(tǒng)制造業(yè)的去料加工技術(shù)相比，以3D打印為代表的快速成型技術(shù)被看作是引發(fā)新一輪制造革命的關(guān)鍵要素。精密鑄造技術(shù)可以稱為是“金屬材料的3D打印”，并且具有弱化材料選擇性、規(guī)?；a(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。

日前，安世亞太和蘇氏精密制造技術(shù)（北京）股份有限公司正式結(jié)為戰(zhàn)略聯(lián)盟，目的即是利用各自的優(yōu)勢(shì)打造集成“精益研發(fā)技術(shù)+精密鑄造工藝”的工業(yè)再設(shè)計(jì)體系。這是在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)的合作，為工業(yè)再設(shè)計(jì)的推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)在技術(shù)、資源等方面準(zhǔn)備了充分的條件。

安世亞太長(zhǎng)期致力于精益研發(fā)體系（PERA）的研究，特別是工程仿真和正向設(shè)計(jì)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和能力。蘇氏集團(tuán)長(zhǎng)期致力于精密鑄造技術(shù)體系（SIIC）的研究并取得了突破性成果，實(shí)現(xiàn)了“無(wú)論產(chǎn)品結(jié)構(gòu)怎樣復(fù)雜皆可制造”的鑄造工藝創(chuàng)新。

相較于傳統(tǒng)的制造工藝，蘇氏精密鑄造工藝實(shí)現(xiàn)了重要的技術(shù)創(chuàng)新。以高精度的近凈形、近凈重和近全吻合受力狀態(tài)的能力制造傳統(tǒng)工藝無(wú)法、難以或不值得加工的精密零部件，并免后續(xù)加工，實(shí)現(xiàn)“無(wú)論產(chǎn)品結(jié)構(gòu)怎樣復(fù)雜皆可制造”。

“蘇氏集成精密成型技術(shù)體系”是在傳統(tǒng)失蠟熔模精密鑄造工藝基礎(chǔ)上對(duì)所有工藝流程經(jīng)過(guò)100多項(xiàng)微創(chuàng)新而發(fā)展起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了精密鑄造領(lǐng)域的“系統(tǒng)集成創(chuàng)新”，基本上杜絕了傳統(tǒng)鑄造工藝容易產(chǎn)生的所有質(zhì)量問(wèn)題，尺寸精度和內(nèi)部質(zhì)量方面均全面超越國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)。此突破性新工藝對(duì)綠色制造具有直接推動(dòng)作用。

通過(guò)集成精密成型技術(shù)體系的應(yīng)用，可以在確保產(chǎn)品功能、性能指標(biāo)的前提下，弱化產(chǎn)品對(duì)材料性能的苛求，拓寬材料的選擇范圍，在產(chǎn)品用組件設(shè)計(jì)過(guò)程中去除“多余質(zhì)量”，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及組件的減重；可獲得精確的近凈形尺寸精度與形位公差原件，減少或去除產(chǎn)品后續(xù)的加工或處理流程，大幅度簡(jiǎn)化復(fù)雜精密零件產(chǎn)品及組件的制造工藝流程；此外，可以使原來(lái)含多個(gè)零件的組件或產(chǎn)品能夠一次性加工制造，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)約的產(chǎn)品或組件集成制造，綜合成本更低，綜合性能更高。

目前，我國(guó)鑄造工藝水平低、資源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重，平均能耗為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的1.6倍，平均排污是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家3～6倍。通過(guò)產(chǎn)品輕量化、簡(jiǎn)化加工制造流程、提高產(chǎn)品集成度，可以從總體上減少資源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，并為產(chǎn)生生態(tài)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)支撐。

生態(tài)理念植入

研究表明，工業(yè)產(chǎn)品80%的資源消耗和環(huán)境影響取決于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，這使得生態(tài)設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)受到了越多越多的青睞。所謂生態(tài)設(shè)計(jì)就是在設(shè)計(jì)階段，充分考慮現(xiàn)有技術(shù)條件、原材料保障等因素，力求產(chǎn)品在全生命周期中優(yōu)化解決各個(gè)環(huán)節(jié)資源環(huán)境問(wèn)題。

由于打破了傳統(tǒng)鑄造工藝的束縛，產(chǎn)品設(shè)計(jì)就無(wú)需采用原來(lái)的設(shè)計(jì)思路和方法，從而產(chǎn)生了工業(yè)品的重新設(shè)計(jì)和改造，即工業(yè)再設(shè)計(jì)。工業(yè)再設(shè)計(jì)將生態(tài)理念深入到工業(yè)品研發(fā)中，形成對(duì)綠色制造的強(qiáng)有力支持。

如實(shí)施工業(yè)再設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師可以重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分離面，如無(wú)特定必要，產(chǎn)品部件可以設(shè)計(jì)為一體化結(jié)構(gòu)，無(wú)需由大量零件構(gòu)成。僅此一項(xiàng)改變，對(duì)當(dāng)前產(chǎn)品各方面都會(huì)帶來(lái)直接的改觀：性能明顯提升、全結(jié)構(gòu)具有均衡的可靠性、材料可以替換至最低標(biāo)準(zhǔn)、重量下降、載重量提升、保障功能性能的前提下動(dòng)力要求降到最低、成本下降、能耗環(huán)保指標(biāo)提升。

同時(shí)，利用工程仿真和優(yōu)化技術(shù)，可以盡早進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和虛擬試驗(yàn)與制造的迭代，獲得最合理的結(jié)構(gòu)、最好的加工方式、高成功率的試驗(yàn)以及最合理的制造裝配模式。結(jié)構(gòu)和工藝集成優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)將工程仿真體系和精密鑄造工藝技術(shù)體系集成在一起，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)的最優(yōu)化組合，用最少的材料與最有效的空間實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)共享，受力共擔(dān)，使“剛?cè)岵?jì)”、等剛性體、等強(qiáng)度體的結(jié)構(gòu)處于最符合價(jià)值工程的效果。

由于無(wú)需擔(dān)心不能制造，可以對(duì)當(dāng)前的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)形貌方面做大膽優(yōu)化，產(chǎn)生與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異巨大的產(chǎn)品。這種優(yōu)化通過(guò)材料的重新布局和選擇，形成全新的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有等強(qiáng)度、等剛性、剛?cè)岵?jì)、隨力應(yīng)變等特性，并對(duì)當(dāng)前產(chǎn)品性能、重量、材料、成本、能耗等各項(xiàng)指標(biāo)產(chǎn)生跨量級(jí)的正面影響。

并且，通過(guò)優(yōu)化手段對(duì)工業(yè)品再設(shè)計(jì)后，在產(chǎn)品組件設(shè)計(jì)過(guò)程中去除“多余材料”從而去除“多余質(zhì)量”，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及組件的減重，進(jìn)一步降低自走式結(jié)構(gòu)在整個(gè)運(yùn)行壽命中的能耗。從已經(jīng)完成再設(shè)計(jì)的大量產(chǎn)品來(lái)看，在維持原裝備性能、不改變裝備制造材料的前提下，通過(guò)再設(shè)計(jì)，普遍可以實(shí)現(xiàn)裝備質(zhì)量15%~60%的減重。

工業(yè)再設(shè)計(jì)是綠色設(shè)計(jì)和綠色制造一體化的有益探索，這種精益設(shè)計(jì)往往能讓我們事半功倍。航天某院一武器系統(tǒng)，僅因?yàn)橥ㄟ^(guò)再設(shè)計(jì)將殼體重量相對(duì)仿制對(duì)象降低了超過(guò)50%之后，在動(dòng)力系統(tǒng)明顯落后的情況下，實(shí)現(xiàn)了該武器系統(tǒng)在航程、航速、精確性方面對(duì)仿制對(duì)象的全面超越。

安世亞太將工程仿真技術(shù)、工業(yè)再設(shè)計(jì)方法與蘇氏精密鑄造工藝結(jié)合，將徹底打通產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的藩籬，并且在實(shí)踐方面已經(jīng)邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。

據(jù)悉，安世亞太與蘇氏合作打造的工業(yè)再設(shè)計(jì)體系已建設(shè)了以精密成型制造為中心的精密制造產(chǎn)業(yè)園和精密制造模范工廠。通過(guò)開展產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略合作，共同開發(fā)研制生產(chǎn)模范工廠的智能自動(dòng)化生產(chǎn)線成套設(shè)備和工裝，攻關(guān)鑄造領(lǐng)域的生態(tài)設(shè)計(jì)、綠色工藝及裝備技術(shù)一體化集成，形成技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)讓、產(chǎn)品商業(yè)化于一體的產(chǎn)業(yè)鏈條。從而在軍工行業(yè)、通用航空航天行業(yè)、汽車行業(yè)、能源行業(yè)、通用基礎(chǔ)零部件設(shè)計(jì)制造等國(guó)家重大行業(yè)，提供一體化和輕量化再設(shè)計(jì)及技術(shù)支持服務(wù)。

《中國(guó)制造2025》提出中國(guó)制造業(yè)將發(fā)生諸多轉(zhuǎn)變，安世亞太負(fù)責(zé)人表示，再設(shè)計(jì)體系將幫助實(shí)現(xiàn)其中的三項(xiàng)重要轉(zhuǎn)變：一是工業(yè)再設(shè)計(jì)是一個(gè)完整的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)研制過(guò)程，能夠?qū)崿F(xiàn)要素驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)變。二是工業(yè)再設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)由低成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)向質(zhì)量效益競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)由資源消耗大、污染排放物多的粗放制造向綠色制造的轉(zhuǎn)變。三是工業(yè)再設(shè)計(jì)為眾多合作伙伴提供正向研制體系需要的技術(shù)、服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)變。

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