一、模具在國民經(jīng)濟中的地位
模具號稱"工業(yè)之母",在汽車制造、電子信息、高端裝備等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)中,模具是一種高效率的生產(chǎn)工藝裝備,60%-80%的精密零部件依賴模具成型,可以實現(xiàn)高速的批量生產(chǎn),并能在大規(guī)模生產(chǎn)中保證穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。模具包括沖壓模具、注塑模具、壓鑄模具、鍛造模具等種類。沖壓模具在模具制造行業(yè)地位不容小覷,占40%以上,特別是在汽車行業(yè),據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),汽車生產(chǎn)中95%以上的零部件都需要依靠模具成型,一款普通的轎車大約需要1000至1500套沖壓模具,用于生產(chǎn)車身件、底盤件和內(nèi)飾件等。
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二、模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
近十幾年來中國的模具技術(shù)有了質(zhì)的飛躍,模具行業(yè)從小到大,迅速崛起成為全球模具制造大國,尤其是隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展,自主品牌向中高端進軍,新能源汽車興起給我們提出了新的需求。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,我國已經(jīng)成為模具制造與消費的第一大國,我國模具產(chǎn)業(yè)已形成年產(chǎn)值達4000億元的龐大產(chǎn)業(yè)集群,支撐著全球最大規(guī)模的制造業(yè)體系運轉(zhuǎn),其技術(shù)水平直接影響著國家高端制造能力的競爭力。
三、我國模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題
然而,我國模具產(chǎn)業(yè)仍面臨"大而不強"的結(jié)構(gòu)性矛盾。模具開發(fā)周期長、設(shè)計成本高、標準化程度低等問題成為產(chǎn)業(yè)升級的瓶頸。主要表現(xiàn)在:
1、模具開發(fā)的核心技術(shù)被國外掌控。
近幾年我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,特別是汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也促進模具產(chǎn)業(yè)投入規(guī)模空前,模具加工制造能力無論是數(shù)量還是質(zhì)量在世界占據(jù)絕對優(yōu)勢,模具設(shè)計依賴的軟件工具“CAD、CAE、CAM”系統(tǒng)幾乎被國外壟斷。導(dǎo)致我們國家看似強大的模具產(chǎn)業(yè),其實行業(yè)利潤空間非常有限,與“工業(yè)之母”高技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)地位嚴重不匹配。
2、模具開發(fā)模式與數(shù)智化發(fā)展不適應(yīng)。
模具是典型的訂單式驅(qū)動單件生產(chǎn)模式,對經(jīng)驗的依賴程度高,表現(xiàn)在模具設(shè)計依賴工程師經(jīng)驗,需要設(shè)計工程師花費大量的時間借助工業(yè)軟件進行分析和建模工作;模具調(diào)試依賴鉗工經(jīng)驗,勞動強度大,與數(shù)字化的要求嚴重失衡。隨著AI技術(shù)的興起,迫切需要AI的方法,解決模具行業(yè)發(fā)展一直遺留的這兩大瓶頸技術(shù)難題。
3、車型迭代速度加快,模具開發(fā)成為瓶頸
電動化、智能化產(chǎn)業(yè)背景下,汽車“大腦”也遵循摩爾定律演進,讓汽車從“固定機械產(chǎn)品”轉(zhuǎn)向“可進化電子-機械綜合體”。車企為搶占市場不得不高頻推出新車型,車型短周期研發(fā)進入常態(tài)化模式。同時電動化讓動力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)簡化,車身特別是外覆蓋件成為傳達車企品牌理念與產(chǎn)品差異化定位的核心載體,車身以及工裝模具成為整車短周期開發(fā)的“瓶頸”環(huán)節(jié)。
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四、汽車模具“AI設(shè)計”對行業(yè)帶來的變革
AI模具設(shè)計,破解行業(yè)依賴經(jīng)驗的技術(shù)難題
通過搭建知識大數(shù)據(jù)庫、構(gòu)建行業(yè)AI模型、智能設(shè)計算法等核心技術(shù)突破,面向模具產(chǎn)業(yè),研發(fā)基于數(shù)據(jù)與知識驅(qū)動的新一代專業(yè)智能化設(shè)計系統(tǒng),實現(xiàn)沖壓工藝以及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計過程的智能化,擺脫了行業(yè)普遍存在的對經(jīng)驗的依賴。
加速模具專業(yè)人才的培養(yǎng),降低行業(yè)設(shè)計人才斷層風(fēng)險
采用智能設(shè)計系統(tǒng),降低模具設(shè)計難度,設(shè)計操作過程更方便理解模具的結(jié)構(gòu),以前培養(yǎng)一個基本合格的模具設(shè)計工程師至少要2—3年時間,通過采用智能設(shè)計系統(tǒng),工程師經(jīng)過1—2個月學(xué)習(xí)就可以開始進行復(fù)雜模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。
大大降低模具設(shè)計軟件操作強度,解放工程師
設(shè)計一套模具包括幾百個零部件,工程師要完成超40萬次CAD軟件操作,長期從事模具設(shè)計工作的工程師容易患上肩周炎和頸椎病,模具企業(yè)常常因為人員流失而困擾。智能設(shè)計系統(tǒng)大量的CAD建模操作工作由系統(tǒng)自動完成,工程師只需要選擇設(shè)計目標、填寫規(guī)格參數(shù),免去了通常三維CAD設(shè)計的點、線、面、體的建模過程,包括非標結(jié)構(gòu)都可以由系統(tǒng)自動完成,因而大大減少設(shè)計工程師的工作強度,讓設(shè)計更輕松。
智能模具設(shè)計系統(tǒng)使模具開發(fā)流程提質(zhì)提效
模具因為是單件開發(fā)生產(chǎn),其設(shè)計過程極其關(guān)鍵,以汽車模具開發(fā)為例,模具的設(shè)計包括工藝設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩個階段,正常這兩個階段應(yīng)該是串行的,工藝設(shè)計完成才能進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,而且每個階段都要通過模具開發(fā)商跟汽車主機廠審核會簽通過。由于模具設(shè)計周期較長,目前業(yè)內(nèi)為了縮短整個開發(fā)周期,一般在工藝設(shè)計還沒有最終通過評審會簽,就讓結(jié)構(gòu)設(shè)計提前開始,導(dǎo)致工藝一旦變更就會造成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計相應(yīng)修改,產(chǎn)生大量浪費的設(shè)計工作量,據(jù)不完全統(tǒng)計,模具因為變更產(chǎn)生的無效浪費工作量達到了30%—40%,這不僅增加了模具的開發(fā)成本,而且會挫傷結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師的積極性。
此外,作為汽車主機廠要承擔開發(fā)模具的審核會簽任務(wù),在評審專家緊張的情況下,會使開發(fā)周期拉長。智能設(shè)計系統(tǒng),通過將汽車主機廠的標準要求嵌入軟件系統(tǒng),設(shè)計質(zhì)量更穩(wěn)定、比人為的審核更可靠,逐步減免汽車主機廠的評審會簽用時,從而更大程度縮短模具開發(fā)周期。
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五、多方協(xié)作,共同推進行業(yè)智能化技術(shù)發(fā)展
當前電動化與智能化加劇了汽車產(chǎn)業(yè)的競爭,作為東風(fēng)汽車打造的高端智慧新能源品牌東風(fēng)嵐圖,擁有極高的技術(shù)敏感度,在研發(fā)、制造、產(chǎn)品、人才等全領(lǐng)域加速智能化布局。大捷智能憑借自主研發(fā)的平臺化智能設(shè)計技術(shù)以及團隊在車身研發(fā)領(lǐng)域20余年的專業(yè)基礎(chǔ),在智能設(shè)計核心算法、軟件研發(fā)等方面的技術(shù)能力取得了該客戶的高度認可,成為其在裝備智能設(shè)計領(lǐng)域的合作伙伴,聯(lián)合各大模具龍頭企業(yè),面向車身裝備智能設(shè)計開展深入合作。
東風(fēng)嵐圖:充分發(fā)揮其主機廠的平臺與生態(tài)優(yōu)勢,全面開放模具設(shè)計開發(fā)場景,并將多年實際汽車裝備開發(fā)積累的Know How轉(zhuǎn)化為設(shè)計標準,為智能化設(shè)計技術(shù)的落地提供應(yīng)用土壤。作為產(chǎn)業(yè)鏈主,主導(dǎo)供應(yīng)鏈內(nèi)合作伙伴共同加入智能設(shè)計的應(yīng)用實踐,驅(qū)動系統(tǒng)快速迭代,推動AI技術(shù)在產(chǎn)業(yè)內(nèi)的快速落地,同時發(fā)揮其在行業(yè)的技術(shù)引領(lǐng)性。
大捷智能:作為一家同時具備AI算法、軟件研發(fā)與多年汽車裝備行業(yè)積累的科技型企業(yè),近幾年突破了工業(yè)級決策算法與專業(yè)AI模型構(gòu)建技術(shù)、工藝到結(jié)構(gòu)設(shè)計知識圖譜搭建、工藝驅(qū)動結(jié)構(gòu)的智能化設(shè)計技術(shù)、標準化與非標結(jié)構(gòu)幾何A(參數(shù)丨圖片)I生成等關(guān)鍵技術(shù),并已實現(xiàn)平臺化。團隊已具備大規(guī)模工業(yè)級AI設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)以及核心技術(shù)攻關(guān)的能力,滿足當前市場環(huán)境下快速交付、快速迭代的需求。
模具企業(yè):本次合作聯(lián)合以東風(fēng)模沖為代表的多家模具龍頭企業(yè),作為智能設(shè)計直接應(yīng)用方,對系統(tǒng)的快速工程化迭代擁有至關(guān)重要的作用。模具企業(yè)基于實際車型模具開發(fā)項目,不斷應(yīng)用系統(tǒng)并識別問題,提出建設(shè)性優(yōu)化意見反饋至系統(tǒng)研發(fā)端形成AI設(shè)計賦能業(yè)務(wù)提效,實踐設(shè)計加速系統(tǒng)優(yōu)化的有效閉環(huán)。
通過構(gòu)建多方協(xié)同創(chuàng)新體,實現(xiàn)平臺、研發(fā)、應(yīng)用的多方優(yōu)勢互補,形成從標準制定、技術(shù)研發(fā)、實踐應(yīng)用、系統(tǒng)優(yōu)化的有機循環(huán)。打破了業(yè)內(nèi)“數(shù)據(jù)越來越不穩(wěn)定、要求越來越高、周期越來越短”的困局,大家攜手共進,共同推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,從而實現(xiàn)各方核心競爭力的持續(xù)性提升。
來源:大捷智能
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