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高新区报道

“快速制造”为企业研发加速

来源:发布时间:2012-12-04 15:51

 

无论是初创企业,还是已具备一定规模的企业,在研发新产品过程中,都面临要付出较大的成本和较长的时间周期的问题。尤其是初创型中小企业,开发新产品所需的模具不仅造价高昂,还耗时较长,一旦开发失败,将为企业带来不可弥补的损失。
  位于陕西省科技资源统筹中心的西安联创先进制造专业孵化器,拥有一套新产品快速开发制造系统,以此为中小型制造企业提供优越的创新创业环境,减低企业的创新创业成本和风险,有效的提高科技成果转化率和企业的成活率。

孵化核心:缔造全新产品开发模式

联创先进制造专业孵化器的孵化核心是新产品快速开发制造系统,而新产品快速开发制造系统的核心技术是快速制造技术。
  据介绍,快速制造技术展现了一种崭新的产品开发模式,采用快速制造技术可以使产品开发周期下降为传统技术的三分之一到十分之一,费用比传统方法节约30%-50%,机械加工效率提高3-5倍。快速成型和快速模具制造技术已成为一个争订单、抢市场的利器,成为降低产品开发市场风险的有效手段。该技术可广泛应用于航空航天、汽车、模具、电子电器、造船、建筑、医疗卫生等工业领域。
  快速制造技术为何能实现快速、节约呢?据了解,快速制造技术一般分为四个大的阶段:设计阶段(图纸);原型制造阶段;工艺阶段(试样、装配等);生产阶段。
  就第一设计阶段来说,设计分为正向设计和逆向设计。所谓正向设计,就是没有图纸,靠自己动脑,来想象出所设计的产品外形、内部结构等,实现三维立体数据;逆向设计是有产品,无三维立体数据,通过扫描设备(点扫描、线扫描、以及我们现在最先进的面扫描)来获取点云数据,再通过点云数据来重构三维立体数据。
  第二原型制造阶段,可以通过快速成型、传统的加工中心铣床来实现,把三维立体数据加工成三维立体实体。
  第三工艺阶段,其中包括了样品测试(强度、硬度、韧性、产品颜色以及搭配等)、产品部件装配,尺寸公差设置等。
  第四阶段是生产阶段;根据数量的多少,可以通过真空复模技术、低压灌注、金属喷涂、快速铸造、模具生产等来实现。
  “以西安重点产业汽配行业的汽车车灯大批量制造为例,我们可先通过工业设计手段,利用面扫描、摄影测量、散斑力学分析系统等,重构汽车车灯三维立体数据,再利用数据在激光快速成型机或传统加工中心进行快速模型制造,完成汽车车灯三维实体模型;用汽车车灯模型完成和其他组件的测试与装配;用快速模具的方法(真空复模机)来完成汽车车灯的小批量制造。”联创先进制造专业孵化器有限公司副总经理曹江涛给记者介绍。
  他表示,快速制造技术平台可大幅提升西安当地企业的产品外观设计水平,缩短工业设计周期,比之传统的模具制造周期缩短2/3,降低产品开发成本约1/3,增强西安地区加工制造业的竞争力。

 

孵化模式:多项技术手段提供服务

快速制造技术是一项共性制造技术,围绕这项共性制造技术,西安联创先进制造专业孵化器可为企业提供多种服务。包括工业设计、快速成型、快速模具、快速铸造等。
  其中,快速成型技术是上世纪九十年代发展起来的一项先进制造技术,可以在无需任何模具、刀具和工装的情况下,直接从CAD数据快速制造出具有任意复杂形状的新产品样件和模型,从而实现新产品开发的“无模制造”。
  快速成型技术对于产品开发有着重要的意义,不仅可以大幅度缩短其开发周期,应用该技术使模型的制造时间缩短数倍甚至数十倍,提高了制造复杂零件的能力,提高了新产品投产的一次成功率等等,降低成本、提高质量。“快速成型和快速模具技术结合,还可迅速实现单间及小批量生产,使新产品上市时间大大提前,迅速占领市场。”曹江涛说道,快速模具制造,则是快速制造技术的另一个核心服务技术。
  快速模具技术是由快速成型技术发展而来的一类快速制造模具的新工艺和新方法。该技术的特点是制模周期短、制模成本低、精度和寿命又能满足使用要求,综合经济效益好。目的是为开发、试制新产品以及小批量生产提供快速、低成本的模具。特别适用于航空、汽车领域中新产品开发、试制、工艺验证、功能验证以及多品种小批量生产。
  除此之外,还有快速铸造技术、数字散斑三维全场应变检测技术等,可为企业快速制造金属零件,为企业提供材料力学性能详细分析,也可满足低速到高速的振动冲击和模态分析要求。具有适用面广、三维全场检测、快速灵活方便的优点。
  运用先进的快速制造技术手段和现代化管理经验,西安联创先进制造专业孵化器将最先进的快速原型和快速模具等高新技术融入各行业新产品快速开发中,建立全国范围内企业产品数字化快速开发企业服务平台,帮助企业加速产品研发过程,成为中国快速制造技术应用的倡导者和领导者。

 

孵化行业:应用广泛前景看好

作为“装备制造公共技术平台”的核心组成部分,西安联创先进制造专业孵化器服务平台依托西安交通大学快速制造国家工程研究中心先进技术,和以卢秉恒院士为首的人才团队的优势,建设产业公共技术平台,目前已为多家企业提供相关服务,在多个行业具备优势。
  以西安市的飞机、汽车及其零部件、电子电器、机械和建材产业等模具主要用户行业为服务对象,为企业提供了公共研发服务。
  主要以材料受力分析和快速成形技术为核心,开展模具创新及研发,开发快速制造模具的新方法、新工艺,重点在激光成型材料、智能金属电弧喷涂材料等技术方向上,服务于新产品开发和试制,以及产品小批量生产。
  面向国内外引进研发机构、人才团队和专业模具企业,为区内企业提供产品创新设计服务、快速原型制造服务及产品快速开发的全套技术解决方案、培养快速制造专业人才。
  快速开发制造系统在西安地区的具体运用也十分广泛,包括汽配行业、电气电子、艺术动漫、建筑模型、航天航空、农业等。“我们曾为比亚迪提供技术服务,在比亚迪F3的研发试制中,在西安联创先进制造专业孵化器做了3000个车身钣金的小批量生产,只用了20天,并且成本大大低于钛钢模。”曹江涛表示。
  目前,西安联创先进制造专业孵化器已申请成为快速制造国家工程研究中心陕西省示范中心,将努力构建面向制造业的新产品创新创意设计及快速制造、检测的省级开放式公共服务平台,面向现有产业集群的先进制造技术科技服务与检测平台,为科技聚集性产业链提供全方位深层次的科技能力服务,开展快速制造技术的研究开发和应用推广,为陕西省企业和科研机构提供优质的创新及检测技术服务。