結果発表

当社は、「モデル定義されたエンタープライズ」コンセプト -「DigiCore」に基づいた世界初のリモート シェル精密製造エコシステムを確立しました。{0}このシステムは、製品の 3 次元モデルを唯一のデータ ソースとして使用し、設計コラボレーション、プロセス シミュレーション、インテリジェント製造、品質トレーサビリティ、パフォーマンス フィードバックのプロセス全体を実行します。-各シェル製品のライフサイクル全体を通じて「デジタル ツイン」を作成することで、生産効率の 30% 向上と品質コストの 40% 削減を達成し、仮想検証から物理プロトタイプ、小規模バッチ試作から大規模量産に至るまでのシームレスなサービスをお客様に提供しました。これにより、ハイエンド医療機器のコア構造コンポーネントの配信モデルが再定義されます。-

研究開発の背景にある課題

ハイエンドのカスタマイズされたリモート シェルの開発では、医療工学コラボレーションの効率が低いことが一般的な問題点です。{0}医療機器会社（クライアント）と精密製造サプライヤーの間では、情報伝達は 2 次元図面、PDF 仕様、電子メールの複数回の往復に依存しているため、誤解やバージョンの混乱が生じやすく、複雑な幾何公差やプロセス要件を満たせなくなる可能性があります。-製造段階では、プロセス計画はエンジニアの経験に依存しており、新製品のプロセス実現可能性 (DFM) の評価サイクルは長く、試行錯誤のコストが高くなります。--。品質検査は依然として、分離されたデータを使用した手動およびオフラインの 3 次元座標測定に大きく依存しているため、予防的な品質管理を達成することが困難になっています。-さらに、臨床応用効果のトレーサビリティにおいては、一度問題が発生すると、その逸脱が設計、材料、製造プロセスのいずれにあるのかを迅速に特定することが困難です。この断片化された経験主導のモデルにより、医療機器のイノベーションの速度と品質の一貫性が大幅に制限されます。{10}

コア技術革新

• モデル-ベースの定義と共同プラットフォーム:当社では、お客様が設計入力として製品製造情報を含む 3 次元モデル（STEP AP242 などの形式）を直接使用することを要求し、サポートしています。{0}モデルには幾何学的形状が含まれるだけでなく、寸法公差、形状と位置の公差、表面粗さ、材料仕様などのすべての製品製造情報も直接埋め込まれます。社内では、このモデルを使用して、同じデジタル環境内で製造実現可能性分析、公差重ね合わせ分析、ツールパスプログラミング、および検査プログラムのコンパイルを実行します。お客様は、安全なクラウドプラットフォーム上で部品の加工シミュレーション、進捗状況、事前検査レポートを閲覧することができ、真の設計・製造連携を実現します。
• プロセス チェーンのデジタル ツインと仮想デバッグ:物理的な処理が開始される前に、仮想環境に完全な「プロセス チェーンのデジタル ツイン」を構築します。これには、工作機械ダイナミクス モデル、ツール モデル、治具モデル、ブランク モデル、および CNC コードが含まれます。仮想加工シミュレーションにより、衝突、オーバーカット、アンダーカットを予測・回避し、切削パラメータを最適化できます。さらに、生成された G- コードを工作機械の仮想コントローラ上で実行して論理的な正しさを検証する「仮想工作機械デバッグ」を実施します。これにより、新製品の初回試作成功率が業界平均の60％から95％以上に向上し、納期サイクルが大幅に短縮されました。
• 全プロセスのデータループとインテリジェントな品質管理:{0}}各生産バッチ、さらには各部品に一意の識別コードを割り当てます。処理中に、工作機械のステータス、センサー データ、機械内の測定結果がリアルタイムで製造実行システムにアップロードされます。-処理後、部品の実際の 3 次元点群データが、オンラインまたはオフラインの高精度測定機器 (光学 3D スキャン、座標測定機など) を通じて取得されます。-点群データと元の設計モデルを自動比較し、色偏差クロマトグラムを生成し、合否を自動判定します。すべてのプロセス データと品質データは部品のデジタル ツインに関連付けられ、完全なデータ アーカイブを形成します。ビッグデータ分析を通じて、プロセス能力のリアルタイム監視、工具寿命の予測、品質問題の根本原因の迅速な追跡を実現できます。-

作用機序

「DigiCore」エコシステムの中核となる仕組みは、「データストリームで物理的なフローを駆動し、仮想世界を通じて現実世界を最適化する」ことにある。モデル-ベースの定義はデジタル スレッドの開始点として機能し、設計意図から製造要件に至るまで、損失のない、一意で追跡可能な情報の伝達を保証します。プロセス チェーンのデジタル ツインはコア エンジンであり、仮想空間で製造プロセス全体を「プリフォーム」し、潜在的な問題を非常に低コストで明らかにして解決し、製造前に製造リスクを置き、インテリジェント製造における「最初から物事を正しく行う」という理想を実現します。 -プロセス全体のデータ ループは神経終末や脳のようなもので、生産現場から大量のデータをリアルタイムで継続的に収集し、分析とフィードバックを通じて常にプロセス パラメーターを最適化し、設備メンテナンスの必要性を予測し、品質管理レベルを向上させます。最終的に顧客に届けられるのは、もはや孤立した金属部品ではなく、完全な「デジタル出生証明書」を備えたインテリジェントな製品パッケージです。このデジタル ツインは、顧客の製品ライフサイクル管理システム内で引き続き「存続」し、その後の組み立て、メンテナンス、さらにはリサイクルのガイドとして使用できます。

有効性の検証

「DigiCore」システムの導入以来、主要な運用指標は大幅に改善されました。データの受信から DFM 分析の完了、および新規プロジェクトの見積もりの​​提供までの時間が平均 50% 短縮されました。最初の試作の成功率（やり直しなしで基準を達成）は業界トップレベルの 96% に達しました。生産工程における品質異常時の対応時間と対応時間が70%短縮されました。顧客にとって、製品開発サイクルは平均 6-8 週間短縮されます。典型的なケースでは、ヨーロッパのロボット手術会社が新しい内視鏡器具を開発しました。私たちはプラットフォームを通じて複雑なシェルの製造可能性分析を 72 時間以内に完了し、最適化の提案を提供しました。完全に機能する最初のプロトタイプを 2 週間以内に納品しました。これは従来のモードの 2 倍の速さであり、製品が予定より早く臨床検証に入ることができました。プラットフォームのデータ トレーサビリティ機能は、シミュレートされた品質監査で曖昧さなく実証されました。特定のサイズの許容範囲外のバッチに関連するすべての製造記録、オペレーター、機器パラメータ、元のテストデータを 5 分以内に見つけることができました。{13}}

研究開発戦略と理念

私たちの戦略は「デジタルトランスフォーメーションは選択肢ではなく、生き残るための手段である」です。私たちは、ハイエンドの精密製造業にとって、将来の競争は工作機械の精度の競争だけでなく、データ駆動型の機能の競争でもあると考えています。-当社は、数十年にわたって蓄積したプロセス知識と技術的ノウハウをアルゴリズム、モデル、デジタル プロセスに変換し、「ソフトウェア デファインド」製造企業になることに取り組んでいます。-当社の哲学は、「最高のサービスとは、顧客のイノベーションの道が妨げられないようにすることである」です。したがって、当社はデジタル インフラストラクチャに投資します。見せかけではなく、コラボレーションの障壁を排除し、イノベーション サイクルを短縮し、提供品質を確保し、最終的には医師と患者が最先端の医療技術をより迅速かつ安全に利用できるようにするためです。私たちはお客様の広範な研究開発および製造部門であり、お客様の革新的なサプライチェーンにおける最も信頼性の高いインテリジェントなリンクです。

今後の展望

将来的には、このエコシステムは「クラウド・インテリジェント・ファクトリー」や「産業連携ネットワーク」へと進化していきます。私たちは、お客様の設計エンジニアがクラウド サービスの形で一部のプロセス シミュレーションおよび最適化機能を利用できるようにし、設計プロセス中に製造可能性に関するリアルタイムのフィードバックを取得できるようにする可能性を検討しています。-同時に、ブロックチェーン技術に基づいて、信頼できるサプライチェーンの品質連携ネットワークが確立され、材料サプライヤー、熱処理工場、表面処理工場などを同じデジタルスレッドに統合し、サプライチェーン全体で透明性と追跡可能な品質を実現します。より壮大なビジョンは、人工知能と積層造形を組み合わせて「デマンド駆動、自動生成、直接製造」の究極のモデルを実現することです。顧客が機能要件と空間的制約を入力すると、AI が最適なシェル設計を自動的に生成し、同時に製造指示も生成します。積層造形装置が最終部品を直接生産することで、ハイエンドのカスタマイズの納期が数週間から数日に短縮され、医療機器の「オンデマンド製造」が真に実現されます。-