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安世亚太:工业品再设计引领生态设计和绿色制造

2020-04-17 来源: 北国网 作者:admin 次阅读

当前,我国虽然是世界制造业第一大国,但在践行制造业转型升级的征途上仍面临很多焦点问题,如创新能力不强、产品同质化、核心技术薄弱、资源浪费等。随着全社会环保意识的增强,生态设计和绿色制造已成为产品性能和品质改善过程中必须关注的要素。安世亚太提出基于增材思维的工业品再设计,对现有传统工业品的设计过程和工艺过程进行优化、完善与升级,在提高工业品性能、升级产品品质的同时,让产品走向绿色化、轻量化、智能化。

据了解,我国工业产品80%的资源消耗和环境影响取决于产品设计阶段。因此,如果在设计阶段就充分考虑现有的技术条件、原材料保障等因素,力求让产品在全生命周期中优化解决各个环节对资源环境的影响。工业品再设计将生态设计理念深入到工业产品的研发中,从而为绿色制造提供引擎和动力。

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日前,安世亚太与北京生态设计与绿色制造促进会联合发布的《工业产品再设计发展蓝皮书》中指出,作一种全新的工程设计思想和方法,工业品再设计让研发设计回归市场客户需求本源,重新审视原有的设计,以最自然的方式来探索设计的本质,效法自然。剔除以前由于各种原因或限制导致的不合理之处,或纠正以往对客户需求的错误认知或满足变差,重新设计核心零部件或整机,达到当前技术条件和认知水平下的最优。

安世亚太以增材思维为核心的工业品绿色再设计最直接的效益就是节材减重。再设计方法已经在数十家工业企业的产品研发中得到应用,基于轻量化、绿色化的设计理念开展产品设计、基于工程仿真技术对产品进行模拟计算分析、以及增材制造技术实现产品生态工艺设计和成型制造等工作,真正实现生态设计和绿色制造。

机器人机械臂的再设计(来源:安世亚太)

以机器人机械臂的增材设计为例,安世亚太基于工业品再设计方法完成了对机器人两个机械臂部件的拓扑优化、结构光顺、模型验证工作,并通过增材制造工艺生产制造。得到的结果是:在最大应力和最大变形相当的情况下,机器人机械臂重量减少了40%,大幅度减低了机器人驱动功率,节省用户使用成本,提高了整个机械臂结构在长期运行条件下的可靠性。

汽车前桥的再设计也是绿色再设计的最为典型的案例之一。在前桥壳原结构基础上,将内部加筋处理,采用增材制造技术整体成型,实现了将原来由数十个钢制零件连接而成的前桥壳整体铸造成一个铝制零件,在不降低性能指标的前提下,重量得到大幅降低。

汽车前桥的再设计(来源:安世亚太)

工业品再设计的节材减重之后,会对整个产品的全生命周期全生态产生良好影响,形成一个绿色的生态环境,还支持系统效能的大幅提升,譬如体积减小、仓储节约、载重增加、机动性能、降低材料要求、动力效能、可靠性提升、寿命延长、成本降低、节能环保能耗、环保等。

近年来,先进制造技术的发展,特别是增材制造技术的快速发展及工业实用程度的快速提升,逐步打开了设计创新突破的枷锁。安世亚太作为我国先进设计与增材制造服务企业,提出以增材思维为核心的先进设计与制造一体化解决方案,并深入践行生态设计与绿色制造的理念与方法,从而为推动中国制造业向创新驱动、绿色制造转型提供助力。