制造业设计新重心:用普通机械加工复杂工件、让计算机代替人工设计、选对制造方法

制造业设计新重心:用普通机械加工复杂工件、让计算机代替人工设计、选对制造方法
2021年01月08日 12:06 乌茶结界

L姐有话说:

日经BP社在东京都内举办了一场以“产业再定义”为主题的会议,关键词是“机器人”“深度学习”“生物生态学”等,全场共设立10个展厢。

此次会议涉及制造业、建设、医疗等多种产业,各领域专家共同参与了讲演和研讨。随着人工智能(AI)、物联网(IoT)等新技术的兴起,各个行业都迎来了大变革和新动向。

接下来,让我们一起走进会场,一探究竟。

《日经制造》杂志社策划了一场主题为“设计革命,超越人类设计的计算机设计”说明会。与会专家通过实例,从以计算机为载体的设计方式,到3D打印机和机器人在制造加工过程中发挥的作用,进行了详细解说。

AnS Studio公司·竹中司

上午,AnS Studio公司代表竹中司登坛演说(图1),花了2个小时,向大家介绍“把计算机设计当作实际‘物体’付诸生产时亟待解决的课题和方案”。

图1:AnS Studio代表竹中司

例如,竹中司列举了 “釜石市民音乐厅”(图2)的设计过程,并以该设计为例解释了音效优化的整个过程。在此基础上,竹中司还介绍了一种利用机器人实现波浪墙、天花板的构件试制品,并对机器人进行木材单板层压板“LVL” 切削的过程进行了详细描述。

此外,在LIXIL深谷工厂也有通过自主控制型机器人对陶瓷顶部进行研磨加工的案例。竹中司强调“要考虑材料物性和机器人特性,选择正确的制造方法”。

图2:釜石市民音乐厅的内部装饰

图2:釜石市民音乐厅的内部装饰

AnS Studio负责为音响进行优化设计和改造。优化后的墙壁和天花板形状,让无论身处音乐厅哪个位置的听众都能听到动人的音乐。(图片来源:AnS Studio)

金属技研公司·增尾大慈

使用金属3D打印机进行层压造型的金属技研技术总部技术中心主管增尾大慈提到了复杂形状也可以造型的“层压造型”的技术特征(图3,图4),并向大家解释了用普通机械加工复杂工件、让计算机代替人工设计、以积层造型进行生产的全过程。此外,增尾大慈还在现场还讨论了包括防止造型中变形的支撑和造型后表面加工、检查在内的技术流程,首次提出了能够实现更高附加价值的层压造型技术

图3: 金属技研技术总部技术中心主管增尾大慈
图4:层压造型后的样品

图4:层压造型后的样品

右图是用普通机械加工成的极点接头。左图是通过3D打印机层压造型制造的极子接头。通过拓扑优化实现了轻量化。

日本发条公司·加藤和人

日本发条公司座椅生产总部开发部主管加藤和人(图5)向来场听众阐述了日本发条是如何充分利用”深度学习”对汽车座椅进行“设计”的——通过使用内部装有坐垫传感器和后置传感器的实验装置收集座椅上体压的分布数据。通过深度学习,可以高精度预测座椅舒适度。

图5:日本发条座椅生产总部开发部主管加藤和人

Elliott Group公司·柏井正裕

Elliott Group公司生产及采购统筹部生产技术部长柏井正裕(图6)则表示对涡轮机械用途的离心压缩机实现了完全自动化设计,并对设计时间的缩短模型质量的提高进行了阐述。

图6: Elliott Group生产及采购统筹部生产技术部长柏井正裕

横滨橡胶公司·小石正隆

横滨橡胶理事、研究总部小石研究室室长小石正隆(图7)明确了公司今后的设计、开发目的,对如何有效利用机械学习进行轮胎设计和橡胶材料设计进行了介绍,并展示了绝无仅有的、让业界耳目一新的设计实例。

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