新产品开发技术为拥有100年历史的公司奠定了未来制造业的基础

  拥有113年历史的散料加工设备制造商Claudius Peters正在经历转型,成为21世纪的数字公司。生成设计是公司的游戏规则改变者,它提供了一种全新的方法来进行产品设计和优化。通过将这种通常与3D打印相关的技术应用于传统的制造方法,该公司可以为价格敏感的工业市场生产更具成本效益的产品。重型制造中的生成设计有助于减少材料,能源成本和交付周期,使克劳迪乌斯·彼得斯在瞬息万变的时代更具竞争力。

  德国制造商克劳迪乌斯·彼得斯(Claudius Peters)代表了“重工业”一词:该公司为水泥,钢铁,石膏和铝工业生产大型工业机械和加工厂。该公司成立于1906年,已经生产了100多年的大型资本密集型工业产品,包括输送机,料仓,研磨机。公司于2014年发起了一次创新之旅,其目标是改善与成本,质量,交付速度和客户满意度有关的业务成果。但是该公司意识到,要在21世纪保持竞争力,不仅需要新软件。在2018年,CP开始进一步转变为一家敏捷公司,这将需要新的数字技能和侧重于设计思维,实验和迭代的文化。

  公司已采用了包括BIM 360在内的新工具来连接销售,工程,设计,制造和装配之间的流程。该公司还发现了使用Inventor和有限元方法(FEM)分析简化生产过程的新方法。为了安装机器,团队开始使用ReCap和Navisworks进行3D现实捕获扫描,以在客户设施中捕获数据,然后将文件快速移交给德国的工程和设计团队。

  Autodesk 生成式设计软件以设计目标和约束条件为基础,并探索设计解决方案的可能排列方式,从而快速生成数十种可供选择的选项。在试验了一些通用零件之后,团队决定尝试使用生成设计来优化CP水泥工业的核心产品之一-熟料冷却器的零件。

  利用生成式设计技术,通过定义材料、制造工艺、性能指标等参数,一个全新的“异性零件”产品(下图右)被很快设计出来,并且相比于原始产品重量减轻了30%-40%,工程师对“异形零件”进行了计算和有限元分析,并惊讶地发现它比传统优化版本的零件更有效,不过由于生成式设计获得的产品需要使用目前较高成本的金属3D打印来制造,CP放弃了这个产品方案。

  但是基于生成设计和传统优化的思想,工程师们又花了一个星期就对零件进行了逆向工程,由此获得的产品设计可以使用传统制造方法来制造它。从铸件转向采用激光切割板和焊接的解决方案,零件重量减轻了25%,制造速度更快,并且更具成本效益。

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