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BRAND / MANAGEMENT
牌
·
管
理作者 软控股份有限公司
基于大规模定制的橡胶装备数字 化设计与仿真平台的实施（上）
橡胶装备属于典型的非标复杂系统装
多，BOM 层级多达7～8级，设计过程极其
复杂。同时，随着轮胎制造技术和智能制造
绝缘软母排
自动检票工厂的建设，轮胎装备的生产也面临着大规
letm
模定制需求的挑战。
而现阶段橡胶轮胎装备企业的设计环
节，尚缺乏系统性的三维设计数据的管理平
台和通用的产品数字化设计与仿真平台，大
多是仿真辅助或验证设计，离仿真主导、优
化设计还有很大距离。
针对上述问题，软控股份结合轮胎装备
大规模定制的需求，提出一种针对橡胶轮胎
装备的数字化设计方案和实现方法。真平台的实施背景1.橡胶装备大规模定制的需求与技术挑战汽车工业、交通运输业的飞速发展推动了轮胎工业的发展，而橡胶轮胎装备作为轮胎制造过程的重要支撑，产品个性化非常强，因此面临着大规模定制需求的增加。橡胶轮胎装备的构成越来越庞大，且各子系统之间的耦合关系日趋复杂；信息技术和网络技术的应用越来越广泛，橡胶轮胎装备越来越趋向
于网络化、信息化和智能化。这些特征提高了橡胶轮胎装备的设计指标，增加了系统的设计参数，且参数间的关系错综复杂，更加大了产品设计的难度。 因此，急需开展数字化设计与仿真平台技术
研究，并集成应用于轮胎装备，使装备智能可控。2.新一代智能技术赋能产品设计（1）基于计算机技术的产品设计赋能产品设计过程包括大量的动态仿真、虚拟装配、人机交互等工作，需借助计算机加以辅助。运用计算机技术对产品设计进行赋能，将相关设计建模软件进行集成，形成自动运行的可执行组件模块，向用户提供智能化三维建模服务，进而实现产品设计工具的自动调用以及设计方案的可视化建模。（2）通用产品数字化设计平台减少重复性研发
橡胶轮胎装备的开发过程较为复杂。通
用产品数字化设计平台是对产品设计过程中
存在的大量可重新组合和设计的结构，或相
同、相似要素进行归并、开发出可重用的功
能模块。采用数字建模与仿真技术，实现系
统的功能仿真与验证；采用物理建模与仿真
技术，实现设计的仿真验证；通过与真件交
联，实现高置信度仿真分析与试验。最终形
成一整套通用的设计办法。
3.数字化设计固化知识，提升装备可
靠性
（1）橡胶装备自身发展的需求
产品设计质量是影响装备可靠性的关
键，与国外优秀供应商产品相比，我国橡胶
轮胎装备的可靠性仍需提升。传统设计存在
物理机反复试制、试错成本高的缺点。而三高铬衬板
维设计、CAE 仿真、自动化仿真、虚拟调试
等数字化应用可减少物理试制、降低研发成
品
BRAND / MANAGEMENT 二、橡胶装备数字化设计与仿
43牌·管理
本、缩短开发周期。
（2）装备可靠性提升是产业转型升级的基座
产品构造越来越复杂，使可靠性保障的难度呈倍数增加。橡胶轮胎装备作为复杂装备，对可靠性提出了更高的要求。运用仿真技术对各模型的有效性进行验证，确定装备潜在隐患，可提高装备可靠性分析与维修决策的科学性及精确性。
4.知识平台赋能跨产品复用
烷基铝（1）产品知识库的建立生物航煤
传统设计知识与数据没有系统固化，数字化仿真替代实验，更有利于知识、数据的快速积累。通过产
品知识库的建立，可有效利用已有设计知识快速响应市场需求，使产品质量和创新得到提升。
（2）装备大数据平台的开发
实际生产过程中部分数据无系统归档整理，关联性差；部分未及时归档整理，难以共享。
将大数据平台与其他系统数据关联，无论是来自制造信息系统的管理数据，还是来自产品和服务系统的相关数据，都可以推动决策和智能制造。大数据平台的应用可实现智能填充数据和实时汇总统计，提高产品开发质量。
真平台的主要做法
1.创新的整体思路
软控股份打造的数字化设计与仿真平台，整体思路是：
围绕非标大型自动化设备产品化和产业化，以客户需求为中心，以标准化方法、模块化方法为途径，借助仿真手段及专家系统技术在知识处理上的强大功能，融合远程调试技术，以产品平台、数据平台、技术平台、测试平台为支撑互相融合与促进，固化一整套橡胶轮胎装备产品的研发流程，实现产品的快速研发、升级和迭代。
软控股份根据客户的不同需求提供适宜的产品定制方案。
（1）针对成熟模块，可快速套用内部的通用设计方法，运用数字化设计与仿真平台，融合MR技术，生成设备样机视图，支持MR全息影像，让客户通过MR观看样机。
（2）针对关键技术，通过测试平台开展可靠性摸底测试，评价关键技术、部套的过程能力，并对发现的问题进行优化解决，最终为客户提供优质的产品及服务。
（3）针对定制化模块，软控可根据客户的选配表单提供定制化服务。基于专家知识系统及大数据平台、实现设计过程的自动进化和寻优迭代，开展新模块化设计，满足高端定制客户端的需求。
2.重点创新内容的实施
软控股份结合轮胎装备大规模定制的需求，提出一种针对橡胶轮胎装备的数字化设计方案和实现方法。
该方法通过建立产品知识库及智慧大数据平台，集成应用仿真工具及专家系统，并融合虚拟现实、远程调试技术，实施了橡胶装备的数字化设计与仿真平台，实现了对橡胶装备的新产品快速制定设计与测试，并涵盖了从产品设计→加工和装配→体验→使用→维护，整个生命周期的数字化管理，提高产品研发效率，实现产品一次性制造成功。
（1）高端定制门户满足个性化需求的数字化导入
橡胶轮胎装备制造业属于典型的离散型制造行业，具有高度复杂、个性化、定制化、多品种、小批量的特点，橡胶轮胎工厂客户基于其工艺的不同，会对装备有较多的个性化需求。且单台设备，产品没有成熟定型的阶段，边研发、边制造。
软控股份集服务客户20年的经验，将全产业链产品系列化、将产品模块化、将模块数字化。搭建软控与客户交互、个性化定制的平台，按照不同客户、不同业务、不同工作的需要，实现对客户的快速满足。不必在不同的系统之间切换，大大提高了工作效率。通过统一管理控制，可视化监控数据分析和在线支持，大大增强了平台的服务能力和支持能力。
①建立统一的高端定制门户。根据客户
44品
客户在高端定制系统登录界面进行注册申理架构，设置不同的权限账号，实现对不同升数字化设计的沟通效率升专项行动橡胶轮胎行业中，共授予在当前经济全球化步伐加快、产业结构加速转型升级的背景下，为在关键重点领域
成为细分领域中拥有冠军级的市场地位、技术实力和精良产品的经验和做法，以期涌现
本期请关注制造业“单项冠军”企业浙江信汇新材料股份有限公司。
创新是引领发展的第一动力，也是创造价值的有效途径。位于嘉兴港区“中国化公司，由北京清华工业开发研究院支持并孵化。作为一家集研发、生产、销售为一体的以来，该公司始终创新自强，用创新铺就发展之路，不断为全球客户创造价值。在持续不断的创新驱动下，信汇材料目前已经成为中国产能领先、市场份额领先、出口量领先、产品牌号齐全的丁基橡胶生产信息化部“第五批制造业单项冠军示范企项冠军产品。时代呼唤担当，使命催人奋进牌
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理BRAND / MANAGEMENT 的属性及公司CRM 系统中的用户清单，由请，成为平台用户，每家公司根据其设备管客户的个性化管理。②实现客户对复杂产品的专业定制。由于橡胶装备自身的复杂性，
产品级的定制主要针对产品功能技术要求明确的专业用户。软控将产品按照不同模块进行划分，客
户对模块进行逐一选择，最终生成一张选配表单；基于选配的模块表单，定制需求即可下单，系统导出初步的技术协议，客户根据其需求，可以通过系统对接相关的客户经理进行详细沟通，也可以一键下单，进入软控的信息化系统中。③实现客户对解决方案的模糊定制。随着装备智能化发展愈加深入，客户对智能技术的需求不断增多。智能场景的应用场景更加定制化，并与企业内部的现有信息化基
础、企业未来的智能化改造路径具有紧密的
联系。
相当多的客户对智能技术的具体实现路
径不了解，但能够提供其对解决的问题和场
景有相对明确的想法。软控建立智能方案的
模糊定制平台，通过此平台，客户可以将其
模糊需求提出，软控根据自己现有的技术储
备提供合适的解决方案。
（2）参数化驱动的智能设计平台，实现
装备的数字化设计
在装备研发环节中，包括设计与分析等工作，涉及复杂的流程、庞杂的数据和繁杂的分析评估方法（需要通用软件、手册规范、自编程序和手工计算）等，如何将复杂装备设计的这些流程、方法和数据进行一体化整合和数字化集成，实现特定对象、问题和流程的全软件化和可参数化的标准结构自动化设计，并引入智能设计的基本思想和算法，基于专家知识系统及经验、实现设计过程的自动进化和寻优迭代，最大程度地减少设计师的手工劳动，根本性地提高复杂装备设计工作的效率和质量，使复杂装备由常规设计变为创新设计、使设计工作又快又好，是复杂装备智能设计软件需要解决的根本问题。围绕软控自建ROC 技术平台，落实标准化、模块化管理需要，软控自主研发AID 智能辅助设计平台，构建有分类查询、自动设计、设计指导、辅助选型计算等可扩展的功能模块，通过连接PLM 系统、SolidWorks 设计软件、企业云盘，可实现辅助设计人 员进行选型、计算、常用零组件自动生成等功能。
辅助设计工具可用于：
①检测所输入参数是否符合优选原则。②根据输入数据，自动判断是否能设计出符合相关标准的斜梯；如果能设计出，则自动计算出相关结果。通用件自动生成：目前分为通用组件、通用零件、其他非自动生成通用件三类。其中通用组件、通用零件都支持自动生成；其他非自动生成通用件，则不支持自动生成，均为固化件。目前系统包含4大类，80小类，460余种通用件，并已发布规范。（3）基于MR 的智能设计交互平台，提复杂设备研发周期长，设备关键技术研发需要及时与客户进行交互、沟通，传统的研发-制造等流程不能快速进行交互且产生成本浪费。
为了解决工业装备研发或交流过程产品不可视、不可见的问题，让客户更好地体验
产品，对关键技术进行立体、可视化展示，缩短新产品上市推广周期。软控基于混合现实技术，开发橡胶轮胎装备全息设计场景。在详细设计阶段，即可基于设备模型，通过UNITY 开发平台，对设备的关键工艺流程参数进行模拟仿真，并可以直观查看。（未完待续）图1 橡胶轮胎装备全息设计专题TOPIC 45信汇材料：以信立业 唯新行远 编者按 制造业单项冠军企业是指长期专注于制造业某些特定细分产品市场，生产技术或工艺国际领先，产品质量精良，拥有强大的市场地位和很高的市场份额，单项产品
市场占有率位居全球前列的企业。
工业和信息化部自2016年实施制造业单项冠军企业培育提
6年来，先后遴选了6批共464家单项冠军示范企业、90家培育企业、397项
单项冠军产品，累计951家。 9家单项冠军示范企业、4家培育企业、7项单项冠军产品，累计20家。 实现新突破，促进橡胶工业迈向中高端，本刊自2022年第5期开始开设《“单项冠军” 探营》专题，介绍这些行业企业秉持“十年磨一剑”精神，专注创新和产品质量提升，出更多的橡胶轮胎“单项冠军”，占据全球产业链主导地位，提升行业国际竞争力，为实
现橡胶工业强国战略目标提供有力支撑。
“单项冠军”工新材料园区”的浙江信汇新材料股份有限高新技术企业，其天然带有创新基因，成立企业。2020年12月，信汇材料入选工业和业”，主营产品“卤化丁基橡胶”被评为单1943年，全球第一块丁基橡胶诞生于美国，因其技术壁垒高，生产难度大，此后的50多年时间里，丁基橡胶生产技术一直被牢牢掌控在两家国际巨头手中。2013年以前，中国市场的卤化丁基橡胶产品几乎全部依赖进口，国内下游轮胎企业不仅完全没有议价能力，而且没有供应保障。最令人忧心的是，中国是世界上最大的汽车产销国，卤化丁基橡胶一旦断供，中国庞大的汽车产业就会面临瘫痪。丁基橡胶国产化替代刻不容缓。在这样的信念指引下，信汇创始人朱德权和第一代信汇人潜心钻研丁基橡胶生产技术，将一项
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