炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)據(jù)輪胎報(bào)消息,輪胎作為汽車的重要零部件,是發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。作為汽車產(chǎn)業(yè)重要配套產(chǎn)業(yè)的輪胎行業(yè),與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。近年來,我國輪胎工業(yè)實(shí)現(xiàn)快速增長,自2006年以來穩(wěn)居世界最大輪胎生產(chǎn)國和橡膠消費(fèi)國,輪胎產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的四分之一。隨著中國交通運(yùn)輸、汽車機(jī)械等產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,輪胎行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位有望繼續(xù)提升。
隨著我國汽車行業(yè)特別是電動汽車的發(fā)展,對輪胎的升級換代速度在不斷加快。子午線、無內(nèi)胎、扁平化、抗?jié)窕?、低滾動阻力等高性能輪胎在輪胎中所占比例不斷加大。輪胎行業(yè)對研發(fā)的重視和投入也在不斷加大,中國的輪胎行業(yè)已開始從早先的逆向設(shè)計(jì)逐步向正向研發(fā)轉(zhuǎn)型。
輪胎行業(yè)的正向研發(fā)體系建設(shè)主要分為兩大業(yè)務(wù)板塊的建設(shè):配方研發(fā)板塊和成品研發(fā)板塊,涵蓋從微觀、介觀到宏觀的建模、仿真和試驗(yàn)體系。同時需建立完整的正向研發(fā)流程和管理模式來支撐整個體系。
輪胎行業(yè)正向研發(fā)體系建設(shè)的總體目標(biāo)是圍繞以下四個維度:
01正向業(yè)務(wù)體系建設(shè)
傳統(tǒng)的逆向業(yè)務(wù)流程已不能支撐正向研發(fā)體系,需重構(gòu)正向研發(fā)業(yè)務(wù)流程并構(gòu)建統(tǒng)一的業(yè)務(wù)協(xié)同平臺實(shí)現(xiàn)研發(fā)、制造、采購、財(cái)務(wù)等各業(yè)務(wù)板塊之間的業(yè)務(wù)協(xié)同。
同時研發(fā)數(shù)據(jù)是產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)起點(diǎn),應(yīng)以研發(fā)數(shù)據(jù)為核心構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺實(shí)現(xiàn)研發(fā)、制造、采購、財(cái)務(wù)等各業(yè)務(wù)板塊之間的數(shù)據(jù)互通。
02正向設(shè)計(jì)體系建設(shè)
配方正向設(shè)計(jì)體系分為4個等級,每個等級過程是循序漸進(jìn)的建設(shè)過程,其中L1是目前中國大多數(shù)輪胎企業(yè)所處位置即配方逆向開發(fā),L2配方經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)目前頭部企業(yè)在多年逆向開發(fā)基礎(chǔ)上總結(jié)了一套自己的經(jīng)驗(yàn)形成了一定的經(jīng)驗(yàn)公式。L3智能設(shè)計(jì)是通過海量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)科學(xué)的手段指導(dǎo)配方設(shè)計(jì),L3是中國輪胎企業(yè)當(dāng)下最有可能實(shí)現(xiàn)的。L4通過納米級別的分子建模和仿真手段,真正了解配方開發(fā)的微觀機(jī)理,目前全球只有幾個頭部輪胎企業(yè)應(yīng)用在配方開發(fā)先進(jìn)技術(shù)研究上。
結(jié)構(gòu)正向設(shè)計(jì)體系也分為4個等級,其中L1是目前大多數(shù)國內(nèi)輪胎企業(yè)所處等級位置,逆向流程是通過將市場上表現(xiàn)比較好的競品輪胎作為標(biāo)桿進(jìn)行解剖分析,雖然在前期企業(yè)發(fā)展中有著較快的實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品交付的優(yōu)勢,但隨著企業(yè)的發(fā)展不能長久支撐企業(yè)自主研發(fā)水平的支撐,因此隨著企業(yè)研發(fā)的發(fā)展就需要?dú)w納總結(jié)經(jīng)驗(yàn)形成自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系,因此大部分中國輪胎的頭部企業(yè)已進(jìn)入L2階段,首先將幾何設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化并用參數(shù)表達(dá)。在L2建設(shè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)L3,將常規(guī)FEA分析標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)仿真一體化,同時L3中融入產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來驅(qū)動產(chǎn)品設(shè)計(jì)。L4進(jìn)入智能設(shè)計(jì),結(jié)合設(shè)計(jì)、仿真、試驗(yàn)結(jié)果通過數(shù)據(jù)科學(xué)手段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
03正向仿真體系建設(shè)
正向仿真體系建設(shè)有4大目標(biāo):
構(gòu)建自主仿真能力,建立各學(xué)科的標(biāo)準(zhǔn)化流程、標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)格、本構(gòu)模型庫、試驗(yàn)標(biāo)定方法等。
在仿真標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)仿真自動化、設(shè)計(jì)仿真一體化。設(shè)計(jì)仿真一體化需在標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)的流程、標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)格和本構(gòu)模型庫的基礎(chǔ)上應(yīng)用模型驅(qū)動網(wǎng)格生成,實(shí)現(xiàn)全參的自動化仿真。
實(shí)現(xiàn)結(jié)果驅(qū)動的仿真設(shè)計(jì),需在上述基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化之后才能實(shí)現(xiàn),根據(jù)性能要求優(yōu)化設(shè)計(jì),驅(qū)動設(shè)計(jì)參數(shù)生成。
達(dá)到整個平臺可持續(xù)迭代的目的。
04智能研發(fā)平臺
智能研發(fā)平臺是正向研發(fā)平臺建設(shè)的終極目標(biāo),需要前期各業(yè)務(wù)板塊實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)化之后通過大量的積累之后形成企業(yè)產(chǎn)品庫,并建立設(shè)計(jì)需求體系,使得需求體系和設(shè)計(jì)體系、仿真體系關(guān)聯(lián)最終實(shí)現(xiàn)智能設(shè)計(jì)。
針對輪胎行業(yè)正向研發(fā)建設(shè)目標(biāo),提出了輪胎行業(yè)正向研發(fā)平臺的建設(shè)建議框圖,以產(chǎn)品開發(fā)APQP為業(yè)務(wù)導(dǎo)向,使用項(xiàng)目管理模塊拉通各業(yè)務(wù)板塊的連接和協(xié)同,建立各業(yè)務(wù)板塊的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)模型,實(shí)現(xiàn)從需求、立項(xiàng)、配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工業(yè)化到制造的數(shù)據(jù)連續(xù),各輪胎企業(yè)可以根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行各模塊的建設(shè)并最終打通所有模塊。
針對以上框圖,給出各大業(yè)務(wù)平臺建設(shè)規(guī)劃建議
01基于模型的數(shù)據(jù)創(chuàng)建平臺,從微觀到介觀到宏觀的標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)化的3D模型建模和仿真,實(shí)現(xiàn)V+R的數(shù)字孿生。
02基于數(shù)字連續(xù)的數(shù)據(jù)管理平臺,是對創(chuàng)建的數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、生命周期進(jìn)行管理管控。
03基于模型驅(qū)動的協(xié)同平臺,是以項(xiàng)目管理為核心的驅(qū)動企業(yè)業(yè)務(wù)協(xié)同的統(tǒng)一平臺。
04大數(shù)據(jù)平臺,為各大業(yè)務(wù)平臺提供數(shù)據(jù)分析和決策支撐。
近年來,中國輪胎企業(yè)都在進(jìn)行正向研發(fā)轉(zhuǎn)型,在正向研發(fā)轉(zhuǎn)型過程中對數(shù)字化的建設(shè)是轉(zhuǎn)型過程中重要的一個環(huán)節(jié)。縱觀國內(nèi)外輪胎企業(yè)的發(fā)展,國際上知名輪胎企業(yè)在技術(shù)積累、數(shù)字化手段上要明顯高于國內(nèi)輪胎企業(yè)水平,但國內(nèi)輪胎企業(yè)最近幾年在數(shù)字化建設(shè)中不斷探索適合自己的業(yè)務(wù)模式而并不是一味的跟隨和模仿國外輪胎企業(yè),已形成了“中國特色”的企業(yè)管理模式,我們在不斷的拉進(jìn)與國外知名企業(yè)的距離。
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