达索系统Alain HOUARD:3D模型与3D打印相结合是造船工业未来趋势

达索系统是制造业领先的PLM供应商,在前端的工程研发设计端,仿真、模拟等方面提供了领先的信息技术,并基于丰富的行业实践开发了3DEXERPRINCE体验平台,解决了产品的设计和生产过程割裂的情况,从生产周期和成本管控等的角度为用户创造了极大的价值,树立了很多的业务实践的典范。

基于达索系统3D体验平台,所有的生态环境中所有的流程参与者,包括设计研究所,制造企业以及上游的供应商,都能够基于同一个数据源和同一套环境来从事设计工作。举例来说,在修改了某一个技术参数之后,相应的设计所和供应商当即就知道基于该参数的修改哪些部件需要修改、需要怎么样去修改,形成设计、制造和供应整个生态系统的闭环,保证所有的流程和性能以及数据的透明性,让各方都能够基于同一个目标来工作。

达索系统船舶与海洋工程行业副总裁Alain HOUARD (右)

另外,DELMIA作为3D体验平台的一个重要组成部分,可更好地支撑客户在生产执行和操作层面的需求。借助一个名叫EXALEAD的智能分析工具,通过对执行层流程的管控和数据的搜集,为客户在大数据和人工智能方面来提供支撑。

达索系统服务的市场是一个竞争异常激烈的市场。尽管过去多年来在设计端拥有了扎实的应用和经验,但达索系统意识到,依照传统思维模式,通过成本和价格优势去赢得市场的方式是不可持久的,只会直面越来越多的竞争。

为了避免陷入到同质化的竞争中,达索系统秉持创新这个核心去开辟新的市场,驱动自己在智能设计制造和未来目标市场中求得一席之地。

应对造船行业数字化转型挑战

数字化时代,造船工业也处于不断变化的挑战中。

船舶制造行业是达索系统聚焦的12大行业之一。近年来,达索系统提供了舰船建造和舰船运营这两个专门的子方案。借此与包括中船重工和中国船舶下属的造船企业在内的所有大型造船企业在生产制造领域开展了很多的合作。

船舶制造行业通常是生产准备与数据依据(即工艺路线)两个方面并行,在执行过程中,所有的生产设备以及数据会有更好的连接和准备性、完整性的检查。当一个生产指令从设计端传到制造端,除了保证执行过程的正常,还要对其可用性、准确性等进行一些检查,出现任何问题都采用相应的控制逻辑暂停生产过程。

APRISO是DELMIA制造方案的一个子模块,达索系统所有机台的连接,所有跟物联网相关的这些设备的连接和数据的采集,都通过APRISO来完成;达索系统已经为未来物联网所相连接,包括生产底层的数据获取等内容提供了一整套完整和的方案。

在过去,每一条船总是要有数天的维护和检修时间,这个成本居高不下。达索系统的3D建模对所有的资产全部模型化,根据仿真和质量要求,包括维修规则,确定在必要的时间进行必须的部件更换或者保养维修流程,把船只停驶的时间缩到最短,一方面从时间的角度间接地帮客户降低维护成本,另一方面,提升了船只的工作时间,直接为客户创造效益。而用户唯一需要做的就是采用达索系统的3D体验平台,把所有的资产建模化。

“驱动这个市场发生变化主要有三大因素,一是基于环保的考虑,燃油经济性更好的船只更加符合用户的需求,二是伴随全球经济版图的变化,那些适于在坚冰或者在寒冷的水域航行的坚固性船只,将在新开辟的北极航线上大显身手,三是在船只上加载绿色能源如太阳能、风能的供应方式,能刺激日益兴盛的游轮市场的需求。”谈到造船行业的未来市场,达索系统船舶与海洋工程行业副总裁Alain HOUARD在2019年达索系统3D体验峰会期间告诉记者:“这些因素影响着船舶制造业,也驱动达索系统这样的公司开辟一个与原来完全不同的蓝海市场。 “

将清洁能源应用到船上,这无疑是一个极大的创新。Alain HOUARD承认目前还存在很多的挑战,尤其是在技术层面。但是欧洲很多船厂已经开始建造应用于内陆河中的船只。作为汽车制造行业数字化建设的主要参与者,达索系统在新能源汽车方面更是基于技术和平台提供商的角度,聚合了行业间已经取得的一些知识成果。

字化造船正在成为现实

应用3D数字双胞胎虚拟设计技术,在飞机制造行业已经有了成功的实例,而船舶方面的数字双胞胎科技概念目前还处于“数字化船厂”阶段,强调单一数基、单一数据源,但船厂所有的资产全部都具备了数字化的基础,数字化样机设计过程中的设备、工艺以及现场的生产条件已经能够支持和实现。但是要真正落地还有一定的难度,原因在于船厂现有的设备水平以及工人的知识水准等还不足以支撑像航空那样直接把数字转化为生产;另外,船舶制造零部件更多、体积更大,流程更长,复杂性也远高于飞机航空设备。

为此,达索系统从船舶制造行业的电器、舾装、管路等不同的专业领域的不同场景进行展开数字化双胞胎的方法论和数据资产的探索,目前已经具备了相关的基础。管路在船舶设计中机加工的难度相对比较低,这一部分从设计到模型,达索系统已经全部实行了3A方式,车间工人全部通过Pad来接收3D图形,不再使用过去二维图纸进行机加工的模式。
在中国还没有数字化样船这类的设计。但在国外,达索系统已经跟Heesen Yachts公司开始合作生产一条70米长的船只,并且在舾装专业完全实现了数字样船。

Alain HOUARD表示,在技术层面已经不存在任何的限制和障碍。但完全实现数字化,这还是一个渐进的过程。

未来技术趋势

谈到未来五年对船舶行业可能产生重大影响的数字化技术,Alain HOUARD表示,授人鱼不如授人以渔。 达索系统最大的期望是将3D模型应用于更多的船厂,基于3D体验平台来开展整体设计,一方面,让所有的设计全部基于3D模型,把船厂的核心资产变成3D模型的数据资产,方便定期维护或更新,对那些非核心部件的损伤或者预测性的计划也可在不停船的情况下完成,这在国内的设计所和船厂正在进行中,并且已经有成功的案例;另一方面, 3D模型和3D打印的结合,不用再打印任何材料,通过虚拟的3D视觉去开展沉浸体验式的体验。

“未来的技术方向,一定会集中在达索系统所倡导的单一来源的3D模型资产概念,结合最新的3D打印影响并转变整个行业的商业模式,从而诞生出更多创新实践。“Alain HOUARD总结说。