Recherche d'application de la technologie de fabrication avancée dans la fabrication d'escaliers mécaniques

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Figure 1 : Organigramme de la production au plus juste de la technologie de groupe CST basée sur l'entreprise

Un aperçu de la technologie associée en Chine, le plus grand site de fabrication d'escaliers mécaniques au monde, et le fabricant chinois CST

par Wang Qibing, Leng Yonggang et Lee Yu

Parallèlement au développement rapide de l'économie chinoise et à la vigoureuse promotion de l'urbanisation, le développement de la fabrication d'escaliers mécaniques continue de croître à deux chiffres. Selon les données publiées par la China Escalator Association, contre 529,000 2012 en 633,000, un total de 2013 104,000 escaliers mécaniques ont été produits dans l'industrie en 19.6, avec un gain net de 2.45 2012. Avec un taux de croissance de 2013 %, le nombre d'escaliers mécaniques installés sur le marché était de 22.4 millions en XNUMX. Ce nombre a dépassé les trois millions en XNUMX (soit une augmentation de XNUMX %).

Selon les données publiées par l'Organisation internationale de normalisation, il y avait 12 millions d'escaliers mécaniques en Chine en 2013, ce qui était la première fois que la propriété d'escaliers mécaniques par habitant dans le pays atteignait le niveau moyen mondial. Il existe plus de 600 fabricants d'escaliers mécaniques en Chine, ce qui représente un segment de 100 milliards de CNY (14.71 milliards de dollars US) par an.

L'amélioration du niveau de fabrication des escaliers mécaniques est la tendance nécessaire au développement durable de l'industrie nationale des escaliers mécaniques.

L'escalator est en train de devenir un symbole important de l'urbanisation moderne et des équipements de transport ferroviaire de pointe. La fabrication d'escaliers mécaniques est importante dans la modernisation de l'industrie manufacturière. Le segment doit suivre le rythme des innovations technologiques telles que l'impression 3D, l'Internet mobile, le cloud computing, les mégadonnées, le génie biologique et les nouvelles formes d'énergie et de matériaux. La fabrication d'équipements intelligents et d'usines intelligentes basées sur le système d'information physique est à la tête de la révolution de la fabrication, qui est soutenue par le document politique de 2015 « Made in China 2025 ». L'industrie nationale des escaliers mécaniques a continué de croître vigoureusement, entraînant une demande d'accélération de l'innovation et de la fabrication en son sein.

Situation de base de la technologie de fabrication avancée

Situation du marché

Parallèlement au développement rapide de la technologie de fabrication de pointe, la qualité de l'équipement pour soutenir le transport ferroviaire avancé a été améliorée ; pendant ce temps, c'est l'indice dur pour la technologie de fabrication de pointe entrant dans la fabrication d'escaliers mécaniques. Cela apporte des changements qui incluent la conception et la fabrication assistées par ordinateur et un écosystème de technologie de pointe intégré. Bien que l'application d'une technologie de fabrication avancée puisse aider le fabricant à obtenir un avantage considérable dans la concurrence sur le marché, les fabricants doivent toujours dépendre de l'organisation et du jeu complet de la technologie pour parvenir à une coordination et une intégration unifiées. Par conséquent, l'amélioration du niveau de fabrication des escaliers mécaniques est la tendance nécessaire au développement durable de l'industrie nationale des escaliers mécaniques.

Situation actuelle dans l'industrie chinoise des escaliers mécaniques

En raison du démarrage relativement tardif de l'industrialisation chinoise, par rapport au niveau d'industrialisation d'autres pays développés, il existe toujours un écart important entre l'industrie manufacturière chinoise et la technologie de fabrication de pointe.

Caractéristiques de la technologie de fabrication avancée

Développement

La « technologie de fabrication avancée » est considérée comme la dernière étape du développement de la technologie de fabrication traditionnelle. Il conserve non seulement les facteurs efficaces de l'ancienne technologie de fabrication, mais absorbe également en permanence toutes sortes de réalisations de haute technologie, pénétrant dans tous les domaines de la production. La nouvelle technologie de fabrication intellectuelle sera constamment mise à jour avec les progrès de la science et de la technologie.[1]

Application industrielle

Les nouvelles méthodes de fabrication sont des moyens importants de développer de nouveaux produits et technologies. Ils jouent un rôle important dans l'entreprise industrielle, apportant des avantages économiques et sociaux considérables. Au lieu de viser uniquement ce qui est le plus récent, la technologie de fabrication de pointe se concentre sur le résultat le plus pratique de la combinaison de la technologie, de la gestion et de la science. Il s'agit de simplifier et de justifier le système d'organisation et de gestion au cours du processus de production, favorisant ainsi un niveau de fabrication avancé pour augmenter la compétitivité globale d'une entreprise sur le marché, favorisant ainsi le développement économique et industriel national.

La mondialisation

La mondialisation et l'informatisation de l'industrie manufacturière permettent à l'industrie manufacturière de chaque pays d'avoir un développement stable sur le marché international grâce à une technologie de fabrication de pointe. Par conséquent, cela influence l'entreprise de fabrication, un exemple frappant étant l'introduction de la technologie de conception assistée par ordinateur (CAO) en 1986.

Application de la technologie de fabrication avancée

Technologie de groupe

Dans la fabrication d'escaliers mécaniques, la technologie de groupe est le fondement de la fabrication assistée par ordinateur, qui intègre organiquement l'ensemble du système tel que la R&D, la fabrication de produits, la gestion d'entreprise, etc. dans la maturation de l'entreprise. Le cœur de la technologie de groupe est le processus de groupe, qui a intégré les pièces de structure, de matériau et de processus similaires dans une famille de pièces (groupe), augmentant ainsi la productivité et l'efficacité.[2]

Par exemple, CST Escalator Manufacturing Co. a réalisé une gestion de fabrication Lean basée sur la technologie du groupe. Avec la technologie du groupe, il a codé l'ensemble des pièces non standardisées et mis en place une base de données, une conception de la structure des pièces neuves, un plan de processus, une préparation et un traitement de production qui référencent les documents de pièces avec le même code ou un code similaire. L'application de la technologie de groupe a jeté des bases solides pour la mise en œuvre de la technologie de groupe. Il est utilisé sur le taux de livraison pour l'approvisionnement en matériaux, les paramètres de structure des pièces, les exigences de performance et les dimensions depuis la date d'ordonnancement dans le contrat. Par exemple, les composants sont générés avec des dessins techniques optimisés et par l'ajustement des dessins avec des pièces, des processus de production et des outillages similaires, suivis de l'achat ou du traitement des commandes. Le processus de production unitaire et d'échange d'achat, de production, d'achat, de technologie et de R&D de matières premières est basé sur les données techniques précédentes de produits similaires pour résoudre les problèmes le plus rapidement possible et réaliser l'ingénierie simultanée.

La plupart des produits de l'entreprise doivent être fabriqués en flux tendu sur la base du contrat, tandis que d'autres sont fabriqués selon le calendrier en fonction des exigences du client. Le temps inverse a été utilisé pour organiser le traitement de la technologie, l'approvisionnement en matières premières, le traitement des pièces de rechange, l'emballage et le transport selon le délai de livraison du contrat, tandis qu'après l'application de la technologie de groupe, le temps de fabrication des composants a été considérablement raccourci.

Intelligence artificielle

Différents types d'entreprises varient à la fois en profondeur et en largeur sur la vulgarisation de la technologie de pointe, en particulier pour l'informatisation. La conception des escaliers mécaniques est compliquée, en fonction de la riche expérience de conception et du niveau de processus d'application du personnel technique d'ingénierie. En phase de conception, ils résolvent non seulement les problèmes déterministes basés sur des algorithmes, mais aussi les problèmes de non-détermination basés sur les connaissances et les règles. Parallèlement à l'application de la technologie CAO dans la conception d'escaliers mécaniques, il faut un ordinateur pour remplacer les personnes pour résoudre le problème d'incertitude.

La conception optimisée du support des escaliers mécaniques fabriqués par CST applique les logiciels de calcul de NX Nastran, MSC Nastran, Abaqus, Ansys, Hyperworks et les normes EN 1993 (GB 50017) de conception de structures en acier et « spécifications de sécurité de fabrication et d'installation d'escaliers mécaniques et trottoir roulant », etc., par la méthode de traction (EN 1993-1-1/6.3.1) (Figure 2).

La recherche montre que, comme l'équipement de levage est utilisé par le public, l'escalier mécanique doit être calculé avec précision avec toutes sortes de charges maximales ou de pression au ralenti. Pour garantir cela dans le cycle de production, l'application de la technologie d'informatisation joue un rôle important dans la recherche technique, soutenant le processus de conception et de fabrication des grands escaliers mécaniques publics.

Ingénierie simultanée

L'ingénierie simultanée intègre la conception pour définir les variables de gestion des données via des modèles de produits numériques. Au cours des premières étapes de la conception traditionnelle d'un produit, il n'est pas facile de déterminer le cycle de vie d'un produit, tandis qu'avec l'ingénierie simultanée, la conception, le processus et les premières étapes de la production peuvent être intégrés. À l'aide d'un ordinateur, le cycle de production (figure 3, deuxième schéma) est considérablement raccourci et les problèmes apparaissant aux premiers stades peuvent être résolus. Ainsi, la qualité de la conception, du processus et de la production est garantie et de nombreuses retouches sont évitées.

Les escaliers mécaniques sont des équipements complexes haut de gamme, dont la technologie de développement impliquée peut prendre beaucoup de temps. Le cycle de production, la qualité des produits et le contrôle des coûts dans le développement des escalators sont particulièrement importants, compte tenu de la vive concurrence du marché. La plupart des marques nationales n'imitent que d'autres entreprises, en raison de leur manque de capital d'investissement pour le développement de produits, de sorte que les produits mis sur le marché ne peuvent pas être vérifiés aux premiers stades du développement technologique. Ainsi, il y a toujours un grand écart entre les produits nationaux et ceux d'outre-mer. En particulier, investir des fonds dans le développement de produits et la mise en place de technologies organisationnelles est nécessaire pour que les industries chinoises des escaliers mécaniques raccourcissent le cycle de développement de la technologie des escaliers mécaniques, améliorent la qualité des produits et diminuent les coûts de développement des produits.

Le développement des escaliers mécaniques peut être divisé en six points de vue techniques : planification, R&D, vérification des tests de composants, fabrication d'essais d'échantillons, tests en petits groupes et acceptation de l'ensemble de l'unité. La vérification ponctuelle des escaliers mécaniques finis avant qu'ils ne quittent l'usine doit inclure la qualité et les performances, les lois et réglementations nationales et les normes des clients. Les produits défectueux doivent être isolés et identifiés sur place. Les départements concernés devraient être invités à prendre des mesures correctives dès que possible. Ensuite, le client doit être informé de tout défaut du modèle. En outre, les escaliers mécaniques doivent être testés au fil du temps sur la sécurité et la fiabilité par le fabricant.[5]

Fonctionnalité Technologie

La « Feature Technology » est un prototype intégré aux dernières réalisations des nouvelles technologies, telles que la CAO/FAO, le traitement laser, la commande numérique et les nouveaux matériaux. Le prototype de la pièce à fabriquer peut être généré directement à l'aide des données du modèle CAO 3D, qui peuvent être facilement modifiés pour produire le nouveau prototype. Différent des pièces traditionnelles de fabrication, qui nécessitent du bois, du plastique, de la céramique, etc., il raccourcit le temps de fabrication d'un prototype de quelques jours à quelques heures, améliorant ainsi le cycle de développement du produit. Par exemple, lors de la conception d'une unité de remorquage par CST, l'analyse du modèle 3D solide d'un élément fini est établie pour résoudre la fréquence naturelle et la vibration de chaque ordre pour ajuster la distribution de la fréquence propre de chaque coque et réduire le co- oscillation de la fréquence de rotation et de la transmission causée par les engrenages et les vis sans fin. L'exactitude de l'imitation est vérifiée grâce à l'expérience modale illustrée à la figure 3, qui fournit la référence pour la conception dynamique et l'optimisation de plusieurs angles et côtés du corps (figure 4).

Fabrication Agile (FA)

AM établit les employés de l'entreprise, en soutenant les fabricants avec une assistance dans la fabrication, les agents et les sociétés affiliées. Sur la base du réseau informatique, de l'ensemble d'informations et du caractère du développement de la coopération, une société virtuelle axée sur les tâches est établie pour réaliser une production rapide et optimale.[2]

Conclusion

Cette étude a décrit le contenu spécifique de l'application avec des technologies de pointe telles que la technologie de groupe, l'IA, l'ingénierie simultanée, les fonctionnalités techniques et la FA dans le processus de fabrication des escaliers mécaniques. Il a décrit son effet sur la conception optimale dans le soutien à la fabrication d'escaliers mécaniques et la conception d'unités de remorquage d'escaliers mécaniques pendant la fabrication. Ces effets peuvent améliorer la fabrication des escaliers mécaniques et le développement technologique. Par vérification via la mise en œuvre, on peut voir que la technologie de fabrication de pointe a joué un rôle important dans la promotion de la base industrielle de la fabrication d'escaliers mécaniques en Chine, en passant à l'innovation dans la base industrielle et en stimulant le développement durable de l'industrie mondiale des escaliers mécaniques.

Références
[1] Zhou Jun et Mao Jian. « Technologie de fabrication de pointe. »
[2] Zhang Lei. « Le développement de la technologie de fabrication avancée » (2009).
[3] Hu Haiyan. « Les méthodes de production allégée et les exemples basés sur la technologie du groupe » (2002).
[4] Saberi S., Yusuff RM, Zulkifli N, et al. « Facteurs efficaces sur les performances de mise en œuvre de la technologie de fabrication avancée : examen », Journal of Applied Sciences (2010) 10 (13), p. 29-42.
[5] Zhong Yuan. « Directive de conception du produit orientée vers la fabrication et l'assemblage ».
[6] Li Changwen. « L'application de la technologie de fabrication avancée dans l'industrie de la fabrication mécanique » (2009) (03).
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