先进的分析技术加速了分析技术研究中心的制造使命

先进的分析技术加速制造

分析技术研究中心的使命

材料分析和CAE技术的集成

2022年1月,住友电气集团的分析技术研究中心(ATRC)将迎来成立20周年。它的运作可以追溯到20世纪60年代,当时测试部门成立了内部,这导致了分析表征中心的建立。同时,成立了计算机部,进行计算机分析。组织机构进行了升级和扩大,成立了CAE研究中心。导致分析表征中心成立的活动侧重于“分析”,直接观察和评价对象,而CAE研究中心则侧重于“分析”,在理论计算的基础上进行预测。

计算机辅助工程(CAE)是指通过计算机模拟进行初步研究,以确定产品和材料在开发、设计和制造阶段是否在性能和质量方面存在问题的系统。它可以计算物理现象,如施加的力的状态,流体流动,传热和电磁场。它还可以可视化物体内外的不可见现象,如应力、温度和电磁场。因此,CAE可以在不制造原型的情况下,探究缺陷产生的原因,预测产品的强度和使用寿命,验证各种设计。近年来,CAE已被许多制造商所采用,并已成为确保产品可靠性和竞争力的重要工具。

分析表征中心和CAE研究中心致力于为整个公司提供解决方案。雷电竞app官方在2002年,双方合并成立了ATRC,以更彻底和广泛地探讨问题的根源。根据成立说明书,ATRC的目标是“变化分析技术”。更具体地说,ATRC的任务是为探索根本原因和解决与产品相关的问题提供解决方案,并开发分析技术,而不仅仅是进行分析。该任务还包括通过横向部署在这一过程中获得的发现来促进信息共享,从而加强住友电气集团制造业务的基础。

聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB-SEM)是截面制备和观察的主要设备。
聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB-SEM)是截面制备和观察的主要设备。
聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB-SEM)是截面制备和观察的主要设备。

“使无形可见”的技术

分析的任务是什么?ATRC总经理Atsushi Kimura说:“简单地说,他们让不可见的变得可见。”

“在ATRC,分析意味着对物体的直接观察,而CAE意味着对不可见或潜在现象的理论预测。例如,当一个产品的镀层厚度变化很大时,分析团队和CAE团队合作探究缺陷的原因。在分析中,用电子显微镜观察镀层的金相组织和生长过程,这些是人眼看不见的。通过化学分析验证镀液的成分浓度,确定镀液成分是否达到设计的效果。同时,CAE可以直观地显示施加电压时的电场分布和镀液流动情况。我们通过这种合作,探讨问题的根源。如您所见,分析和CAE都是使不可见的变为可见的工具。这使我们能够从各个方面进行检查和采取措施,促进讨论以解决问题,并提出解决方案。”

ATRC负责管理住友电气集团的所有产品。它在大阪、伊丹和横滨开展业务,对汽车零部件、信息通信、电子、环境和能源、工业材料等领域的各种产品进行分析。ATRC还在佐贺县多寿市的公共研究机构九州同步加速器光研究中心的同步加速器辐射设施中拥有一个专用实验站。材料用高强度x射线照射,以实现深入分析。(详情见下文。)2012年,中国分析技术中心在中国苏州成立,主要是为了支持印刷电路板业务,以应对中国生产现场的质量问题。

电感耦合等离子体光学发射光谱(ICP-OES)用于测定溶液中微量元素的存在和浓度。ICP-OES作为受管制元素的痕量分析技术,以符合RoHS和REACH标准的需求越来越大。
电感耦合等离子体光学发射光谱(ICP-OES)用于测定溶液中微量元素的存在和浓度。ICP-OES作为受管制元素的痕量分析技术,以符合RoHS和REACH标准的需求越来越大。
微聚焦x射线CT扫描仪使用x射线对标本的内部结构进行无损三维观察。
微聚焦x射线CT扫描仪使用x射线对标本的内部结构进行无损三维观察。
核磁共振(NMR)波谱检测放置在强磁场中的核自旋的相互作用,使用户能够表征液体和固体样品中所含分子的键态、迁移率和浓度。
核磁共振(NMR)波谱检测放置在强磁场中的核自旋的相互作用,使用户能够表征液体和固体样品中所含分子的键态、迁移率和浓度。

分析技术,在确保竞争力方面发挥着关键作用

在制造业中,分析技术变得越来越重要。它已成为确保市场优势的关键因素。

木村淳分析技术研究中心总经理
木村淳分析技术研究中心总经理

“最近,客户的分析要求比以前更严格了。为了保持我们的竞争力,我们必须确保内部具备先进的分析能力。一些客户要求他们的供应商评估标准具有分析能力。评估结果将被通知,并将成为决定订单和市场份额的材料之一。在汽车制造商的竞争性采购中,供应商必须提供其产品的可靠性测试结果。最近他们也被要求提交CAE数据。也就是说,供应商必须提供可靠性得到保证的证据。因此,向客户展示我们集团的分析能力和系统是极其重要的。”

ATRC的优势之一是它拥有执行分析和CAE的设备、技术和人员,这完全适合住友电气集团的制造业务。例如,日本只有三家私营公司拥有上面提到的同步辐射设施的专用实验站。集团拥有的设备是业内最先进的。分析和CAE技术已经在多年的运营中积累起来,并从一代传给下一代。需要什么来进一步推进分析技术并提高其能力?

“信息中心功能的进步是我们希望在未来加强的方面之一。我们将部署从分析中获得的发现,并创建一个分析知识库。我们还将加强指导和管理,以保持生产现场分析设备的性能,并提高操作人员的技能。同时,通过促进分析任务专业化,搭建平台,提高业务运营效率。分析的目标变化很快,分析技术也在不断发展。因此,我们积极促进与外部组织的联盟和合作,以利用尖端技术。我们将与世界上性能最好的同步辐射设备SPring-8、日本质子加速器研究中心(J-PARC)、研究机构和大学深化合作,包括人员互动。通过这些努力,我们的目标是充分利用尖端分析技术来支持住友电机集团的制造业务,”Kimura说。

预处理是一项任务,利用专门知识溶解样品进行化学分析。
预处理是一项任务,利用专门知识溶解样品进行化学分析。

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