時間：2023-10-08 09:43:31
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：機械行業(yè) 計算機技術(shù) 自動化 設(shè)計制造
中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（a）-0004-02
1 計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢
計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用、基于計算機平臺的數(shù)控機床的應(yīng)用、計算機三維技術(shù)的應(yīng)用以及計算機ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用。目前計算機繪圖技術(shù)、數(shù)控機床已經(jīng)在我國的機械行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量和使用價值。計算機ERP管理系統(tǒng)在機械行業(yè)中的應(yīng)用有利于降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)營效率，在企業(yè)的快速發(fā)展中發(fā)揮了重要、積極作用。計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用大幅度提高了機械行業(yè)的生產(chǎn)效率，主要體現(xiàn)于產(chǎn)品的設(shè)計和研發(fā)速度的提升，明顯縮短了產(chǎn)品設(shè)計時間，提高了產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。（2）計算機ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用實現(xiàn)了企業(yè)的全方位管理，保證了企業(yè)各個部門、各個環(huán)節(jié)信息的及時傳輸和反饋，提高了企業(yè)的反應(yīng)能力。（3）計算機存儲技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了對企業(yè)各種生產(chǎn)信息資源以及產(chǎn)品設(shè)計圖紙的有效存儲，不僅提高了信息資源的管理效率，同時也避免了紙張的浪費。
2 計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用
機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中計算機技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是可視化、仿真、模擬、繪圖等輔助技術(shù)的應(yīng)用，二是基于計算機平臺的數(shù)控機床的應(yīng)用，三是計算機三維技術(shù)的應(yīng)用，四是計算機ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用。
2.1 計算機輔助技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用
在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中應(yīng)用較多的計算機輔助技術(shù)主要有計算機可視化技術(shù)、計算機仿真模擬技術(shù)等。顧名思義，計算機可視化技術(shù)就是將抽象的機械信息和數(shù)據(jù)進行直觀化、具體化、可視化，將其轉(zhuǎn)化為更容易讓人理解的信息和數(shù)據(jù)，進而分析、計算以及掌握機械產(chǎn)品的特點和性能，了解機械產(chǎn)品的動態(tài)生產(chǎn)過程，不斷對其進行改進、優(yōu)化。計算機可視化技術(shù)在機械設(shè)計和制作領(lǐng)域中的應(yīng)用一方面可以發(fā)揮基礎(chǔ)的輔助設(shè)計作用，有利于減少人工誤差，提高產(chǎn)品設(shè)計的精確性；另一方面能夠極大地提高工作效率，節(jié)約了大量的人力和時間，推動了自動化的進程。計算機仿真模擬技術(shù)以計算機和軟件為基礎(chǔ)，匯集了多個學(xué)科的理論知識和技術(shù)原理，仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決機械制造中的復(fù)雜問題。在機械設(shè)計和制造過程中，產(chǎn)品加工是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，利用計算機仿真虛擬技術(shù)可以為產(chǎn)品的加工提供理論和技術(shù)支持。例如在某些機械產(chǎn)品的磨削過程，利用仿真技術(shù)可以對磨削行為以及磨削質(zhì)量進行預(yù)測和模擬，并以此為依據(jù)優(yōu)化磨削過程。在機械設(shè)計階段，應(yīng)用較多的計算機制圖技術(shù)，例如CAD、CAM 都是常用的計算機繪圖技術(shù)，利用計算機繪圖技術(shù)一方面可以減少制圖的差錯率，降低產(chǎn)品生產(chǎn)損失；另一方面能夠縮短制圖周期，為新產(chǎn)品的研發(fā)提供更多的時間。
2.2 基于計算機的數(shù)控機床在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用
數(shù)控機床的最主要優(yōu)勢特征就是能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)自動化，以計算機為平臺、軟件為基礎(chǔ)的數(shù)控機床的編程主要有兩種方式，即軟件自動編程以及軟件手工編程?；谧詣泳幊痰臄?shù)控機床軟件主要應(yīng)用于較復(fù)雜零配件的生產(chǎn)，以計算機為平臺采用標準的數(shù)控軟件語言對應(yīng)用程序進行編寫，然后經(jīng)過處理形成數(shù)控機床的運行程序。近年來隨著數(shù)控技術(shù)的快速更新和發(fā)展，計算機語言與數(shù)控編寫程序之間的相互轉(zhuǎn)換更加容易實現(xiàn)，更大程度上滿足了數(shù)控機床編程的需要。
2.3 計算機三維技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用
三維技術(shù)是現(xiàn)代計算機技術(shù)的重要組成部分，其采用了更先進的理論和方法制作神奇三維立體，為產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了更科學(xué)的設(shè)計方法，例如對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的受力分析以及對產(chǎn)品形狀的模擬分析都是三維技術(shù)在機械設(shè)計和制作行業(yè)的重要應(yīng)用體現(xiàn)。CAD三維技術(shù)的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在對產(chǎn)品大小、形狀、特征以及產(chǎn)品位置的模擬分析方面，另外還可以對產(chǎn)品賦予一系列物理特征信息，通過對產(chǎn)品顏色、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品體積、產(chǎn)品承壓力等物理特征信息的分析從而進一步保障產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。在以往的機械產(chǎn)品設(shè)計過程中，往往需要通過各種物理實驗和化學(xué)實驗來檢驗產(chǎn)品質(zhì)量，而現(xiàn)在通過三維技術(shù)的模型功能就不再需要通過物理和化學(xué)實驗保證產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，如此就極大地節(jié)約了產(chǎn)品設(shè)計成本，同時也有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
2.4 計算機ERP管理系統(tǒng)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用
機械零配件種類的復(fù)雜性決定了機械行業(yè)自身具有較強的離散性，企業(yè)很難保證產(chǎn)品的終端性。對于任何一個機械產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)來講，都需要詳細、準確地了解和掌握自己所生產(chǎn)產(chǎn)品的零配件，包括零配件的個數(shù)、零配件的具體型號、零配件的可用性等信息都要有準確的記錄資料，這些信息資料是企業(yè)生產(chǎn)部門制定產(chǎn)品生產(chǎn)計劃的重要依據(jù)。機械產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)日常運營主要包括產(chǎn)品加工以及產(chǎn)品管理兩方面內(nèi)容，產(chǎn)品管理涉及到零配件數(shù)量管理、庫存管理、產(chǎn)品生產(chǎn)計劃信息管理，另外就是企業(yè)ERP系統(tǒng)的維護和管理，從ERP系統(tǒng)中可以準確查詢企業(yè)每個批次零配件的具體數(shù)量、毛坯數(shù)量、半成品數(shù)量、成品數(shù)量，如此可以實現(xiàn)對每個批次產(chǎn)品的動態(tài)跟蹤分析，及時掌握當前毛坯數(shù)量是多少、半成品和成品數(shù)量是多少、產(chǎn)品報廢數(shù)量是多少，對以上信息的掌握可以為企業(yè)決策部門提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，對降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)營效益有著重要意義。
3 結(jié)語
計算機信息技術(shù)的普及應(yīng)用推動人類從機械化時代進入信息化時代，計算機技術(shù)的強大功能在各個行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著不可估量的作用，其在機械行業(yè)中的應(yīng)用不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時在推動企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)自動化中也發(fā)揮了不可替代的作用。目前計算機技術(shù)在機械行業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用、基于計算機平臺的數(shù)控機床的應(yīng)用、計算機三維技術(shù)的應(yīng)用以及計算機ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展以及機械行業(yè)改革的深入，計算機技術(shù)與機械設(shè)計制造以及其自動化的融合將會成為以后的研究熱點。
參考文獻
[1] 何楠.機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（7）：148-149.
[2] 劉銳鋒.探討計算機輔助技術(shù)與機械設(shè)計制造的結(jié)合[J].化工管理，2015（7）：194-195.
[3] 盛國亮，孫曉亮，張真.機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用研究[J].硅谷，2015（3）：101-102.
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計;機械制造;自動化;核心技術(shù)
一、機械化設(shè)計制造與自動化研究的必要性
機器將人類從繁重的勞動中解放出來之時，人們就意識到他的重要性，從誕生之日起，機械工業(yè)的發(fā)展更是突飛猛進，為人類社會創(chuàng)造了巨大的價值和巨額的財富，對機械設(shè)計制造及自動化的研究是為了機器更好的工作、更好的為人類服務(wù)。第一，機械設(shè)計制造是個復(fù)雜的過程，每個零部件都會涉及到形狀、尺寸、材料等等問題，對這些問題的處理不光需要豐富的經(jīng)驗，還需要一定的理論支持，才能確保機械部件生產(chǎn)的順利進行和其組裝的成功，確保了其正常投入生產(chǎn)。第二，機械自動化是現(xiàn)代工業(yè)追求的職能生產(chǎn)形式，一方面，機械自動化將人從危險、復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中解放出來，提高了工業(yè)生產(chǎn)的安全性、穩(wěn)定性。另一方面，機械自動化利用傳感技術(shù)、遙控技術(shù)等使機器在無人操作的情況下自動運行，生產(chǎn)系統(tǒng)效率高、故障小，大大的提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率、效益。第三，電子信息技術(shù)下，數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸?shù)鹊确奖憧旖?，其效率遠遠高出了人工，對提高生產(chǎn)效益意義重大。
二、機械設(shè)計制造及其自動化的主要技術(shù)分析
機械設(shè)計制造及其自動化是在計算網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其依賴的核心技術(shù)就是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。例如，機械設(shè)計中，計算機可視技術(shù)、現(xiàn)實模擬技術(shù)為其提供了有力支持，設(shè)計者通過計算機軟件、硬件可將思想中的圖形以立體的形式表現(xiàn)出來，并可以通關(guān)相關(guān)的電腦軟件進行測試，提高了機械設(shè)計的合理性、可行性。其次，機械技術(shù)是機械設(shè)計制造及其自動化的基礎(chǔ)技術(shù)，機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材料、性能等都是機械制造及自動化的關(guān)鍵技術(shù)，在設(shè)計中，也要對機械部件的受力、運作等進行精確的設(shè)計，才能確保機器組裝的順利和生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定。再次，系統(tǒng)技術(shù)，這是一個綜合的、復(fù)雜的技術(shù)，它包含了信息系統(tǒng)、生產(chǎn)流程等等，是先進科學(xué)技術(shù)的融合，代表著工業(yè)生產(chǎn)的能力和水平。系統(tǒng)技術(shù)一方面，要注重先進科技的融合，提高系統(tǒng)的綜合性能，使其對產(chǎn)品的生產(chǎn)更為高效;另一方，要重視系統(tǒng)的融合性，確保系統(tǒng)各個聯(lián)系的有效、穩(wěn)固，促進生產(chǎn)的安全性和可靠性。第四，傳感檢測技術(shù)，主要是通過各種傳感器、計算機系統(tǒng)等組成一個傳感網(wǎng)絡(luò)，將其收集到的信息通過網(wǎng)絡(luò)輸出端描述出來，相關(guān)人員可依據(jù)這些信息對機械的生產(chǎn)、制造進行遠程操作。第五，自動控制技術(shù)，這一技術(shù)的核心就是機械的智能化，機械生產(chǎn)信息通過輸入端輸入，計算機對輸入的信息進行整理、傳輸，以便操作者能及時掌握機械狀態(tài)，對生產(chǎn)急性及時的調(diào)整，確保生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。這一技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢非常顯著，在提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品品質(zhì)的同時降低了生產(chǎn)的危險性，使人員遠離勞動條件差的工作環(huán)境，還節(jié)省了能源與材料消耗等，是機械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)的又一核心技術(shù)?？傊?，機械設(shè)計制造及其自動化的相關(guān)技術(shù)十分豐富，且具有一定的復(fù)雜性、綜合性，在機械設(shè)計制造及其自動化過程中，對這些技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)從全局出發(fā)，注重硬件、軟件的同時改進，才能更好的確保工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的國際競爭力，提高我國工業(yè)生產(chǎn)的實力。
三、機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展的前景分析
當前，隨著人們生活質(zhì)量的提高，對產(chǎn)品質(zhì)量、性能的要求也在不斷的變化，面對日益豐富的市場需求，機械設(shè)計制造及其自動化不但要滿足商品制造需求，還要從環(huán)保、智能化、集成化等方面出發(fā)，不斷的對其進行創(chuàng)新和優(yōu)化。第一，工業(yè)生產(chǎn)在積累財富的過程中對環(huán)境有一定的破壞，環(huán)境問題已成為工業(yè)發(fā)展的一大助力，機械設(shè)計及其自動化的創(chuàng)新可有效的改良工業(yè)生產(chǎn)的模式，減少其對環(huán)境的污染，這將是機械設(shè)計制造與自動化生產(chǎn)未來研究的核心問題之一，現(xiàn)在已受到普遍重視。第二，智能化發(fā)展方向，使機器擁有人一樣的智慧，能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)進行判斷并作出相應(yīng)的回應(yīng)。目前，在強大的網(wǎng)絡(luò)支持下，智能化生產(chǎn)已不稀奇，研究的方向?qū)⑹侨绾翁岣邫C械設(shè)計制造的智能化水平。第三，進一步提升機械制造及其自動化的集成化、敏捷化和清潔性，將人力資源進一步從勞動一線退下來，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的全自動化生產(chǎn)、清理等等。此外，還要考慮機械設(shè)計制造及其自動化的網(wǎng)絡(luò)性、虛擬化等，全方位的提升工業(yè)制造的水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品價值。
結(jié)語：對于機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)核心的研究是提高工業(yè)生產(chǎn)水平的有效途徑，當前，一方面要提升自行研究的效率，樹立自強、自信的研究精神，提高我國機械行業(yè)技術(shù)水平。另一方面，還需借鑒和模仿國外的先進技術(shù)經(jīng)驗，提高我國機械設(shè)計制造及其自動化的技術(shù)的發(fā)展，同時要重視借鑒和吸收過程的科學(xué)性、理智性，不照搬、不全面否定，結(jié)合我國國情有目的的分析研究，取長補短，促進我國機械行業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：船舶建造；數(shù)字化；信息技術(shù)
中圖分類號：U673 文獻標識碼：A
1.什么是船舶建造數(shù)字化
船舶建造數(shù)字化是以數(shù)據(jù)處理、圖形圖像、虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字控制等數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，將數(shù)字化技術(shù)全面應(yīng)用于船舶的產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、制造、管理、經(jīng)營和決策的全過程，使船舶產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)向著自動化、精細化、柔性化、智能化的方向發(fā)展。通過數(shù)字化技術(shù)與現(xiàn)代管理思想和先進工程方法的融合，形成船舶制造業(yè)信息化的完整體系，實現(xiàn)對造船業(yè)的信息化改造，使得造船企業(yè)全面提升產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本，縮短設(shè)計、生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2.船舶建造數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)涵
船舶建造數(shù)字化技術(shù)主要體現(xiàn)在如下3個方面：
2.1 CAX（計算機輔助技術(shù)）
CAX（計算機輔助技術(shù)）是CAD（計算機輔助設(shè)計）、CAE（計算機輔助工程）、CAM（計算機輔助制造）和CAPP（計算機輔助工藝計劃）的統(tǒng)稱。
（1）CAD（計算機輔助設(shè)計）指在計算機及可視化設(shè)備為基礎(chǔ)的專業(yè)化計算機系統(tǒng)的支持下，幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作?？梢栽贑AD系統(tǒng)的輔助下完成從合同設(shè)計開始的一系列設(shè)計工作，建立產(chǎn)品數(shù)字模型，進行工程計算和分析，生成和繪制工程圖，生成物料清單等。
（2）CAE（計算機輔助工程）是用計算機輔助求解復(fù)雜工程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強度、剛度、屈曲穩(wěn)定性、動力響應(yīng)、熱傳導(dǎo)、三維多體接觸、彈塑性等力學(xué)性能的分析計算以及結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計等問題的一種近似數(shù)值分析方法。
（3）CAM（計算機輔助制造）是將計算機應(yīng)用于生產(chǎn)制造的過程或系統(tǒng)，其核心是計算機數(shù)值控制（簡稱數(shù)控NC）。有狹義和廣義兩個概念。CAM的狹義概念指的是數(shù)控，包括數(shù)控機床、數(shù)控加工中心、數(shù)控生產(chǎn)流水線、數(shù)控火焰或等離子切割、激光束加工、自動繪圖儀、焊機、機器人等；廣義概念還包括制造活動中與物流有關(guān)的所有過程（加工、裝配、檢驗、存貯、輸送）的監(jiān)視、控制和管理。
（4）CAPP（計算機輔助工藝計劃）是通過計算機進行產(chǎn)品加工的工藝路線制定、工序設(shè)計、加工方法選擇、工時定額計算，包括工裝、夾具設(shè)計、刀具和切削用量選擇等，生成必要的工藝卡和工藝文件等。CAPP是連接產(chǎn)品設(shè)計CAD信息和加工制造CAM信息之間工藝信息的橋梁，是生成各種加工制造，管理信息的重要環(huán)節(jié)。
2.2 企業(yè)業(yè)務(wù)技術(shù)過程與信息管理
通常包括PDM/PLM/ERP/MES/CIMS等。即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM、產(chǎn)品生命周期管理PLM、企業(yè)資源計劃ERP、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、計算機集成制造系統(tǒng)CIMS等。它們通過信息技術(shù)與現(xiàn)代管理理念的融合，使人、資源、技術(shù)、管理等要素有機地結(jié)合起來，從而實現(xiàn)設(shè)計及生產(chǎn)過程管理的精細化和企業(yè)資源利用的優(yōu)化。
2.3 數(shù)字化裝備
軟硬件相結(jié)合的數(shù)字化裝備，如NC（數(shù)控設(shè)備）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）、Robot（機器人）等通過數(shù)字控制形成的生產(chǎn)自動化裝備。這些設(shè)備通過離散的數(shù)字信息控制設(shè)備或傳動裝置的運行，實現(xiàn)生產(chǎn)加工的自動化。
3.船舶建造數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展歷程
3.1 單項技術(shù)的企業(yè)部門級應(yīng)用階段
該階段主要是單項技術(shù)，如數(shù)值計算技術(shù)、CAD/CAE/CAM技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及各種部門級的管理信息系統(tǒng)，如財務(wù)、人事、OA、物資等管理系統(tǒng)在企業(yè)部門的局部范圍內(nèi)的應(yīng)用。部門級數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用作為一種技術(shù)手段對提高設(shè)計和生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮著重要作用。
3.2 企業(yè)內(nèi)綜合應(yīng)用集成階段
這一階段是由企業(yè)內(nèi)的信息集成、過程集成到應(yīng)用集成。通過信息集成保證了系統(tǒng)間信息的一致性，通過應(yīng)用集成使企業(yè)內(nèi)部的各種信息系統(tǒng)組成了一個有機的整體，大幅提高了數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的整體效益，使得企業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的各種業(yè)務(wù)活動得以協(xié)調(diào)運行，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力。
3.3 企業(yè)間的應(yīng)用集成階段
由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，促使電子商務(wù)、供應(yīng)鏈管理、協(xié)同設(shè)計、敏捷制造等一些基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型管理思想和管理方法得以實施，使得船舶這種具有大量配套設(shè)施的高度復(fù)雜產(chǎn)品的制造能夠?qū)崿F(xiàn)跨地域的專業(yè)化企業(yè)間的協(xié)同運作，使產(chǎn)品能夠快速地、柔性地應(yīng)對用戶的需求。
自20世紀60年代末將計算機用于船舶線型放樣開始，我國船舶行業(yè)信息化已歷經(jīng)40多年，國內(nèi)造船業(yè)經(jīng)過不懈的努力，使得造船數(shù)字化技術(shù)已逐步滲透到造船業(yè)價值鏈的每一個環(huán)節(jié)，引進或自主開發(fā)了各種各樣的信息系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于船舶設(shè)計、建造和管理過程中。國內(nèi)一些骨干造船企業(yè)和研究院所已開始引進虛擬仿真技術(shù)，開展船舶和海洋工程的產(chǎn)品虛擬設(shè)計和建造過程模擬等研究。
4.船舶建造數(shù)字化技術(shù)體系
制造業(yè)數(shù)字化技術(shù)是以現(xiàn)代設(shè)計制造的工程方法和先進制造理論為依據(jù)，以數(shù)字化技術(shù)為手段，面向產(chǎn)品全生命周期，理論方法與應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合的一個復(fù)雜的技術(shù)體系。
4.1 現(xiàn)代制造理論與數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)
主要有計算機集成制造、并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造、大批量定制等現(xiàn)代制造理論，以及建模技術(shù)、仿真技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)、集成技術(shù)等數(shù)字化技術(shù)緊密結(jié)合，形成了其技術(shù)理論基礎(chǔ)。
4.2 數(shù)字化基礎(chǔ)環(huán)境
主要包括計算機系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)、信息安全體系、信息標準化體系等。
4.3 數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計技術(shù)
主要包括產(chǎn)品需求分析、設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造等各個階段中，為分析和解決產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中的各種問題而提供的數(shù)字化的技術(shù)方法和應(yīng)用工具，如單項應(yīng)用技術(shù)CAD、CAE、CAM、VR等，過程管理和集成平臺PDM、仿真及優(yōu)化應(yīng)用等。
4.4 數(shù)字化制造技術(shù)
主要有數(shù)字化生產(chǎn)計劃與制造執(zhí)行控制、數(shù)字化工藝過程、數(shù)字化裝備、數(shù)字化制造單元、基于數(shù)字化的生產(chǎn)系統(tǒng)綜合集成等。
4.5 數(shù)字化管理技術(shù)
主要包括現(xiàn)代企業(yè)管理模式、集成化管理與決策信息系統(tǒng)、企業(yè)資源計劃與管理系統(tǒng)、企業(yè)生產(chǎn)項目管理系統(tǒng)、企業(yè)間協(xié)作的供應(yīng)鏈管理與電子商務(wù)技術(shù)、企業(yè)質(zhì)量管理的相關(guān)技術(shù)及企業(yè)管理系統(tǒng)的應(yīng)用實施過程及方法等。
船舶建造數(shù)字化技術(shù)是制造業(yè)數(shù)字化技術(shù)針對船舶制造的特點和具體要求的實際應(yīng)用。船舶建造數(shù)字化技術(shù)體系包括現(xiàn)代制造與數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)、船舶產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)、數(shù)字化管理技術(shù)和一體化集成技術(shù)，此外，還有數(shù)字化基礎(chǔ)支撐環(huán)境與相關(guān)技術(shù)等。
（1）船舶產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計技術(shù)以三維建模技術(shù)、數(shù)值計算技術(shù)、CAD、PDM、并行協(xié)同技術(shù)等數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，按照船舶設(shè)計不同階段及不同專業(yè)的規(guī)范和技術(shù)要求，形成船舶各設(shè)計階段的數(shù)字化技術(shù)。
（2）船舶產(chǎn)品數(shù)字化制造技術(shù)以MES、CAPP、NC、過程仿真等數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)代造船模式的要求，形成制造執(zhí)行層面的船舶數(shù)字化制造技術(shù)。
（3）船舶產(chǎn)品數(shù)字化管理技術(shù)則是將制造業(yè)先進的管理理念和方法與數(shù)字化技術(shù)相融合，按照船舶生產(chǎn)管理特點，形成船舶制造數(shù)字化管理技術(shù)。
（4）一體化集成技術(shù)則是進一步在設(shè)計、制造、管理等數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)信息的集成和應(yīng)用的集成，達到工程的并行和協(xié)同。
上述數(shù)字化技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用需具備相應(yīng)的基礎(chǔ)環(huán)境，需要解決一些相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，如信息標準化、編碼體系、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、企業(yè)資源數(shù)據(jù)庫、集成平臺、信息安全體系等。
5.船舶建造集成系統(tǒng)
船舶建造集成系統(tǒng)涵蓋船舶建造企業(yè)的設(shè)計、制造、管理的主要業(yè)務(wù)過程：
（1）設(shè)計方面主要包含船、機、電、舾裝、涂裝等專業(yè)門類的設(shè)計CAD系統(tǒng)、船舶設(shè)計虛擬仿真系統(tǒng)，以及結(jié)合生產(chǎn)工藝要求的各個專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計系統(tǒng)。設(shè)計系統(tǒng)生成的設(shè)計數(shù)據(jù)通過PDM（船舶產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）存放并管理，以PDM作為平臺，為船舶制造系統(tǒng)和管理系統(tǒng)提供有關(guān)產(chǎn)品信息的共享。
（2）船舶建造和管理系統(tǒng)通常包含工程計劃管理、物資與物流管理、成本管理、財務(wù)管理、質(zhì)量管理、企業(yè)資源（設(shè)備與人力資源）管理，以及MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）等。
（3）制造執(zhí)行系統(tǒng)控制車間級的生產(chǎn)制造執(zhí)行過程，如造船精度管理、資源日程計劃、作業(yè)安排與執(zhí)行實績反饋等。制造和管理系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)經(jīng)管計劃和產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計的要求制訂工程計劃、采購計劃、生產(chǎn)計劃和其他生產(chǎn)準備工作，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)貫徹實施生產(chǎn)作業(yè)過程。
結(jié)語
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，制造業(yè)的新思想、新方法、新技術(shù)層出不窮、日新月異，船舶建造業(yè)應(yīng)該緊跟現(xiàn)代科技潮流，不斷創(chuàng)新，以實現(xiàn)船舶建造技術(shù)的跨越式發(fā)展。
參考文獻
[1]姜波.船舶制造企業(yè)項目成本管理問題及優(yōu)化研究[J].現(xiàn)代商業(yè)，2009（26）：178-178.
航空飯金工裝數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)
與其他加工制造方法相比,飯金件的數(shù)字化設(shè)計制造有自身的特點。飯金件并非一次成形,它的制造過程包括多個工序,因此飯金件的數(shù)字化定義不僅包括零件本身的定義,更包括工序件的定義和優(yōu)化。為了保證制造精度,必須根據(jù)零件形狀、成形工藝、材料特性等進行成形過程中工藝數(shù)模的定義,作為工序間的制造依據(jù)和檢測依據(jù)。其次,飯金件成形是塑性變形過程,無法完全定量控制。再次,飯金成形過程中需控制的主要是成形力、溫度等工藝過程參數(shù),而非坐標等幾何參數(shù),控制難度更大。由于材料性能的不穩(wěn)定性和隨機性,使工藝參數(shù)設(shè)計和成形過程精確控制十分困難。因此必須從成形工藝開始直至工裝模具試壓交付整個過程進行研究,形成飯金件數(shù)字化設(shè)計制造的解決方案,建立飯金的數(shù)字化設(shè)計制造體系。飯金數(shù)字化設(shè)計制造包括工藝數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化工藝數(shù)模(即制造模型)、工裝數(shù)字化設(shè)計、工裝模具數(shù)字化制造等內(nèi)容,這些內(nèi)容以產(chǎn)品數(shù)模庫、產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)庫、工藝數(shù)模庫、模具設(shè)計知識庫、標準件庫、成形分析/仿真庫等共享數(shù)據(jù)為支撐,通過數(shù)據(jù)接口與相關(guān)部門進行數(shù)據(jù)交換,由數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行管理,進行系統(tǒng)集成,實現(xiàn)并行設(shè)計制造,從而提高飯金模具設(shè)計質(zhì)量,縮短制造周期。飯金的數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)工藝設(shè)計和制造模型的定義是核心,應(yīng)該進行以下方面的工作:建立企業(yè)共享數(shù)據(jù)庫。飯金件設(shè)計是典型的知識需求密集的過程。企業(yè)在以往的制造過程中積累了大量關(guān)于飯金材料性能數(shù)據(jù)、典型流程、工藝參數(shù)等經(jīng)驗及試驗數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為共享知識,建立模具工藝知識數(shù)據(jù)庫,有助于提高飯金工藝設(shè)計的效率和成形質(zhì)量。此外還有模具設(shè)計知識數(shù)據(jù)庫、模具數(shù)字化分析數(shù)據(jù)庫等。研究飯金件制造模型定義方法,建立毛坯和工藝模型的專用計算工具,為工裝設(shè)計、工藝參數(shù)設(shè)計、數(shù)控編程等提供數(shù)據(jù)源,以滿足零件精密成形的需要。圖1中,成形模具的外形制造依據(jù)為制造模型中的成形工藝模型而不是零件原始數(shù)模。成形工藝模型考慮了零件的回彈等因素,對型面和尺寸進行了合理的預(yù)修正。以制造模型為框肋零件橡皮囊液壓成形工藝過程的數(shù)據(jù)源,改變了反復(fù)試錯的制造方式,簡化了模具設(shè)計的工作,減少了人為不確定因素的影響,提高了模具設(shè)計的效率,同時可保證零件成形后的精度,提高零件制造的質(zhì)量,實現(xiàn)零件的精密、快速和低成本的制造。圖1框類零件橡皮囊液爪成形過程飛機蒙皮柔性工裝是數(shù)字化制造的一個典型案例。圖2所示是一種柔性多點吸盤式夾持工裝系統(tǒng),采用數(shù)字量傳遞的蒙皮制造技術(shù),與工藝數(shù)字化和數(shù)控設(shè)備結(jié)合很容易實現(xiàn)蒙皮零件的數(shù)字化生產(chǎn),使工裝制造周期大幅減少,生產(chǎn)效率顯著提高。模具外形調(diào)整在10分鐘之內(nèi)可以完成,對于多品種小批量蒙皮零件的生產(chǎn)具有獨特優(yōu)勢。國內(nèi)北京航空制造工程研究所已經(jīng)開展了這方面的工作5:。
國內(nèi)航空公司的飯金工裝數(shù)字化設(shè)計制造
【關(guān)鍵詞】數(shù)字化；先進制造；機械；信息化
【Abstract】This paper presents the key feature of advanced manufacturing technology. The relationship of advanced manufacturing technology and digital technology were discussed. The status and development of the digital technology and advanced manufacturing technology were analyzed. Pointing out that digital manufacturing is the core technology of the advanced manufacturing technology. Several key technologies in the digital manufacturing system were specifically discussed.
【Keywords】Digital technology； Advanced Manufactories Technology； Mechanical Manufacture； Informatization
1 先進制造技術(shù)的含義
先進制造技術(shù)AMT（Advanced Manufactories Technology）是指以提高制造企業(yè)綜合效益為目的，綜合利用信息、能源、環(huán)保等高新技術(shù)以及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)，對傳統(tǒng)制造過程中及產(chǎn)品的整個壽命周期中的使用、維護、回收、利用等有關(guān)環(huán)節(jié)進行研究并發(fā)行的所有適用技術(shù)的總稱[1-2]。
相對傳統(tǒng)制造技術(shù)，數(shù)字化制造技術(shù)是一項融合數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)，且以制造工程科學(xué)為理論基礎(chǔ)的重大的制造技術(shù)革新，是先進制造技術(shù)的核心。數(shù)字化先進制造是在計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與制造技術(shù)的不斷融合、發(fā)展和廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上誕生的。它是對制造過程進行數(shù)字化的描述，將制造信息采用數(shù)字化的表征、存儲、處理、傳遞和加工，從而在數(shù)字空間中完成產(chǎn)品的制造過程[3-6]。
2 數(shù)字化是先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)
2.1 先進制造技術(shù)的基本特征
先進制造技術(shù)包括以下五個基本特征。
（1）先進性。制造工藝作為先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)，必須是經(jīng)過優(yōu)化的先進工藝。先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)必須是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔工藝，它從傳統(tǒng)制造工藝發(fā)展起來，并與新技術(shù)實現(xiàn)了局部或系統(tǒng)集成。
（2）通用性。先進制造技術(shù)不是單獨分割在制造過程的某一環(huán)節(jié)，它覆蓋了產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)備、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)，甚至回收整個過程。
（3）系統(tǒng)性。隨著微電子、信息技術(shù)的引入，先進制造技術(shù)的駕馭信息生成、采集、傳遞、反饋、調(diào)整的信息流動過程。先進制造技術(shù)是可以駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
（4）集成性。先進制造技術(shù)由于專業(yè)、學(xué)科間的不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化甚至消失，技術(shù)趨于系統(tǒng)化、集成化，已發(fā)展成為集機械、電子、信息、材料和管理技術(shù)為一體的新興交叉學(xué)科。
（5）技術(shù)與管理的更緊密結(jié)合。對市場變化做出更敏捷的反應(yīng)及對最佳技術(shù)經(jīng)濟效益的追求，使先進制造技術(shù)十分重視生產(chǎn)過程組織管理體制的合理化和最佳化。
2.2 基于數(shù)字化的先進制造技術(shù)
數(shù)字化制造技術(shù)符合先進制造技術(shù)的上述五個基本特征。先進制造技術(shù)時代是數(shù)字化信息的時代，數(shù)字化技術(shù)是數(shù)字的生產(chǎn)、采集、存貯、變換、傳遞、處理及廣泛利用的新興科技領(lǐng)域。制造業(yè)從50年代數(shù)控機床的發(fā)明，標志著機械制造業(yè)向著數(shù)字化走出了第一步，隨后制造信息化沿著三個方面推進，一是現(xiàn)場生產(chǎn)方面，如：NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等；二是產(chǎn)品和工藝設(shè)計方面，如APT/CAD/CAM/CAE等；三是生產(chǎn)管理和集成方面，如MRP/PDM/ERP/CIMS等?？梢哉f信息技術(shù)改變了當代制造業(yè)的面貌。
3 數(shù)字化是先進制造技術(shù)發(fā)展的核心
3.1 數(shù)字化先進制造的核心技術(shù)
數(shù)字化是先進制造技術(shù)的核心，它是在計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與制造技術(shù)的不斷融合、發(fā)展和廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上誕生的。數(shù)字化先進制造主要包括以下幾個核心技術(shù)[4，6]：
（1）制造過程的建模與仿真。制造過程的建模與仿真是在一臺計算機上用解析或數(shù)值的方法表達或建模制造過程，建模通?；谥圃旃に嚤旧淼奈锢砗突瘜W(xué)知識，并為實驗所驗證。
（2）網(wǎng)絡(luò)化敏捷設(shè)計與制造。利用快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，改善企業(yè)對市場的響應(yīng)性。我國企業(yè)向國際接軌就必須在此領(lǐng)域開展研究，盡快掌握并趕上國外先進水平。
（3）虛擬產(chǎn)品開發(fā)。虛擬產(chǎn)品開發(fā)有四個核心要素：數(shù)字化產(chǎn)品和過程模型、產(chǎn)品信息管理、高性能計算與通訊和組織、管理的改變。
3.2 數(shù)字化對先進制造技術(shù)的實現(xiàn)
（1）數(shù)字制造的全球?qū)崿F(xiàn)―網(wǎng)絡(luò)制造。隨著數(shù)字化技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及交通運輸事業(yè)的迅速發(fā)展，這些企業(yè)可利用協(xié)同工作技術(shù)，在一定的時間、一定的空間內(nèi)，利用計算機網(wǎng)絡(luò)，小組成員共享通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)部傳遞的知識與信息。
（2）數(shù)字制造的動態(tài)聯(lián)盟―敏捷制造。為實現(xiàn)高增值、高產(chǎn)品質(zhì)量及優(yōu)質(zhì)服務(wù)，只有借助于高性能計算機和高速網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)字化環(huán)境中，充分利用其他企業(yè)制造過程的信息流和數(shù)據(jù)庫等有用的數(shù)字化資源，才能對變化市場做出快速的響應(yīng)。對于某些產(chǎn)品一個企業(yè)不可能快速、經(jīng)濟地獨立開發(fā)和制造其全部，必須根據(jù)任務(wù)，由一個公司的某些部門或不同公司按資源、技術(shù)和人員的最優(yōu)配置。于是，一種以數(shù)字制造為平臺的先進制造技術(shù)即數(shù)字制造的動態(tài)聯(lián)盟―敏捷制造嶄露頭角。
（3）數(shù)字制造的計算機實現(xiàn)―虛擬制造。數(shù)字化表征與傳遞、建模與仿真是數(shù)字制造的核心科學(xué)問題。這種能實現(xiàn)制造形狀與過程的數(shù)字化表征、非符號化制造知識的表征、制造信息的可靠獲取及其傳遞的、由整個制造信息形成的數(shù)字空間，為計算機和計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供了用武之地。
（4）數(shù)字制造的快速實現(xiàn)―快速原型制造。制造業(yè)面臨兩個重要的挑戰(zhàn)：一是要大大減少開發(fā)時間，二是產(chǎn)品的個性化。雖然計算機輔助設(shè)計和制造（CAD和CAM）已在很大程度上改善了傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計和制造方法，但在計算機輔助設(shè)計和計算機輔助制造集成實踐過程中仍有許多障礙。
虛擬制造技術(shù)在計算機上實現(xiàn)了產(chǎn)品實際的制造過程，對縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期、減少開發(fā)費用、提高市場競爭能力做出了重大貢獻。通過長期的探索與實踐，催生了制造技術(shù)上的又一次新的變革―快速成型制造技術(shù)。
（5）數(shù)字制造的環(huán)?；瘜崿F(xiàn)―綠色設(shè)計與制造。制造業(yè)為人類的繁榮昌盛做出了巨大貢獻的同時，每年產(chǎn)生了近55億噸的無害廢品和7億噸的有害廢品。因此，為了有效地保護環(huán)境，一定要在制造的各個階段進行污染控制。有必要使用能在各個階段評估環(huán)境被影響的后果的工具和方法學(xué)來支持設(shè)計和制造，一種具有意識的先進制造技術(shù)―綠色設(shè)計與制造ECD&M （EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing ）。
4 數(shù)字化是先進制造技術(shù)發(fā)展的未來
目前，計算機和網(wǎng)絡(luò)已成為制造業(yè)企業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)境和重要手段，目前世界500強企業(yè)無一例外地建立了內(nèi)部網(wǎng)。制造業(yè)在知識經(jīng)濟到來時呈現(xiàn)明顯的信息化趨勢，可以說信息技術(shù)在促進當代制造業(yè)發(fā)展過程中的作用是第一位的，信息技術(shù)將在更深層次上滲透和改造傳統(tǒng)制造業(yè)。
當前，數(shù)字化制造正在深入發(fā)展，其主要趨勢呈以下四點：
（1）由二維向三維的轉(zhuǎn)變―形成以MBD/MBI（Model Based Definition，MBD 基于模型的定義/Model-BasedInstructions，MBI基于模型的作業(yè)指導(dǎo)書）為核心的設(shè)計與制造。MBD是用集成的三維實體模型來完整的表達產(chǎn)品生命周期各階段的產(chǎn)品定義技術(shù)標準，為設(shè)計人員服務(wù)，解決的是要制造什么的問題；MBI是以三維模型表達的車間工作規(guī)范和方法，為加工、裝配、檢測人員服務(wù)，解決的是怎么制造的問題。MBD/MBI技術(shù)將使工程技術(shù)人員從繁瑣的二維圖紙和表格文化中解放出來，可將更多精力轉(zhuǎn)移到需求分析和產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)上。
（2）真正并行和協(xié)同的實現(xiàn)-數(shù)字化制造中的直觀可視化工作環(huán)境以及建模和仿真技術(shù)，為并行和協(xié)同工作提供了友好的協(xié)同工作環(huán)境及有效的實驗驗證手段和評估優(yōu)化工具。數(shù)字化制造是制造業(yè)信息化發(fā)展的新階段，也是目前制造業(yè)的重要發(fā)展方向，如精密化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化等，無一不與數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。
（3）數(shù)字化裝配與維修的應(yīng)用―裝配是產(chǎn)品生命周期中的重要環(huán)節(jié)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR， Virtual Reality）的發(fā)展為解決裝配序列規(guī)劃和裝配性能仿真提供新的思路和方法，虛擬裝配技術(shù)可在無物理樣機的情況下對產(chǎn)品可裝配性、可拆卸性、可維修性和裝配過程中的裝配精度、裝配性能等進行分析、預(yù)測和驗證，并支持面向生產(chǎn)現(xiàn)場的裝配工藝過程的動態(tài)仿真、規(guī)劃與優(yōu)化。目前虛擬裝配技術(shù)已從簡單的幾何裝配正朝著考慮精度、物性、過程、環(huán)境等多方面因素的裝配技術(shù)方向發(fā)展，這是推進虛擬裝配技術(shù)實用化發(fā)展的重要一步。
（4）數(shù)字化車間與數(shù)字化工廠―數(shù)字化工廠是數(shù)字化制造技術(shù)在車間和和工廠集成應(yīng)用和高效運營的全新生產(chǎn)模式。它在三維工藝過程、工藝裝備、生產(chǎn)線布局和生產(chǎn)管理綜合優(yōu)化和集成的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)產(chǎn)品在工廠、車間和生產(chǎn)線上由設(shè)計到制造的數(shù)字化執(zhí)行、管理和控制問題，是實現(xiàn)企業(yè)挖潛和增效的最有效形式。目前，生產(chǎn)線建模仿真技術(shù)和車間布局規(guī)劃已日益受到重視，它為高效物流實施以及精益生產(chǎn)、可重構(gòu)制造、單元化制造等先進制造模式提供科學(xué)分析工具，尤其對多品種、變批量和混線生產(chǎn)等復(fù)雜生產(chǎn)模式具有重要指導(dǎo)意義。
5 結(jié)束語
先進制造技術(shù)是改造傳統(tǒng)制造業(yè)的有效手段，為了有效地在我國利用先進制造技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)，需要明確研究、開發(fā)和應(yīng)用先進制造技術(shù)的重點。綜觀以上先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，可以看出數(shù)字制造實為先進制造技術(shù)的核心技術(shù)，是實施其他先進制造技術(shù)的平臺。
數(shù)字化先進制造技術(shù)是席卷全球的數(shù)字化浪潮中的重要一環(huán)，其本質(zhì)是支持數(shù)字化或信息化制造業(yè)的技術(shù)。充分運用當代數(shù)字化技術(shù)，大力發(fā)展數(shù)字化先進制造技術(shù)符合本世紀制造業(yè)的發(fā)展趨勢。
【參考文獻】
[1]楊叔子，吳波，李斌. 再論先進制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].機械工程學(xué)報，2006，42（1）：5-8.
[2]江征風(fēng)，吳華春.以數(shù)字制造為基礎(chǔ)的先進制造技術(shù)[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2005，6：5-7.
[3]張訓(xùn)杰，童偉國，陳林靜，胡金澤.先進制造技術(shù)與數(shù)字化制造[J].裝備制造技術(shù)，2007，11：106-107.
[4]張伯鵬.數(shù)字化制造是先進制造技術(shù)的核心技術(shù)[J].制造業(yè)自動化，2000，22（2）：1-9.
【關(guān)鍵詞】 飛機 數(shù)字化 柔性裝配
1 引言
傳統(tǒng)的飛機裝配采用剛性工裝定位、手工制孔連接、基于模擬量傳遞的互換協(xié)調(diào)檢驗方法和分散的手工作坊式生產(chǎn)。自20世紀 80 年代以來，隨著計算機輔助設(shè)計/制造（CAD/CAM）技術(shù)、計算機信息技術(shù)、自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在現(xiàn)代飛機制造中得到了廣泛的應(yīng)用，飛機制造進入了數(shù)字化時代。
在數(shù)字化技術(shù)的推動下，飛機裝配技術(shù)快速發(fā)展，形成了現(xiàn)代飛機的數(shù)字化柔性裝配模式。數(shù)字化柔性裝配模式具體表現(xiàn)為：在飛機裝配中，以數(shù)字化柔性工裝為裝配定位與夾緊平臺，以先進數(shù)控鉆鉚系統(tǒng)為自動連接設(shè)備，以激光跟蹤儀等數(shù)字化測量裝置為在線檢測工具，在數(shù)字化裝配數(shù)據(jù)及數(shù)控程序的協(xié)同驅(qū)動下，在集成的數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線上完成飛機產(chǎn)品的自動化裝配。
2 飛機裝配生產(chǎn)線特點
一般機械制造中的裝配線是指人和機器的有效組合，通過將生產(chǎn)中的輸送系統(tǒng)、隨行夾具和在線專機、檢測設(shè)備等進行有機組合，從而滿足多品種產(chǎn)品的裝配要求，充分體現(xiàn)了設(shè)備靈活性。裝配生產(chǎn)線的應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率縮短了制造周期，但自動化生產(chǎn)線的成本較高，主要用于批量生產(chǎn)，如在汽車行業(yè)。
但飛機產(chǎn)品型號多、批量少的特點使得飛機裝配生產(chǎn)線需要在具有一般機械產(chǎn)品裝配生產(chǎn)線的特點基礎(chǔ)上，還應(yīng)具有一定的柔，這樣同一生產(chǎn)線既能用于同型號同批次，又能適用于同型號改進改型系列機型的飛機產(chǎn)品裝配，從而滿足了裝配生產(chǎn)線對產(chǎn)品產(chǎn)量的要求，可充分發(fā)揮其優(yōu)勢，實現(xiàn)現(xiàn)代飛機產(chǎn)品的精益制造。
與國外發(fā)達國家相比，我國現(xiàn)代飛機柔性裝配生產(chǎn)線技術(shù)無論在研究層面還是應(yīng)用實踐層面都存在較大的差距，主要表現(xiàn)在：
(1)現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計模式和產(chǎn)品特征沒有充分考慮產(chǎn)品柔性裝配技術(shù)的應(yīng)用需求，不適應(yīng)柔性裝配生產(chǎn)線的發(fā)展要求。
(2)基于MBD的數(shù)字化裝配工藝規(guī)劃與管理技術(shù)缺乏系統(tǒng)研究和應(yīng)用。工藝設(shè)計手段還停留在二維工藝設(shè)計和表述為主的水平，存在與數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計不銜接、設(shè)計周期長、返工量大、需要實物驗證和示教性差等諸多問題，大量制造依據(jù)信息以工藝文件形式分離存在，管理混亂，不能滿足柔性裝配生產(chǎn)線可視化裝配、無圖制造的發(fā)展要求。
(3)數(shù)字化檢測技術(shù)嚴重滯后。
大量采用專用工裝、標準量具等模擬量設(shè)備進行產(chǎn)品的測量與檢驗，測量效率低、精度差，不能滿足柔性裝配生產(chǎn)線快速精確測量、在線質(zhì)量控制的需求。
3 數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)
通過研究國外數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展狀況，結(jié)合飛機裝配及其生產(chǎn)線的特點，可得出構(gòu)建新一代飛機數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線必須包括以下內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)：(1)面向裝配的數(shù)字化產(chǎn)品并行設(shè)計，為實現(xiàn)柔性裝配、敏捷制造提供前提和基礎(chǔ)；(2)數(shù)字化三維裝配工藝設(shè)計與仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)整個裝配過程中數(shù)字量傳遞；(3)數(shù)字化柔性工裝系統(tǒng)，實現(xiàn)工裝快速響應(yīng)、快速重構(gòu)以及數(shù)字化定位；(4)先進的連接設(shè)備及技術(shù)（包括柔性制孔技術(shù)、自動鉆鉚技術(shù)、電磁鉚接技術(shù)等），保證裝配質(zhì)量和效率，實現(xiàn)裝配過程的自動化；(5)數(shù)字化測量檢驗系統(tǒng)，實現(xiàn)裝配過程中的精確測量和協(xié)調(diào)裝配，裝配完成后的精確檢驗；(6)數(shù)字化裝配生產(chǎn)線輔助裝備及管理，建立數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線集成管理系統(tǒng)，實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、工藝、裝配、檢驗和現(xiàn)場管理各裝配生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息的高度集成和移動生產(chǎn)線的自動配送物流管理。
上述各項內(nèi)容在實際應(yīng)用中互相聯(lián)系、互相支撐，通過將其整合和集成，可構(gòu)建現(xiàn)代飛機的數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線，實現(xiàn)現(xiàn)代飛機產(chǎn)品的數(shù)字化、柔性化、自動化裝配。
數(shù)字化三維裝配工藝設(shè)計與仿真系統(tǒng)是實現(xiàn)飛機數(shù)字化裝配模式、構(gòu)建飛機數(shù)字化裝配生產(chǎn)線的軟件基礎(chǔ)，現(xiàn)代飛機整個裝配過程都是建立在數(shù)字化工藝設(shè)計的基礎(chǔ)之上的，只有采用基于單一產(chǎn)品三維數(shù)字量模型的數(shù)字化工藝設(shè)計方式，為整個裝配過程從源頭上提供數(shù)字量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，基于數(shù)字化裝配的柔性裝配生產(chǎn)線才有可能真正實現(xiàn)。
數(shù)字化柔性工裝系統(tǒng)、先進連接設(shè)備及技術(shù)、數(shù)字化測量檢驗系統(tǒng)是實現(xiàn)數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線的硬件基礎(chǔ)。通過數(shù)字化裝配工藝設(shè)計仿真系統(tǒng)得到的數(shù)字量數(shù)據(jù)必須由數(shù)字化的工裝及設(shè)備來執(zhí)行，才能保證整個裝配過程的全數(shù)字量傳遞，從而實現(xiàn)整個裝配生產(chǎn)線的數(shù)字量協(xié)調(diào)。
4 結(jié)論與展望
當前國內(nèi)軍機產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計與零件制造技術(shù)發(fā)展迅速，但是裝配技術(shù)作為飛機制造的關(guān)鍵還停留在二、三代機的制造水平，與其他軍機制造技術(shù)相比嚴重滯后，已成為軍機型號快速研制和生產(chǎn)的瓶頸。數(shù)字化產(chǎn)品定義取代二維工程圖樣已成為必然趨勢，零件精準制造技術(shù)的快速發(fā)展為實現(xiàn)飛機柔性裝配提供了必要的前提，新一代飛機長壽命、隱身、高可靠性、低成本快速研制的需求對數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線的應(yīng)用提出了迫切要求。
(1)發(fā)展應(yīng)用柔性裝配生產(chǎn)線是現(xiàn)代飛機制造業(yè)大勢所趨，通過發(fā)展應(yīng)用柔性裝配生產(chǎn)線，可大幅度提高產(chǎn)品裝配質(zhì)量和效率，是現(xiàn)代飛機產(chǎn)品制造的顯著特點。
(2)通過發(fā)展柔性裝配生產(chǎn)線，可促進數(shù)字化柔性裝配技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，從而解決現(xiàn)有裝配技術(shù)難以滿足新一代飛機長壽命、隱身和高可靠性等要求的瓶頸問題。
(3)通過發(fā)展柔性裝配生產(chǎn)線，可建立飛機柔性裝配多系統(tǒng)異構(gòu)測量平臺和集成檢測系統(tǒng)，形成數(shù)字化裝配模式下的新質(zhì)保體系和產(chǎn)品檢測機制，從而解決現(xiàn)有模式下測量手段簡單、無法實現(xiàn)空間大尺寸動態(tài)測量，測量數(shù)據(jù)手工記錄，與產(chǎn)品設(shè)計和工藝規(guī)劃系統(tǒng)脫節(jié)，難以保證裝配的高精度與產(chǎn)品及工藝的完整性等關(guān)鍵技術(shù)難題。
綜上所述，在國內(nèi)發(fā)展應(yīng)用數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線勢在必行，但應(yīng)充分利用前期研究工作基礎(chǔ)，圍繞數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展趨勢和生產(chǎn)線的迫切需求，根本上改造傳統(tǒng)的設(shè)計體系、制造體系、技術(shù)體系和管理體系，實現(xiàn)流程再造、資源整合和生產(chǎn)組織調(diào)整，從而構(gòu)建現(xiàn)代飛機數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線。
參考文獻:
[關(guān)鍵詞] 機械制造； 機械自動化； 機械設(shè)計； 機械數(shù)字化系統(tǒng)
一、前言
機械制造及其自動化數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)是作為一項復(fù)合型新興技術(shù)，其獨特的自動化、數(shù)字化使得傳統(tǒng)的機械設(shè)備在技術(shù)和性能上有著很大的顯著改變，具備更穩(wěn)定、更快速、更高效的性能，設(shè)備上更為人性化，智能化和自動化。不可否認，這樣的技術(shù)系統(tǒng)，在這二十一世紀里，不僅有巨大的發(fā)展空間，還有著跨越時代的意義。機械制造利用自動化的數(shù)字化設(shè)計程序?qū)υO(shè)備進行改造，實現(xiàn)設(shè)備可自行持續(xù)性的自動生產(chǎn)、加工、優(yōu)化等過程。典型機械制造設(shè)備有機床、水輪機、傳真機等。它們可經(jīng)過機械制造及其自動化數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的改造進而附于更多的功能，為人們提供更多方面的服務(wù)，更好的促進技術(shù)的創(chuàng)新，技術(shù)的發(fā)展。
二、機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的特點
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)行業(yè)的發(fā)展勢不可擋，而機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)在此領(lǐng)域優(yōu)勢凸顯，與傳統(tǒng)的機械設(shè)備相對比而言存在著以下幾方面的優(yōu)勢特點。
（一）提高工業(yè)制造的效率
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)通過新一代的控制系統(tǒng)，使設(shè)備進而更為人性、智能從而代替人工操作的相關(guān)操作提高工作效率和質(zhì)量，間接的也是針對某些特殊情況下，避免人工操作的意外情況發(fā)生，實現(xiàn)更好的專業(yè)操作。
（二）具有穩(wěn)定的工作性能
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)可以在機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)中，難免會發(fā)生系統(tǒng)故障，一旦發(fā)生故障，可自行分析系統(tǒng)故障原由、掃描漏洞，進而及時修復(fù)系統(tǒng)問題維持系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的機械不能如此進行自我修復(fù)故障，維持正常運轉(zhuǎn)，還需人工監(jiān)控才能確保機械工作的正常運行。
（三）工作更快捷方便
機械制造的工作，不同部件的制造，其精準度和規(guī)格往往大不相同，因此，總是需要人為對此進行各種調(diào)整，難免會出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致產(chǎn)品規(guī)格不及格，造成經(jīng)濟的損失。而機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)可根據(jù)實際，設(shè)置多種生產(chǎn)模式，需要時只需輸入相對應(yīng)的指令便可自動調(diào)整為另一種生產(chǎn)模式，除了精準度高意外，一旦出現(xiàn)偏差，會自行矯正，使得機械制造流程更為便捷。
（四）綠色節(jié)源
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)小，重量小，相對消耗的能源也小。因而符合我國倡導(dǎo)“綠色環(huán)保”的社會理念，其日后在的相應(yīng)領(lǐng)域中會倍受歡迎，更是緊密聯(lián)系著我國建設(shè)節(jié)約環(huán)保型小康社會的發(fā)展觀念。
（五）應(yīng)用領(lǐng)域廣
機械制造及其自動化數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)作為一種復(fù)合型新興技術(shù)，適用于多方面領(lǐng)域，憑借其自身分析、處理故障的高效性能的絕對優(yōu)勢，可在多個領(lǐng)域立足，滿足社會中人們與日俱增的個性需求，其產(chǎn)品質(zhì)量安全有保障。
三、機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)的現(xiàn)狀
宏觀這發(fā)展快速的工業(yè)領(lǐng)域，在人們?nèi)諠u俱增的個性需求挑戰(zhàn)下，目前機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)方面經(jīng)過歷練成熟了不少，其發(fā)揮的作用也在這個社會上備受關(guān)注。
（一）工業(yè)制造業(yè)的新星
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)的自動化、智能化、自我維修故障等優(yōu)勢，比傳統(tǒng)機械制造的產(chǎn)品更好、更快，產(chǎn)品類型也更加的多樣化。機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，證明了機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)的成功，成為工業(yè)制造領(lǐng)域的新星。
（二）滿足工業(yè)發(fā)展需要
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)的成功，掀起工業(yè)領(lǐng)域新一番熱潮，工業(yè)各產(chǎn)業(yè)機構(gòu)的競爭也越來越激烈。工業(yè)的制造是滿足工業(yè)發(fā)展的需要為前提進行。機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)全面提高了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈，在相對的優(yōu)勢上，更能有力的占據(jù)工業(yè)市場的主導(dǎo)，能夠基本滿足自身發(fā)展的需要的同時，也能夠給其他的產(chǎn)業(yè)提供便利的需要。
（三）提升產(chǎn)品的檔次
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)代替了傳統(tǒng)的機械化制造技術(shù)，就目前看來，機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)體系逐步在工業(yè)領(lǐng)域中完善，進而從中了解“科學(xué)是第一生產(chǎn)力”的硬道理，在生產(chǎn)制造方面更具有強大的動力、支撐力，促進著工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，也提高的機械設(shè)備的質(zhì)量，進而提高產(chǎn)品的檔次。
四、機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展意向
從機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域的成功到工業(yè)領(lǐng)域機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)體系的完善，讓我們對機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)方面有著更深層的了解，進而對其日后的發(fā)展進行探索分析。
（一）技術(shù)趨向多元一體發(fā)展
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)的復(fù)合型功能，讓我們體驗到了前所未有的方便，快捷。正值當前，將更多項功能技術(shù)結(jié)合為一體，這樣的產(chǎn)品形式是工業(yè)領(lǐng)域各方面技術(shù)相互交融的結(jié)果，進而追求更大工作效率的機械設(shè)備，提供更高質(zhì)量的產(chǎn)品，推動產(chǎn)業(yè)一體化的發(fā)展。
（二）技術(shù)追求更智能化
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)的智能化是重要的技術(shù)指標之一，自動化的管理，降低了勞動者的負擔，提高了工作的效率和精準穩(wěn)定，通過自我修復(fù)等高效性能，很大程度的保證了工作的正常進行。追求更智能，不僅是為了讓機械設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的提升，還是想讓使其更人性地作為一個“人”，擁有類似人一樣的思維對工作的操作程序等進行更快速，更合理、更正確的分析、處理，不斷的把產(chǎn)品制造做得更加完美。
（三）系統(tǒng)技術(shù)多模式化
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)多模式化的研發(fā)設(shè)計，是為了提高產(chǎn)品制造的效率和速度而進行，面對人們需求各種各樣的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，通過機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)多模式化實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品制造，產(chǎn)品制造過程規(guī)范、有序，也保障產(chǎn)品的質(zhì)量，更好的在制造業(yè)中立于不敗之地。
（四）綠色環(huán)保的工業(yè)制造
如今這社會現(xiàn)實，經(jīng)濟正在飛速的發(fā)展，但是環(huán)境質(zhì)量卻是飛速的下降，“綠色和諧社會”是我國正提倡的理念。因此，希望社會在經(jīng)濟發(fā)展的同時，也能考慮到自然的影響，減少對環(huán)境的污染。資源不是取之不盡，用之不竭的，對此低消耗能源，低環(huán)境污染的機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)在現(xiàn)在具有非常重大的研究意義，爭取做到機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)所制造的產(chǎn)品經(jīng)利用之后還可以再次回收利用，共創(chuàng)綠色和諧生活環(huán)境，堅持貫徹落實可持續(xù)發(fā)展的觀念。
（五）數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化
如今，全球信息化正是高速發(fā)展的階段，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的領(lǐng)域越來越大，而且信息化正逐步延伸至基層，并與人們的日常生活緊密聯(lián)系。把機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，可以遠程控制設(shè)備服務(wù)器，進而達到遠程監(jiān)控設(shè)備的效果更方便、快捷利。也可以利用信息化交織成的信息網(wǎng)把產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域擴大，面向全球銷售產(chǎn)品，促進產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
五、機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)發(fā)展舉措
隨著機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的普及應(yīng)用，使得不少企業(yè)機構(gòu)采用機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)讓企業(yè)處于不斷生產(chǎn)運營狀態(tài)之中，有效提高企業(yè)經(jīng)濟效益，搶占市場行情的商機。如今正處于機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)發(fā)展階段，以下是對機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)發(fā)展進行設(shè)想的發(fā)展舉措。
（一）調(diào)整數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)
企業(yè)機構(gòu)之所以采用機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)，全在于它可以為企業(yè)提供快速且高效率的生產(chǎn)力度，進而生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，提高企業(yè)的經(jīng)濟收益。歷史的足跡告訴我們，不可盲目求快的發(fā)展，要根據(jù)實際生產(chǎn)情況，一步一步，腳踏實地將機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)全球化。其原因有兩個，一是因為相關(guān)領(lǐng)域的國際、國內(nèi)市場競爭太過于激烈，弱肉強食的社會現(xiàn)實即便是知名企業(yè)，也會有面臨倒閉或被兼并的可能；二是信息化的全球促進了各方面的發(fā)展，也加劇了彼此之間的競爭。只有以生產(chǎn)的實際情況作為技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，保證足夠的資金周轉(zhuǎn)，才能應(yīng)對不時之需和新技術(shù)的研發(fā)。
（二）研發(fā)可快速盈利的方案
科技是不斷更新的，投資過高，收益見效太長的機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)相對市場的性價而言比往往不受大眾青睞，而投資少，見效快的機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)是我國國情最為需要的，有著很大的潛力價值，和廣闊的前景，便于與時代共同進步。此外，減少投資的方式可利用網(wǎng)絡(luò)進行宣傳，進而擴大宣傳力度，進而推動機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)發(fā)展進度。
（三）結(jié)合國家政策發(fā)展
綠色生產(chǎn)線是國家現(xiàn)在倡導(dǎo)的生產(chǎn)方式，綠色生產(chǎn)線保證了產(chǎn)品的安全性，經(jīng)利用后可再次利用，盡最大努力將機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)對環(huán)境的造成的負面影響。脫離政府政策支撐的企業(yè)是不可能快速發(fā)展的，也只有在政府支持的情況下，才能保證企業(yè)能夠長期、穩(wěn)定的發(fā)展下去。
六、總結(jié)
機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了剛性自動化，柔性自動化，目前正向綜合自動化發(fā)展。傳感檢測技術(shù)系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)、接口技術(shù)、精密機械設(shè)計系統(tǒng)等機械自動化是工業(yè)制造中面臨的主要挑戰(zhàn)，而且各方各面的行業(yè)領(lǐng)域正以迅猛的形式在這個經(jīng)濟信息全球化的社會發(fā)展中，機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)對于現(xiàn)在的時代來說是比較具有研究價值的領(lǐng)域，因其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，不但逐漸與人們的日常生活聯(lián)系在一起，也與其他的行業(yè)領(lǐng)域聯(lián)系在一起，如電子行業(yè)、網(wǎng)絡(luò)信息行業(yè)等領(lǐng)域密切聯(lián)系在一起。利用其他領(lǐng)域信息技術(shù)和經(jīng)驗充實自己，更新自己，實現(xiàn)多元一體化、人性化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。此外，還應(yīng)清晰理解機械制造及自動化的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)機械工業(yè)領(lǐng)域中的重要地位，并突破技術(shù)引進形式的研發(fā)模式，日后研究出更為高端的機械制造技術(shù)。
[參考文獻]
[1]范彩霞.機械專業(yè)數(shù)字化設(shè)計制造能力培養(yǎng)的探索――以黃河科技學(xué)院為例[J].中國電力教育.2010，01（07）： 32-34.
[2]譚偉，程芳.數(shù)字化設(shè)計與制造環(huán)境下課程體系設(shè)置與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的探索實踐[J].科教導(dǎo)刊（上旬刊）.2011，05（05）：40-41.
[3]賈靜.本科層次機電類技術(shù)人才需求狀況分析――以機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為例[J].科技信息.2011，15（06）：124-125+81.
[4]范彩霞.機械類專業(yè)核心實踐課程的項目式集成研究[J].中國電力教育.2012，01（09）： 83-85.
[5]邱友梁.論機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)難點與對策[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊.2013，01（04）：173.
[6]邢邦圣.機械設(shè)計制造及其自動化省級特色專業(yè)建設(shè)的實踐與探索[J].江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2009，15（03）： 53-57+64.
關(guān)鍵詞：無圖制造 鈑金零部件 數(shù)字化系統(tǒng)
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)08-0195-01
隨著數(shù)字化無圖制造技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化制造系統(tǒng)已經(jīng)演變成鈑金零部件加工和制造的關(guān)鍵性工具，鈑金數(shù)字化制造的信息載體已經(jīng)完全由“模擬量”轉(zhuǎn)換成“數(shù)字量”。眾所周知，“數(shù)字量”信息其做大的優(yōu)勢就是安全、精確、并行分布式處理、傳遞易行、容量大。鈑金數(shù)字化制造系統(tǒng)的信息所表達出來的“數(shù)字化”，往往會引發(fā)信息處理上的一些變化，譬如：其所引發(fā)的技術(shù)革新和操作手段都有了巨大的變化和更新，因此，我們必須要在數(shù)字空間的實際運行模式中不斷的完善和探索。
1、鈑金數(shù)字化制造現(xiàn)狀分析
激光切割制造技術(shù)的出現(xiàn)，完全替代了“剪切－沖”的工藝流程，它的特點就是靈活且具有較大的柔性，其缺點就是運作成本比較高。這種制造技術(shù)最常見于一些形狀不規(guī)則的產(chǎn)品或器件上，隨著小批量零部件的大量生產(chǎn)，激光切割制造技術(shù)越來越受到人們的重視。因為激光切割具有高柔性和高精度以及三維設(shè)計技術(shù)的不斷完善和成熟，使用者可以完全從新設(shè)計和流程中取得收益，這樣就可以大大降低生產(chǎn)成本，而且還能夠有效地縮短工期。所以新的鈑金工藝其實就是從設(shè)計開始的，及設(shè)計+激光切割+折彎+焊接/鉚焊。多重折彎工藝在國內(nèi)的箱體制造業(yè)已經(jīng)比較普及。好處是省掉了傳統(tǒng)的加強筋。在實際生產(chǎn)過程中我們發(fā)現(xiàn)激光具有切縫細，精度高的優(yōu)秀特點。通常情況下，都是一次性進行切割，然后配合4次的折彎，從而實現(xiàn)4個工件。這種制造方式，完全超越了傳統(tǒng)工藝的設(shè)計思路，所以為縮短工期奠定了基礎(chǔ)。激光切割的不斷普及，市場要求提高速切割，只有這樣才能降低待機的時間，向厚板，高反射材料進行擴展，降低電耗成本等。例如雅馬哈2010年所推出的by speed機型，其切割的速度可高達40m/min，加速度為3g，它能夠切割20毫米厚的不銹鋼，12毫米厚的鋁合金，6毫米厚的紫銅等，而所耗電只有60kW左右。機器的有效利用率能夠達到95%以上。
2、鈑金數(shù)字化制造系統(tǒng)模式
2.1 數(shù)據(jù)源的整合與集成
鈑金零部件的數(shù)字化制造數(shù)據(jù)大都是采用集中的管理與存儲，這樣就可以形成一個惟一的數(shù)據(jù)源。每一個系統(tǒng)都是經(jīng)過產(chǎn)品的具體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行訪問制造相應(yīng)的模型、工裝和工藝信息，從而改變了模擬量的傳遞模式，滿足了所有信息在不同的用戶之間與不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間的集成和共享。鈑金零部件制造數(shù)字化數(shù)據(jù)庫所有的知識組元可以隨時更新而且還能夠多次使用，鈑金數(shù)據(jù)庫知識系統(tǒng)的完善和建立，極大程度地滿足了所有信息的數(shù)字自動化表述，同時，在每一個數(shù)字化的設(shè)計當中都可以重新使用所有者的制造技術(shù)，這就完全顛覆了傳統(tǒng)意義上，單憑經(jīng)驗和多次的試驗設(shè)計模式。集成系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計就是把數(shù)據(jù)庫、知識重用工具以及應(yīng)用系統(tǒng)整合到一個相同的平臺，該平臺為工程設(shè)計的統(tǒng)一介質(zhì)，使得整個數(shù)字化流程固定化，對所有數(shù)字化制造流程進行統(tǒng)一的控制和管理，從而進一步集成了各大子系統(tǒng)制造工藝，完成了其要素的設(shè)計。
2.2 數(shù)字量控制與傳遞
在傳統(tǒng)鈑金制造模式中模擬量主要是依靠傳遞實現(xiàn)的，所有零部件的生產(chǎn)流程中所有的環(huán)節(jié)都缺少一個整體的數(shù)字化定義，其所生產(chǎn)的成品難以確保精度和準度。數(shù)字化制造則是通過前提準備，將每一個使命的設(shè)計要素準確地進行了數(shù)字化的表述，憑借數(shù)字化的信息驅(qū)動生產(chǎn)材料加工的所有過程。通過對零部件模型的設(shè)計，就能得到所需產(chǎn)品的具體尺寸和形狀，不過由于在零部件生產(chǎn)過程中出現(xiàn)很多的中間不確定狀態(tài)，所以很難對設(shè)計信息向制造延伸。設(shè)計和制造模型屬于相同對象的不同組成部分，其分別用于兩個不同的生產(chǎn)階段。確定了內(nèi)容與工序之后，制造模型主要是結(jié)合工藝生產(chǎn)過程中的具體因素，對產(chǎn)品做出的一個詳細描述，把以往制造模式中通過模擬量表達零件尺寸與形狀的所有信息進行了數(shù)字化的定義，是工藝過程設(shè)計和工藝資源設(shè)計的依據(jù)。
3、鈑金制造要素設(shè)計
3.1 知識建模
知識建模其實就是根據(jù)鈑金零部件生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的知識，通過鈑金零部件將其串聯(lián)起來，把鈑金制造和加工過程中所有知識作為一個整體系統(tǒng)，從橫向和縱向兩個方向進行歸納建模。縱向方面主要是從宏觀到微觀組元進行構(gòu)建知識系統(tǒng)，同時依據(jù)不同知識組元易難程度進行分層建模，通常都是將該系統(tǒng)劃分為型、域、屬、族四個不同的層次。知識分類的最基本的單元就是型，它是根據(jù)知識具體求解對象的疑難程度進行分類，主要包含實例、基型和典型知識。橫向方面，通過進一步地分析所有組元間的相互依賴關(guān)系，建立一個如同記憶網(wǎng)一樣的模型，把鈑金相關(guān)知識轉(zhuǎn)化為由制造要素所組成的網(wǎng)絡(luò)，建立一個完整、科學(xué)、便于管理的鈑金知識庫。
3.2 知識使用
基本類型的知識對形成問題解方案的作用方式分為表型和典型兩種。知識可直接形成問題的解方案，基型知識則部分形成問題的解方案。鈑金制造指令設(shè)計、成形模具設(shè)計等問題求解，根據(jù)知識的層次模型使用對應(yīng)的屬及基類知識，開發(fā)不同的推理方法，如：基于表型知識的推理、基于典型知識的推理、基于基型知識的推理等。以工藝流程設(shè)計為例，對于典型鈑金零件，通過歸納總結(jié)典型方案，根據(jù)各種條件檢索得到合理的工藝流程；對于非典型零件可以依次采用基于實例的設(shè)計或創(chuàng)成式方式來完成；知識檢索采用基于編碼的精確匹配方法。
4、結(jié)語
無圖制造技術(shù)的發(fā)展，為鈑金零部件的生產(chǎn)和加工提供了一個巨大的發(fā)展空間，其主要就是因為無圖制造技術(shù)不但涵蓋了最新信息和最前端技術(shù)，而且更重要的是它促進了生產(chǎn)技術(shù)的數(shù)字化智能化的發(fā)展。本文通過對鈑金零件數(shù)字化制造系統(tǒng)模式的研討和分析，提出了鈑金數(shù)字化制造模式和解決思路，其中制造模型是面向制造過程對鈑金零件信息的組織，采用集成管理的方法形成了鈑金數(shù)字化制造的數(shù)據(jù)源。
參考文獻
