數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)范文

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(biāo)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(biāo)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(biāo)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.

第2篇：數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)范文

【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(biāo)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?fàn)顩r，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(dāng)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:

第3篇：數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)范文

1.1數(shù)字化設(shè)計與模擬仿真在應(yīng)用中的問題

數(shù)字化設(shè)計與模擬仿真在飛機開發(fā)研究中需要從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時就著手使用，同時要貫穿整個工作流程，如工藝規(guī)劃、設(shè)計及工裝設(shè)計等過程。但是目前發(fā)現(xiàn)許多運用時間的錯誤問題，在飛機的研制過程中出現(xiàn)了產(chǎn)品之間、工裝產(chǎn)品間的協(xié)調(diào)作業(yè)，忽略了在設(shè)計初期采用數(shù)字化設(shè)計與仿真的重要性，從而誘導(dǎo)了該狀況的發(fā)生。同時，在數(shù)字化設(shè)計與仿真的應(yīng)用中也存在參與人員的問題。對于數(shù)字化設(shè)計與模擬仿真的工作人員存在局限性，不應(yīng)該只將工藝設(shè)計人員作為限定目標(biāo)，要擴大人員應(yīng)用范圍，實現(xiàn)設(shè)計人員與現(xiàn)場作業(yè)工人的全面參與，提高數(shù)字化技術(shù)的實用效果。目前，在民用飛機的研制技術(shù)中，國外一般采用產(chǎn)品設(shè)計、工裝設(shè)計、工藝設(shè)計人員集中協(xié)調(diào)合作方式的工作流程，在改善工作方式的同時還節(jié)約了飛機研制時間。在國內(nèi)飛機行業(yè)的發(fā)展中，要改善合作方式中的問題，從國外發(fā)展中汲取經(jīng)驗優(yōu)點，為自身行業(yè)的快速完善發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。另外，數(shù)字化設(shè)計與仿真技術(shù)本身也存在一定的缺陷。目前，民用飛機使用的是索尼公司生產(chǎn)的DELMIA軟件，它本身就存在技術(shù)上的缺陷，如，它無法真正實現(xiàn)重力仿真，在仿真中三維軟件都是懸空存在的；在模擬仿真時，不能客觀的反映鈑金器件的柔韌性。所以，在采用DELMIA軟件仿真后，仍要對存在的缺陷進行分析判斷，減少設(shè)計中的誤差錯誤。在數(shù)字化設(shè)計與仿真技術(shù)的應(yīng)用中缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準要求，只是根據(jù)工作人員的工作經(jīng)驗及產(chǎn)品的詳細程度來判定仿真細節(jié)，結(jié)果參差不齊，影響了模擬驗證的權(quán)威性。所以，要制定標(biāo)準的規(guī)范體制，按照標(biāo)準，從建模開始，統(tǒng)一執(zhí)行。

1.2數(shù)字化設(shè)計與仿真使用系統(tǒng)中的問題

數(shù)字化設(shè)計與仿真的使用系統(tǒng)面向的用戶面比較廣泛且個體之間差異較大，容易造成使用效果間的差異化。所以，在擴大數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)使用范圍的同時，要合理設(shè)計系統(tǒng)界面，安排適當(dāng)?shù)墓ぷ髋嘤?xùn)，提高數(shù)字化設(shè)計制造系統(tǒng)的全面性、實用性。2.3缺少對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時采集和反饋現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與反饋可以為工作的開展提供便利的條件，可以實現(xiàn)生產(chǎn)進程的實時監(jiān)控，制定合理的生產(chǎn)計劃，合理安排生產(chǎn)進度。但是，目前民用飛機的應(yīng)用系統(tǒng)中缺乏該種功能，不能很好的實現(xiàn)作業(yè)完工進程的數(shù)據(jù)采集。數(shù)字化的管理系統(tǒng)軟件還沒得到普及應(yīng)用，一般民航企業(yè)都存在紙質(zhì)的數(shù)據(jù)報表，缺乏對產(chǎn)品測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的采集分析。目前很多測量設(shè)備均可直接生產(chǎn)表格，將其輸入應(yīng)用系統(tǒng)，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的永久保存、為今后有效的控制質(zhì)量及安排生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。

2數(shù)字化設(shè)計與制造的特點分析

傳統(tǒng)的設(shè)計研制方法主要包括概念設(shè)計、初步設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)計三個階段，并且各個階段都需要設(shè)計繪制模型，工作人員按照制作的樣機對飛機及內(nèi)部配置進行準確詳細的設(shè)計，主要表現(xiàn)為串行模式。然而在數(shù)字化的設(shè)計與制造環(huán)境下，模線的繪制以及實物樣機均可由數(shù)字化的形式及樣機取代，表現(xiàn)為并行模式的研制過程，促進了各學(xué)科之間的交錯融合，將業(yè)務(wù)過程作為工作核心，實現(xiàn)了跨地域、多企業(yè)化的動態(tài)研制。利用連通的互聯(lián)網(wǎng)信息使分散的制造商之間加強了技術(shù)的溝通交流，互相協(xié)調(diào)合作，交換相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計，實現(xiàn)民用飛機設(shè)計制造中數(shù)據(jù)、人員設(shè)備及時間等資源的共享。隨著數(shù)字化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各行業(yè)中實現(xiàn)了數(shù)字化與先進技術(shù)的融合交錯。在民用飛機的發(fā)展制造過程中同樣存在這種融合技術(shù)，它充分發(fā)揮了當(dāng)前先進科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢，改善了企業(yè)的整體經(jīng)濟效益。

3數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在民用飛機設(shè)計制造中的發(fā)展構(gòu)想

3.1加深對數(shù)字化設(shè)計仿真技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用

在民用飛機的開發(fā)研究過程中引入數(shù)字化設(shè)計仿真技術(shù)。從產(chǎn)品的設(shè)計研制工作開始，利用并行的工作運行模式，使各部門設(shè)計人員相互合作，利用數(shù)字化的工作設(shè)計研究平臺，提升產(chǎn)品的開發(fā)研制質(zhì)量。同時要建立相互集成的軟件系統(tǒng)平臺。單一的DELMIA軟件只能將可視化的設(shè)計信息表現(xiàn)為信息孤島。如果在產(chǎn)品研制過程中，利用相互集成的系統(tǒng)不僅可以改觀這一情況，還能夠?qū)ELMIA軟件與PDM軟件相互集成，通過直接的保存與調(diào)用，可實現(xiàn)數(shù)字資料的及時性和有效性；將DELMIA與CAPP相互集成，可以實現(xiàn)較強的文本處理功能，提高了系統(tǒng)的實用性。

3.2建立數(shù)字化的組織管理體系

采用數(shù)字化的系統(tǒng)組織管理平臺，利用新型的管理方式，設(shè)置專業(yè)的管理團隊，全面有效的利用各部門間的資源投資；采用產(chǎn)業(yè)鏈條的結(jié)構(gòu)形式利用數(shù)字化的信息平臺技術(shù)實現(xiàn)各企業(yè)間的連通協(xié)作，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)供應(yīng)商的管理工作；在產(chǎn)品的設(shè)計研制過程中，要適時地對項目工作進行監(jiān)督審查，改變傳統(tǒng)的管理模式，實現(xiàn)制造商與使用商在項目實施初期的良好溝通，組成專業(yè)的項目管理小組，及時解決項目實施中的問題，為飛機的技術(shù)研制提供良好的技術(shù)支持，縮短工程周期，提高工作效率，利用低價的成本實現(xiàn)高額的經(jīng)濟效益。

3.3提高系統(tǒng)的實用價值

民航企業(yè)面向的客戶比較廣泛且不同客戶對工藝文件的格式與審簽流程也不盡相同，根據(jù)這一情況，民航企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)時要采用靈活的應(yīng)用系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)文件格式及審簽工作的自定義化，從而滿足廣大客戶的需求；在管理系統(tǒng)中實現(xiàn)物料資源的條碼管理，降低資源的勞動力度，盡量避免人工操作帶來的錯誤；同時要設(shè)置人性化的管理界面，實現(xiàn)人人可以上手操作，使系統(tǒng)的功能特點得到充分發(fā)揮。

3.4根據(jù)工作性質(zhì)，設(shè)置不同的數(shù)字化網(wǎng)頁

全球范圍的飛機設(shè)計與制造人員表現(xiàn)為一種分布式的協(xié)作關(guān)系，數(shù)字化的信息平臺根據(jù)關(guān)系等級的不同，分別授予不同的操作權(quán)限，分屬于不同的操作設(shè)計界面，實現(xiàn)相關(guān)的設(shè)計制造，對虛擬機進行數(shù)字化操控，實現(xiàn)飛機設(shè)計研發(fā)的改進。截止目前為止，我國在飛機設(shè)計與制造業(yè)的發(fā)展中均實現(xiàn)了自身的特色發(fā)展，例如，沈飛的鈦合金結(jié)構(gòu)及成飛的鋁合金等。對機制造發(fā)展的目標(biāo)是在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上，建立一個虛擬化的數(shù)字化設(shè)計制造平臺，使飛機制造商之間通過網(wǎng)絡(luò)信息平臺實現(xiàn)完美的相互協(xié)作、技術(shù)溝通交流等工作。同時，制造廠商也可以不受地理區(qū)域的限制，利用自身的權(quán)限主動訪問虛擬飛機。同樣作為合作伙伴的供應(yīng)商也享有一定的權(quán)限，利用數(shù)字化信息平臺，實現(xiàn)各企業(yè)的信息資源共享。利用數(shù)字化開放式的信息技術(shù)平臺，可以有效及時的滿足合作伙伴的資源需求，提升了工作進程及工作效率。

3.5民用飛機適航要求下的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)研制平臺

民用飛機的研制開發(fā)要滿足適航管理的要求，在保障安全的同時也要維護大眾的整體利益。在信息技術(shù)及資源共享的技術(shù)環(huán)境下，改變傳統(tǒng)的研制模式，建立數(shù)字化的設(shè)計研制平臺，為民航企業(yè)在制造業(yè)的發(fā)展中獲得了良好的競爭力。同時，在利用數(shù)字化設(shè)計平臺的發(fā)展中也要實現(xiàn)現(xiàn)有資源的充分利用，綜合聯(lián)系未來發(fā)展因素，實現(xiàn)清晰明了的數(shù)字化設(shè)計平臺的層次結(jié)構(gòu)。在基于WEB的發(fā)展環(huán)境要求下，結(jié)合WEB的特點，實現(xiàn)企業(yè)間的合作聯(lián)系，建立一個系統(tǒng)的數(shù)字化研制平臺，建立全面的數(shù)據(jù)資源結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)按要求分類、分別管理、進行實時監(jiān)控與審查全面提高信息資源的管理力度。綜合考慮項目中的各個工作環(huán)節(jié)，確保數(shù)字化研制平臺的全面參與。

3.6以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量贏得發(fā)展市場

在世界經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境的影響下，各企業(yè)的發(fā)展都存在一定程度上的不確定性。為了穩(wěn)定企業(yè)在發(fā)展中的堅固地位，力求建立全能的公司企業(yè)。在民航企業(yè)的發(fā)展中，輔助服務(wù)市場在民用飛機市場的發(fā)展中占有很大比重，擁有廣闊的發(fā)展前景。所以，在民航企業(yè)發(fā)展中，要建立健全的服務(wù)體系和完善的服務(wù)流程結(jié)構(gòu)，以此提高民航企業(yè)在發(fā)展中的競爭力。優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量是贏得市場發(fā)展的前提，所以，售前要做到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量，售后要做到細致入微。做到專業(yè)迅速，及時處理解決服務(wù)問題，工作人員要盡自身最大限度降低產(chǎn)品給客戶帶來的損失。

4數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在民航企業(yè)制造業(yè)中發(fā)展的預(yù)期效果

目前，三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用在民用飛機設(shè)計制造業(yè)中。數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)減輕了設(shè)計工程師的工作負擔(dān)、提高了工作效率，利用仿真得到的真實模型，方便了工程師對后期工作的處理設(shè)計，提高了工作質(zhì)量；利用數(shù)字化的樣機結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了零件結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)設(shè)計，同時改變傳統(tǒng)的設(shè)計制造模式，縮短了研制周期，降低了費用成本。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)為民用飛機設(shè)計制造資源計劃系統(tǒng)的實施提供了便利條件，為資源計劃的實施提供了實時準確的動態(tài)數(shù)據(jù)。在激烈的社會經(jīng)濟競爭環(huán)境下，由于網(wǎng)絡(luò)資源的擴展，供應(yīng)鏈也逐漸形成了一種新的網(wǎng)鏈模式，利用數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)提高了供應(yīng)商之間的運作效率。從數(shù)字化的真實模型可以了解客戶的需求，加強了客戶與制造商的互動聯(lián)系，根據(jù)用戶需求，制造設(shè)計出符合客戶要求的產(chǎn)品，提高客戶的滿意程度。

5結(jié)語

第4篇：數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；數(shù)字化技術(shù)；制造技術(shù)；應(yīng)用

在信息時代背景下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐漸向數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展，數(shù)字農(nóng)業(yè)主要指將工業(yè)技術(shù)和數(shù)字信息技術(shù)進行有機結(jié)合，使農(nóng)業(yè)各對象可視化表達的目標(biāo)得以實現(xiàn)，能夠為農(nóng)業(yè)機械制造過程提供可靠的依據(jù)和支持，對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平有較大的積極作用。下文首先對數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)進行概述，其次對兩者在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用進行闡述，以期為農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)提供一定參考。

1數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)簡述

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)主要指使用計算機硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計，分析，裝配以及制造等過程進行全面模擬，能夠為實際生產(chǎn)過程提供可靠的依據(jù)。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計及生產(chǎn)中應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)具有如下優(yōu)勢：農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品開發(fā)能力有所提升；產(chǎn)品研制周期明顯縮短；農(nóng)業(yè)機械開發(fā)成本有所降低；能夠最大程度的實現(xiàn)初期設(shè)計目標(biāo)，可以提高農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)的市場競爭力，同時可以為其帶來更多的經(jīng)濟效益。

2農(nóng)業(yè)機械數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)應(yīng)用分析

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)包括多種先進的技術(shù)，下面對幾種常用的技術(shù)進行說明：其一，對CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM進行說明。前四種分別指計算機輔助設(shè)計，計算機輔助工程，計算機輔助工藝過程設(shè)計及計算機輔助制造，以上工具的合理應(yīng)用對提高產(chǎn)品開發(fā)效率及效果有較大的積極影響；其中PDM技術(shù)能夠?qū)Ξa(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息、人及各類組織等進行有效管理，使分布環(huán)境中數(shù)據(jù)共享的目標(biāo)得以實現(xiàn)，同時為異構(gòu)計算機環(huán)境提供了相應(yīng)的應(yīng)用平臺。其二，對異地協(xié)同設(shè)計進行說明。其主要指在有網(wǎng)的環(huán)境中能夠?qū)ο鄳?yīng)產(chǎn)品進行定義、建模、產(chǎn)品分析、設(shè)計、數(shù)據(jù)管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換，使用其對多人、異地產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)提供了便利條件。其三，對虛擬設(shè)計及制造進行說明。使用仿真、建模及虛擬現(xiàn)實技術(shù)等可以對產(chǎn)品的模型進行合理構(gòu)建，在構(gòu)建完成后工作人員可以對產(chǎn)品的性能，可裝配性以及可加工性等方面的問題進行發(fā)覺，在經(jīng)過分析后可以及時采取合理措施進行調(diào)整，進而提高產(chǎn)品設(shè)計合理性，為后期制造過程奠定堅實的基礎(chǔ)；其四，對并行設(shè)計進行說明。并行設(shè)計主要指使用并行工程模式進行產(chǎn)品開發(fā)和制造，其對以往串行式產(chǎn)品開發(fā)模式存在的缺點進行彌補，在農(nóng)機產(chǎn)品開發(fā)初期能夠?qū)笃趯嶋H需求進行更多的考慮，進而使產(chǎn)品研發(fā)效率較高，且研發(fā)效果較好。下面筆者對智能CAD技術(shù)在農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中以及數(shù)字化制造技術(shù)在高科技農(nóng)業(yè)機械開發(fā)中的應(yīng)用進行分析。

2.1智能CAD技術(shù)應(yīng)用分析

第一，智能CAD技術(shù)在農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用分析。工作符號推理是農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)CAD技術(shù)在符號推理方面存在一定的缺失，智能CAD技術(shù)能夠?qū)ζ浯嬖诘娜笔нM行彌補，在使用智能CAD技術(shù)后農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中信息利用率有所提升、重復(fù)設(shè)計情況明顯減少且產(chǎn)品研發(fā)時間明顯縮短，能夠在短時間內(nèi)完成農(nóng)機產(chǎn)品的設(shè)計工作，進而可以為農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。第二，參數(shù)設(shè)計在農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用分析。農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程具有型號、種類較多以及受季節(jié)影響較大的特點，為了更好的保證設(shè)計和合理性及效率在實際設(shè)計過程中可以對視力推理模塊化參數(shù)設(shè)計及變量設(shè)計進行合理應(yīng)用，并且在使用后能夠?qū)χ悄蹸AD技術(shù)使用中存在的問題進行最大程度的規(guī)避，為設(shè)計方案的合理性提供更多的保障。第三，裝配模型在農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用分析。裝配模型其屬于支持概念設(shè)計和變型設(shè)計中的一種，其主要指構(gòu)建相應(yīng)零部件的幾何模型，在構(gòu)建完成后結(jié)合裝配信息對設(shè)計意圖，產(chǎn)品原理以及功能等進行詮釋，能夠讓工作人員盡快領(lǐng)悟設(shè)計意圖，進而能夠盡快展開生產(chǎn)。

2.2數(shù)字化制造技術(shù)在高科技農(nóng)業(yè)機械開發(fā)中的應(yīng)用

數(shù)字化制造技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)計及制造中得到廣泛應(yīng)用，在實際應(yīng)用過程中可以使用數(shù)控及虛擬技術(shù)等對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的虛擬樣機進行制造，為實際生產(chǎn)過程提供了一定的有利條件。下面對使用三維CAD技術(shù)設(shè)計農(nóng)機產(chǎn)品虛擬樣機的流程進行說明：其一，使用參數(shù)設(shè)計、變型設(shè)計等技術(shù)對相關(guān)產(chǎn)品的三維CAD模型進行構(gòu)建，通過模型的構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)所有零部件模式化的目標(biāo)；其二，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息對二維工程圖進行構(gòu)建；其三，使用各類分析原理對模型進行分析，將其同三維裝配體設(shè)計進行有機結(jié)合；其四，將三維CAD模型作為主要依據(jù)對PDM結(jié)構(gòu)體系進行合理構(gòu)建；其五，工作人員嚴格按照虛擬樣機的要求對三維CAD產(chǎn)品進行制作，與此同時對開發(fā)體系進行合理構(gòu)建；其六，對三維虛擬樣機進行監(jiān)測和試驗，通過以上兩過程可以準確的發(fā)現(xiàn)虛擬樣機存在的問題，在經(jīng)過分析后可以采取有效措施進行處理，從而對虛擬樣機具有較高的合理性進行提升。

3結(jié)束語

通過上文可知在農(nóng)業(yè)機械研發(fā)及生產(chǎn)過程中對數(shù)字化設(shè)計及制造技術(shù)進行合理應(yīng)用對縮短研發(fā)時間及提高產(chǎn)品質(zhì)量有較大的積極作用，為此農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)需要對數(shù)字化設(shè)計及制造技術(shù)產(chǎn)生足夠的重視，根據(jù)自身實際情況和時展的需求對其進行分析和研究，不斷的擴大應(yīng)用范圍，使農(nóng)業(yè)機械研發(fā)及實際生產(chǎn)過程向數(shù)字化、智能化技自動化的方向發(fā)展，加快農(nóng)機制造企業(yè)的發(fā)展速度。

引用：

[1]陳英姿.農(nóng)業(yè)機械數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的應(yīng)用[J].農(nóng)家科技（下旬刊）,2015(10):305-305.

[2]吳發(fā)輝.農(nóng)機數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].南方農(nóng)機,2016,47(7):50,71.

[3]任曉光,劉佳.農(nóng)業(yè)機械數(shù)字化設(shè)計技術(shù)研究與展望[J].河北農(nóng)機,2014(2):33-33,34.

第5篇：數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞] 數(shù)字化；車間；系統(tǒng)；軍工；制造

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 035

[中圖分類號] F270.7；TP315 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）17- 0059- 03

數(shù)字化制造是傳統(tǒng)的制造業(yè)依托高性能計算機、網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)，實現(xiàn)對產(chǎn)品需求分析、產(chǎn)品設(shè)計、零件加工制造、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗以及整個生命周期的數(shù)據(jù)信息管理、過程控制[1]。數(shù)字化車間可以有效降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品研制周期，解決軍工制造企業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式中的瓶頸問題。

1 對軍工特色數(shù)字化車間的思考

1.1 數(shù)字化車間概述

數(shù)字化車間是指以制造資源、生產(chǎn)操作和產(chǎn)品為核心，將數(shù)字化的產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)，在現(xiàn)有實際制造系統(tǒng)的數(shù)字化現(xiàn)實環(huán)境中，對生產(chǎn)過程進行計算機仿真優(yōu)化的虛擬制造方式[3]。數(shù)字化車間將傳統(tǒng)車間的生產(chǎn)系統(tǒng)、工藝設(shè)計系統(tǒng)、質(zhì)量信息系統(tǒng)以及其他管理系統(tǒng)信息集成為DNC、ERP、MES系統(tǒng)，形成自動化制造體系， 實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、工藝、管理、制造一體化，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，縮短制造周期，降低生產(chǎn)成本，對企業(yè)有非常重要的意義。

1.2 軍工生產(chǎn)企業(yè)打造數(shù)字化車間的必要性

（1）軍工企業(yè)產(chǎn)品具有批量小、種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)交付節(jié)點嚴格等特點[4]，產(chǎn)品依據(jù)車間制造能力進行路線劃分、資源配置，產(chǎn)品零件分散到各個車間、工位，這對車間的零件調(diào)配、設(shè)備使用的靈活性提出了更高要求，車間信息不暢通，就會導(dǎo)致生產(chǎn)計劃不能按時完成，生產(chǎn)質(zhì)量也得不到保證，融入信息化技術(shù)可以實現(xiàn)產(chǎn)品、物料、工裝、刀具等實時數(shù)據(jù)采集，相關(guān)人員通過終端系統(tǒng)可以掌握產(chǎn)品生產(chǎn)、工裝、設(shè)備的使用情況。

（2）軍工企業(yè)接收緊急任務(wù)。軍工制造車間可能突然接收一些產(chǎn)品的緊急生產(chǎn)任務(wù)，在傳統(tǒng)的制造模式下只能停止現(xiàn)有的生產(chǎn)任務(wù)，打亂了原有的生產(chǎn)計劃安排。引入先進的制造信息平臺，可以根據(jù)現(xiàn)在車間的生產(chǎn)情況及生產(chǎn)設(shè)備的占用情況進行分析，及時準確地評估插入任務(wù)對其他生產(chǎn)任務(wù)的影響，通過對生產(chǎn)工序進行拆分、合并、外協(xié)加工等排產(chǎn)調(diào)整，優(yōu)化車間配置資源，在影響原有生產(chǎn)計劃最小的情況下完成插入任務(wù)。

（3）軍工企業(yè)產(chǎn)品要求質(zhì)量具有可追溯性。軍工產(chǎn)品零件質(zhì)量要求具有可追溯性，傳統(tǒng)操作方式是將數(shù)據(jù)人工記錄，這種方式耗時且容易出錯；引入條碼掃描機、觸摸屏、視頻系統(tǒng)等信息采集方式后，將每件產(chǎn)品每道工序產(chǎn)生唯一條碼，只需掃描條碼，即可調(diào)出零件相關(guān)數(shù)據(jù)，為相關(guān)人員提供動態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)零件可追溯性。

（4）軍工企業(yè)制造資源利用率低。每個產(chǎn)品生產(chǎn)涉及現(xiàn)場操作人員、物料準備、設(shè)備準備、刀具準備等，傳統(tǒng)制造模式由于信息不夠暢通，使部分設(shè)備、工裝閑置，而另外一些任務(wù)排滿；通過信息化手段可提高車間現(xiàn)場資源利用率及資源優(yōu)化配置，管理人員在最短的時間內(nèi)通過大屏幕、PC終端等顯示設(shè)備掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的情況，以便做出準確的判斷，采取有效措施，保證生產(chǎn)任務(wù)的順利完成。

（5）軍工企業(yè)技術(shù)文檔管理難度大。車間技術(shù)文檔、產(chǎn)品文檔資料多，且很多為秘密材料，管理難度大，需要引進信息化技術(shù)進行管理，實現(xiàn)技術(shù)文檔資料版本的嚴格控制及方便工人查詢?yōu)g覽。軍工企業(yè)傳統(tǒng)制造模式已經(jīng)滿足不了需求，亟需引進信息化手段、打造數(shù)字化車間來解決矛盾。

2 數(shù)字化車間構(gòu)造

2.1 數(shù)字化車間的整體構(gòu)架

數(shù)字化車間是一個龐大的具有信息化特點的制造系統(tǒng)，是基于傳統(tǒng)制造業(yè)與信息化技術(shù)平臺建立起來的，其整體框架如圖1所示。

2.2 數(shù)字化車間的模塊分析

數(shù)字化車間以MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)為核心，充分利用ERP、PDM等平臺，依據(jù)車間自身特點，搭建系統(tǒng)應(yīng)用的軟硬件平臺，實現(xiàn)設(shè)計、工藝、制造一體化的數(shù)字化生產(chǎn)模式，數(shù)字化車間打造基于以下信息化平臺。

2.2.1 數(shù)字化車間MES系統(tǒng)

數(shù)字化車間打造MES系統(tǒng)，改變了制造企業(yè)傳統(tǒng)的單一信息采集方式，通過動態(tài)采集產(chǎn)品在制造過程中設(shè)備占用情況、生產(chǎn)進度、完成質(zhì)量等數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行整合、分析，形成整體解決方案，確保將信息準確、及時地反饋給相關(guān)人員，為任務(wù)排產(chǎn)、決策提供依據(jù)。

2.2.2 數(shù)字化車間生產(chǎn)管理平臺

生產(chǎn)管理系統(tǒng)如圖2所示，生產(chǎn)計劃下達到車間后，車間工位生產(chǎn)信息采集系統(tǒng)將工位資源數(shù)據(jù)反饋給ERP系統(tǒng)，通過物料計劃計算后，生產(chǎn)計劃員根據(jù)將生產(chǎn)任務(wù)下達給相關(guān)的工藝、設(shè)備管理、物料管理人員，相關(guān)人員根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級進行準備，生產(chǎn)計劃員根據(jù)生產(chǎn)計劃進行派工，系統(tǒng)具有生產(chǎn)過程監(jiān)視以及生產(chǎn)調(diào)度指揮功能。調(diào)度系統(tǒng)的高效運作，避免了車間資源的浪費，縮短了型號產(chǎn)品的研制生產(chǎn)周期。

2.2.3 制造資源管理平臺

制造資源管理模塊流程如圖3所示。通過數(shù)據(jù)庫建立資源庫將可以管理制造資源如刀具、設(shè)備、工裝等，工藝人員可以根據(jù)需要添加、刪減資源庫中的內(nèi)容，也可以及時查找各種工序需要的機床、刀具、量具相關(guān)數(shù)據(jù)以及占用情況，計劃員也可通過數(shù)據(jù)庫核算產(chǎn)品制造消耗和占用資源的成本。

2.2.4 物料配管模塊

產(chǎn)品生產(chǎn)過程中需要大量物料、工裝等，由于車間制造現(xiàn)場空間、資源有限，需對現(xiàn)場物料、配套產(chǎn)品及使用工具等物件進行嚴格控制管理，建立物料配給管理機制，根據(jù)生產(chǎn)計劃查詢物料需求計劃，并及時調(diào)整；通過網(wǎng)絡(luò)終端查詢庫房庫存情況，利用電子標(biāo)簽撿貨系統(tǒng)指引快速取貨，能夠利用條碼掃描終端自動記錄物料信息，保證了庫房物料信息的實時性與準確性。

3 結(jié) 論

通過對數(shù)字化車間的闡述及對軍工企業(yè)特點的分析，論述了傳統(tǒng)軍工企業(yè)引進信息化技術(shù)打造數(shù)字化車間的必要性。數(shù)字化車間通過建立MES系統(tǒng)，提高了車間信息交流的暢通性和設(shè)備使用的靈活性。通過建立IPT協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)，使得產(chǎn)品研制效率提高，縮短了產(chǎn)品研制周期。通過建立數(shù)字化生產(chǎn)管控系統(tǒng)，顯現(xiàn)了管控系統(tǒng)對生產(chǎn)計劃調(diào)整、任務(wù)監(jiān)督、資源調(diào)配的便利性；建立物料配管模塊，提高了物料、工裝、產(chǎn)品管理管控工作的效率；建立質(zhì)量管理模塊，通過先進的檢測、記錄設(shè)備使產(chǎn)品質(zhì)量可方便快捷追溯。

主要參考文獻

[1]呂琳，胡海明.淺談數(shù)字化制造技術(shù)[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新， 2009（1）：87-88.

[2]洪建勝.數(shù)字化車間環(huán)境下的MES應(yīng)用[J].中國制造業(yè)信息化：應(yīng)用版，2007（9）：51.

[3]李鐵鋼.鈑金件數(shù)字化制造數(shù)據(jù)集成技術(shù)[J].河南科技，2013（3）.

第6篇：數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]數(shù)字化技術(shù)；飛機制造；綜合保障

中圖分類號：P231.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）46-0388-01

前言

數(shù)字化技術(shù)完善了飛機制造單位以往傳統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)、管理等模式，可以迅速的給不對供給遠程技術(shù)類服務(wù)，并且對提升飛機本身的可靠性、修護性、保障性等有著很深遠的影響。交互式的電子技術(shù)手冊呈現(xiàn)了技術(shù)手冊的數(shù)字、智能化，目前已經(jīng)成為了裝備保障數(shù)字化技術(shù)探索欲使用的重點之一。

一、在飛機的研制進程中使用數(shù)字化技術(shù)

近幾年來我國的飛機研制生產(chǎn)進程中，先進的數(shù)字化技術(shù)利用工程的并行以及無紙設(shè)計、數(shù)字化預(yù)裝配、一體化設(shè)計制造、物流管理等諸多的方法逐漸的開始使用，改善了飛機的設(shè)計、生產(chǎn)、管理模式，這樣減少了研究的時間，降低了費用，且獲得了明顯的效果。隨著計算機以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速進展，飛機的制造單位也將以多媒體計算機體系以及通訊網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化技術(shù)為基準且使用機的壽命周期的全部過程中，不止是使用于設(shè)計、制造，還運用于產(chǎn)品的綜合保護、運用修護等眾多的方面。

1、以數(shù)字化為基準，深入探索五性CAD

根據(jù)目前所有的分析方式出現(xiàn)的問題，我國的飛機制造單位探索開發(fā)了五性CAD體系，也就是計算機輔助設(shè)計分析軟件集成的環(huán)境，簡稱為CARMS，也包含了可靠性的設(shè)計、安全性的設(shè)計、修護性的設(shè)計、測試性的設(shè)計、保障性的設(shè)計等分析。CARMS是設(shè)計人員將可靠性修護性保障性等諸多的指標(biāo)設(shè)計融入到產(chǎn)品中的有效工具。在保障性設(shè)計和以往傳統(tǒng)設(shè)計同時的展開進程中，CARMS可以立即的發(fā)現(xiàn)存在的問題、排除隱患、提升裝備保障性的水平，它擁有著全方位的集成化技術(shù)方式。

2、數(shù)字化樣機給飛機的可靠性設(shè)計和分析提供了機遇

當(dāng)下機械CAD與電子CAD技術(shù)不斷的進展成熟，產(chǎn)品的開發(fā)全部是在計算機上操作的，CAD軟件已經(jīng)局部的代替了圖紙的設(shè)計。數(shù)字化技術(shù)也給飛機的可靠性定量性設(shè)計供給了一個有效的平臺，現(xiàn)階段CAD軟件及有限元分析軟件有效的結(jié)合、proe軟件以及有限元分析軟件的完美結(jié)合也已實現(xiàn)，工程分析的方式逐步的走向成熟，構(gòu)造強度的分析能解決飛機可靠性問題。

3、虛擬修護技術(shù)與集成化技術(shù)的使用為飛機的綜合保障帶來很大的前景

3.1 虛擬修護技術(shù)

利用對產(chǎn)品的實時的模擬仿真，設(shè)計人員或者用戶可以像對待真正的產(chǎn)品實物一樣移動、碰撞、運用虛擬的產(chǎn)品，在飛機的生命期限內(nèi)各個階段對性能實行各類的實時分析，比如有限元、人機工程、干涉、加工進程、裝配等諸多的分析。利用VR進行方案的分析和修改，讓飛機可以達到總體優(yōu)化。

3.2 集成優(yōu)化技術(shù)

集成優(yōu)化技術(shù)可以解決目前所有的CAD體系以及飛機可靠性修護性保障設(shè)計間的鏈接。目前的CAD與CAPP、CAM等使用體系在以往的幾十年進程中獲得了飛速的進展，且在飛機行業(yè)中得到了很好的運用，不過各類型運作體系間的模型定義、呈現(xiàn)方式、存取方式都有著一定的差異，導(dǎo)致信息的交換出現(xiàn)了阻礙，很多的資源不能進行實時共享，且集成的力度很低。并且當(dāng)下的CAD體系僅僅只重視零件的集合外形設(shè)計與體現(xiàn)，不能將尺寸、公差、裝備、修護等諸多的特性、材料、功能有效的呈現(xiàn)，這就表明了高層次的語義信息以及產(chǎn)品壽命周期等其他的進程中所需要的信息，對設(shè)計的意蘊、功能需求以及裝配的關(guān)系非幾何類信息很難呈現(xiàn)，這些體系的信息模型只能進行幾何信息以及拓撲信息，而對于可靠性分析、修護性分析、其他相關(guān)的信息在體系信息模型之中較少呈現(xiàn)。

二、建立遠程數(shù)字化技術(shù)服務(wù)體系

遠程數(shù)字化技術(shù)服務(wù)就是把網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、裝備修護保障技術(shù)有效的結(jié)合，且借助現(xiàn)代化的科技技術(shù)，迅速的為不對供給數(shù)字化技術(shù)。它可以跨地區(qū)的把運用不對、制造單位、科研院、裝備部、軍代表室等諸多的企業(yè)有效的組織，各方共同進行網(wǎng)絡(luò)體系的組建，供給武器裝備的數(shù)字化資料的支撐，輔助技術(shù)服務(wù)且提供迅速的信息放映與技術(shù)支持，并且所參與的各方也都能立即的獲得各自需求的重要數(shù)字資源。

三、交互式電子技術(shù)手冊

飛機保障技術(shù)的快速創(chuàng)新是提升飛機保障綜合程度的基準，也是飛機現(xiàn)代化保障的主要標(biāo)志。它不僅僅是一種電子手冊，更是呈現(xiàn)了技術(shù)手冊的數(shù)字化以及良好的交互功能，還呈現(xiàn)了智能化的技術(shù)手冊。交互式電子技術(shù)手冊的眾多數(shù)據(jù)格式利用了目前美國與國際通用的較為成熟的標(biāo)準，進而呈現(xiàn)了數(shù)據(jù)的互操作性以及實時共享性，呈現(xiàn)了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)集成化的最大可能。且它是數(shù)字化技術(shù)、英特網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)有效結(jié)合的一體化強大技術(shù)，也是現(xiàn)代化體現(xiàn)裝備的保障信息化的最關(guān)鍵技術(shù)。

四、構(gòu)建裝備訂貨數(shù)字化保障系統(tǒng)

裝備訂貨數(shù)字化保障系統(tǒng)是依靠國家、國防信息的基礎(chǔ)性設(shè)備以及軍隊的自動化信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要是以計算機、網(wǎng)絡(luò)、通訊、數(shù)據(jù)庫、電子數(shù)據(jù)交換等先進的技術(shù)為支撐的。它連接裝備管理處、運用部隊、軍代表室、院所等企業(yè)的綜合性集成化的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫通訊，且有很大的優(yōu)越性與先進性，它有著先進的思想、高端的方式、深層的目標(biāo)，進而促進保障故障從開始的傳統(tǒng)人力物力密集型的方向逐漸的走向技術(shù)密集的方向，呈現(xiàn)保障體系的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、準確化、一體化。

結(jié)語

數(shù)字化技術(shù)設(shè)計及制造已經(jīng)使用在飛機制造業(yè)中有大約40年的歷史了，這也逐步的改變了飛機傳統(tǒng)的研究模式。依據(jù)科技的創(chuàng)新，構(gòu)建裝備訂貨數(shù)字化保障系統(tǒng)，提高裝備保障的迅速反應(yīng)程度以及迅速機動保障的力度，這也是打贏未來信息化進程的必要需求。

參考文獻

[1] 王祺瑞，石鵬.軍用飛機推行綜合保障工程的研究[J].飛機設(shè)計，2013（2）.

第7篇：數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:飛機;數(shù)字化裝配技術(shù)

中圖分類號:TP311文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2010)13-3522-01

The Research on Digital Aircraft Assembly Technology

LI Lei, CUI Gang, CHEN Gui-qin

(Aviation University of Air Force, Changchun 130022, China)

Abstract: Aircraft assembly technology of digital implementation can shorten prodution cycle, reduce production costs.the major aircraft manufacaturing companies in the realization of thedigital assembly of the production process have made progress in leaps and bounds.

Key words: aircraft;digital aircraft assembly technology

1 概述

近年來,隨著亞太地區(qū)勞動力成本低廉,全球制造業(yè)迅速向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移,我國正成為世界制造業(yè)的重要基地。工裝設(shè)計水平是反映一個國家飛機制造水平的關(guān)鍵指標(biāo)之一,其中裝配型架的設(shè)計和制造在整個生產(chǎn)工藝裝配中占很大的比重。裝配型架結(jié)構(gòu)是否合理、正確,不但對裝配型架本身制造工作量大小、周期長短、成本高低和裝配條件有直接的影響,而且也決定著各工件的對接、配合尺寸是否協(xié)調(diào)一致,對飛機裝配的互換協(xié)調(diào)性、制造質(zhì)量和進度有很大影響,直接影響整個飛機的制造周期。

飛機裝配是將零件(成部件、組件)按照設(shè)計和技術(shù)要求進行組合、連接形成高一級的裝配件或整機的過程。飛機裝配由于產(chǎn)品尺寸大、形狀復(fù)雜、零件以及連接件數(shù)量多,其勞動量占飛機制造總勞動量的一半左右甚至更多。因此,經(jīng)濟發(fā)達國家對飛機裝配技術(shù)十分關(guān)注,并投入巨資進行研制。而飛機裝配必不可少的工藝裝備是裝配型架。

為了保證飛機的可靠性和穩(wěn)定性,飛機的制造和裝配精度要求高,制造及裝配難度大。裝配型架設(shè)計與產(chǎn)品裝配和制造過程密切相關(guān),裝配型架不僅影響產(chǎn)品制造和裝配精度,而且是把握產(chǎn)品的唯一尺度。

2 國內(nèi)飛機裝配現(xiàn)狀

我國的飛機裝配技術(shù)和組織管理方式,雖然在局部上采用了較先進的技術(shù),如利用激光跟蹤儀或計算機輔助經(jīng)緯儀(Computer Aided Theodolite,CAT)技術(shù)安裝型架,少數(shù)采用了自動鉆鉚技術(shù),簡化了裝配型架結(jié)構(gòu)。但與發(fā)達國家相比還存在較大差距,主要表現(xiàn)在:

1) 上述技術(shù)尚不配套,應(yīng)用上不成熟,加上我國多年來對飛機裝配技術(shù)缺乏研究,資金投人不足,僅滿足于能把飛機制造出來,目前飛機裝配還是沿襲著過去幾十年來批生產(chǎn)的手工作業(yè)模式;

2) 數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模較小,還未實現(xiàn)一個完整型號的全面數(shù)字化;

3) 飛機的設(shè)計制造仍主要采用串行模式,制造模式未實現(xiàn)根本轉(zhuǎn)變;

4) 各環(huán)節(jié)雖然已實現(xiàn)數(shù)字量傳遞,但仍存在信息孤島現(xiàn)象,未打通飛機數(shù)字化設(shè)計制造生產(chǎn)線,模擬量傳遞依然大量存在;

5) 采用專用工裝裝配,光學(xué)儀器測量安裝仍是目前飛機裝配的主要手段,未能在數(shù)字化裝配技術(shù)方面實現(xiàn)新的突破,導(dǎo)致飛機制造成本居高不下;

6) 在裝配技術(shù)方面,雖然局部采用了數(shù)字化技術(shù),如在協(xié)調(diào)方式上局部采用了數(shù)字量傳遞方法,但模擬量傳遞仍然是當(dāng)前眾多企業(yè)飛機制造的主要協(xié)調(diào)方法;

3 解決辦法

目前,裝配飛機存在這種種問題,如何解決好國內(nèi)飛機裝配存在的問題呢?解決的辦法主要有:

1) 采用現(xiàn)代工程設(shè)計方法(柔性化工裝、模塊化裝配、高度集成的數(shù)字化航電系統(tǒng)等);

2) 采用數(shù)字化模擬裝配技術(shù);

3) 采用在線數(shù)字化測量、定位及監(jiān)控;

4) 采用大型整體零件(采用摩擦焊、高速加工、復(fù)合材料構(gòu)件等)。

飛機的數(shù)字化裝配是飛行器數(shù)字化研制技術(shù)從產(chǎn)品設(shè)計到零部件制造,進一步向部件裝配和飛機總裝配的延伸和發(fā)展的過程,它使數(shù)字化研制技術(shù)真正完全地集成為一體,使數(shù)字化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)能從研制工作的上游暢通地向下游傳遞,充分發(fā)揮了數(shù)字化研制技術(shù)的優(yōu)點,大幅減少了飛機裝配所需的標(biāo)準工裝和生產(chǎn)工裝,如波音737新一代飛機,標(biāo)準工藝裝備減少80%,F-35研制中減少了95%,法國達索公司最新研制的小型公務(wù)機Falcon(2005年上天),其傳統(tǒng)的工裝減到零。這對降低新機研制成本,縮短研制周期起到了難以估量的作用;并且還將大幅度地提高產(chǎn)品的裝配質(zhì)量,如B747機翼裝配精度由原來的10.16mm提高到0.25mm,提高了近50倍,由此可見飛機數(shù)字化裝配系統(tǒng)對飛機研制的重要意義。

4 結(jié)束語

通過數(shù)字化預(yù)裝配技術(shù)替代零部件裝配試驗,預(yù)計可以降低成本30%以止有效地減少裝配缺陷和產(chǎn)品的故障率;減少裝配過程反復(fù),減少人為差錯;減少因裝配干涉等問題而進行的重新設(shè)計和工程更改提高信息和資源的共享,減少資源的浪費;將強化各部門的協(xié)調(diào)能力,實施并行工程,減少技術(shù)決策風(fēng)險,降低技術(shù)協(xié)調(diào)成本可提高企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)研制方面的快速應(yīng)變能力,適應(yīng)激烈的市場競爭和不同的用戶需求提高產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新能力,縮小我國飛機行業(yè)型號研制能力與國際先進水平的差距。

飛機數(shù)字化裝配技術(shù)在飛機制造過程中占有很重要的地位,其設(shè)計方法對飛機的研制周期和上市周期有著較大的影響。在裝配型架的設(shè)計過程中,綜合運用新的工裝設(shè)計方法,可以大大縮短飛機的研制和上市周期,極大的降低研制過程中工裝所占的費用,是一件利國利民的好事。

參考文獻:

[1] 李薇.數(shù)字化技術(shù)在飛機裝配中的應(yīng)用研究[J].航空制造技術(shù), 2004(8): 24.

[2] 劉平,魏瑩,邱燕平.現(xiàn)在飛機裝配架型設(shè)計新技術(shù)[J].洪都科技,2007(3):17.

第8篇：數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；人機協(xié)同；加工；制造；通信

一、數(shù)字化技術(shù)與自然人結(jié)合

數(shù)字化技術(shù)與自然人在車間生產(chǎn)中各有特點。數(shù)字化技術(shù)能夠?qū)囬g內(nèi)的控制信息、設(shè)備信息、庫存信息等進行管理和控制，但是缺乏靈活性，而人卻能夠隨機應(yīng)變。將數(shù)字化技術(shù)控制的各種設(shè)備和數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳到自然人的數(shù)字化設(shè)備，自然人通過數(shù)字化設(shè)備能夠全面的掌握車間的運行狀態(tài)。

二、數(shù)字化人的特點

因為數(shù)字化設(shè)備與自然人結(jié)合后，人成為車間內(nèi)的移動控制者，他能夠不斷地來回移動，對正在運行的設(shè)備狀況進行隨時監(jiān)控，也能夠?qū)Ξa(chǎn)品加工工藝進行調(diào)整。車間內(nèi)采用的無線局域網(wǎng)技術(shù)，使得人的這種移動控制成為可能。軟件上車間各種信息應(yīng)能快速反映到數(shù)字設(shè)備上，并按照人的操作發(fā)出指令，控制設(shè)備。

數(shù)字設(shè)備功能多，體積小，因此集成是必然的選擇。硬件上要集成多種芯片，包括WIFI、藍牙等通信芯片，還包括存儲器、處理器、其他模塊和各種接口、電池、顯示器等。軟件上要與上層工作站通信，發(fā)送各種信息，與設(shè)備通信，這么多功能都要集成在一款軟件之內(nèi)，占用資源要小，功能要齊全。

人在車間內(nèi)要能夠監(jiān)控所有運行設(shè)備，但現(xiàn)在企業(yè)內(nèi)加工設(shè)備往往五花八門，因此兼容性是非常重要的，也是非常難以實現(xiàn)的。其原因第一個是不同廠家的設(shè)備運行模式不同，要想兼容就要研究所有的通信協(xié)議，然后才能通信，從而獲取設(shè)備的信息并進一步控制設(shè)備，單就這一步已經(jīng)極為困難；第二個，不同時期的設(shè)備控制方式是變化的，新的設(shè)備容易通信，舊的設(shè)備通信難度大。

另一個問題是操作問題，大量的各種設(shè)備，操作方式不同而且操作復(fù)雜，加之各種信息，使得實際上的操作任務(wù)是很繁重的，如果人機界面操作不簡易，那么很難完成所有任務(wù)。因此人機界面的易操作性非常重要，好的人機界面會給操作帶來便捷，從而提升工作效率。

三、以數(shù)字化設(shè)備為主導(dǎo)的人機協(xié)同制造

1.運行模式

數(shù)字化設(shè)備管理系統(tǒng)能夠?qū)囬g進行監(jiān)控，但人腦的決策和判斷同樣重要而且無法為數(shù)字化系統(tǒng)實現(xiàn)。人不再是具體的操作加工設(shè)備，而是根據(jù)設(shè)備狀況，對工藝、物流等進行安排和調(diào)整。數(shù)字化設(shè)備與人的結(jié)合，對設(shè)備之間的組合、加工工藝的規(guī)劃、數(shù)控加工程序、刀具工具的使用做出具體安排，并實時監(jiān)控。

2.以數(shù)字化設(shè)備人機協(xié)同制造的特點

傳統(tǒng)加工制造，所有的任務(wù)、工藝、操作都由管理層設(shè)定，下達到生產(chǎn)現(xiàn)場，這個過程中，最上層是辦公室里負責(zé)設(shè)計和工藝的管理層，下面設(shè)備層只是命令的執(zhí)行者，這是絕大部分的數(shù)字化制造中都采用的模式。

在新的加工制造模式中，上面的被顛覆，由于數(shù)字化設(shè)備連接了管理層和現(xiàn)場設(shè)備層，因此設(shè)備層的操作人員同樣是車間的管理者，并且由于操作人員更接近生產(chǎn)設(shè)備，可以直接觀察生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況，因此對于車間的直接控制其效果還要優(yōu)于上面的管理層。

傳統(tǒng)車間，產(chǎn)品的設(shè)計人員一般在技術(shù)部門，而現(xiàn)場的操作人員則完全按照計劃完成加工任務(wù)，這使得加工中如果出現(xiàn)問題就無法及時的修補，帶來時間和經(jīng)濟上的損失。新的加工模式很好地解決了以上問題，生產(chǎn)工藝的制定者是身處生產(chǎn)第一線的操作數(shù)字化設(shè)備的人員，這樣的工作人員通過對數(shù)字化設(shè)備監(jiān)控車間，發(fā)現(xiàn)問題能及時處理，消除了設(shè)計人員和操作人員間的距離，減少了處理問題的時間，提高了生產(chǎn)效率。

數(shù)字化設(shè)備與人的結(jié)合，最大限度地彌補了數(shù)字化設(shè)備和自然人各自的缺點，發(fā)揮了二者的長處和優(yōu)點，最大限度的使得通信技術(shù)和人的判斷得以結(jié)合，為新一代的生產(chǎn)制造模式提供了良好的平臺，是新型制造技術(shù)發(fā)展的重要方向，一部分已經(jīng)為現(xiàn)代企業(yè)所采用，其余的也必將成為制造業(yè)未來發(fā)展的潮流之一。

參考文獻：

[1]雷源忠.我國機械工程研究進展與展望[J].機械工程學(xué)報，2009（5）：1―11.

第9篇：數(shù)字化設(shè)計和制造技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]大型飛機；數(shù)字化裝配技術(shù)；淺析

中圖分類號：V262.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）17-0263-01

對飛機數(shù)字化裝配技術(shù)進行強化，合理設(shè)計數(shù)字化裝配工藝，這是推動國家飛機制造裝配的主要途徑。對飛機數(shù)字化裝配技術(shù)的合理運用，不僅能夠強化飛機制造的能力，而且還能夠增強國家核心技術(shù)的競爭力。

一、 現(xiàn)階段大型飛機數(shù)字化裝配技術(shù)的應(yīng)用狀況

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，對機制造來講，需要具備更好的飛機裝配技術(shù)。目前，在飛機技術(shù)的要求下，傳統(tǒng)飛機裝配技術(shù)無法滿足飛機制造的要求，即便是飛機裝配技術(shù)有所進步，但是卻始終存在一定的問題?，F(xiàn)階段，飛機裝配技術(shù)經(jīng)驗仍然不豐富，而且對其研究的時間也不長，在投入飛機裝配技術(shù)方面的資金不充足，所以，未得到大力的財力支持[1]。而且，飛機設(shè)計制造的進步并不明顯，仍然采用的是串行模式生產(chǎn)，在技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，數(shù)字化處理也逐漸成為裝配必要技術(shù)。然而，目前我國在飛機裝配的數(shù)字化能力方面比較薄弱，所以，在飛機裝配中的數(shù)字化應(yīng)用僅占一小部分。專用工裝裝備和安全光學(xué)儀器是比較常見的測量方式，所以很難突破數(shù)字化技術(shù)，進而增加了飛機的制造成本。

二、 關(guān)于大型飛機數(shù)字化裝配技術(shù)的分析

（一） 系統(tǒng)集成控制技術(shù)

在飛機數(shù)字化裝配技術(shù)運用方面，存在諸多關(guān)聯(lián)系統(tǒng)，而且數(shù)據(jù)處理方式也多種多樣，最常見的就是工藝數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)以及測量數(shù)據(jù)等等，然而這些數(shù)據(jù)信息間的聯(lián)系卻十分緊密。實現(xiàn)系統(tǒng)集成控制技術(shù)，最重要的基礎(chǔ)條件就是交互協(xié)調(diào)，而對該技術(shù)的研究，主要體現(xiàn)在以下幾方面：確保多系統(tǒng)集成控制能夠滿足飛機數(shù)字化裝配系統(tǒng)的特點；深入研究并開發(fā)實時監(jiān)測反饋在線控制技術(shù)和三維數(shù)模離線控制；制定集成接口技術(shù)和數(shù)據(jù)處理標(biāo)準。

（二） 自動化精密制孔

對機裝配來講，所有連接都屬于機械連接，而通常都是將鉚釘和螺栓當(dāng)作最主要的固定連接方式[2]。在連接前，應(yīng)當(dāng)首先打孔，但是，受到技術(shù)能力的限制與影響，在飛機裝配技術(shù)上始終采用的都是人工打孔的方式，很難保證尺寸與精準程度，所以，在打孔工序當(dāng)中，也必然無法保證孔的質(zhì)量。在這種情況下，工作人員需要花費更多的時間開展打孔工作，進而增強打孔的精準程度，最終影響了飛機裝配工作的效率。而且，機械連接的質(zhì)量會極大地影響最終產(chǎn)品質(zhì)量。

在科技技術(shù)發(fā)展的背景下，打孔工藝不斷完善，并且形成了相對成熟的工藝流程。在開展數(shù)字化裝配精密制孔技術(shù)方面，一定要按照飛機裝配過程定的自動化精密打孔設(shè)備，并且嚴格測試打孔工作中所涉及的材料、疊層結(jié)構(gòu)與冷卻方式等多種工藝參數(shù)，積極收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，對設(shè)計技術(shù)經(jīng)驗予以不斷累積和優(yōu)化。

在此基礎(chǔ)上，在飛機制造技術(shù)快速發(fā)展的背景下，飛機自身的耐久能力和可靠性也隨之提高，但是，仍然需要連接技術(shù)與飛機發(fā)展相適應(yīng)。為了延長使用壽命，就需要在技術(shù)方面充分利用干涉配合這一方法，進而延長飛機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的使用壽命，為此，在飛機制造與生產(chǎn)的過程中，干涉配合緊固件這一方法十分常見?，F(xiàn)階段，在緊固件配合方面一般采用的都是錘擊打入或者是液壓壓入的方式，然而，這些方法也同樣存在諸多弊端。這些傳統(tǒng)的方法很容易使得固件膨脹，所以，在安裝的時候存在一定的難度，通過錘擊打入的方式對緊固件，很容易危害孔壁，而被損壞的部件則會導(dǎo)致飛機的使用壽命縮短。通過對數(shù)字化裝配方法的合理運用，不僅可以對飛機部件予以全面保護，還能夠延長飛機的使用壽命[3]。其中，數(shù)字化技術(shù)在運用的過程中，應(yīng)當(dāng)注意以下重點：對于長壽命連接和密封連接的復(fù)合材料干涉螺接。在進行飛機裝配的時候，需要采用非小尺寸裝配件和裝配結(jié)構(gòu)變形分析技術(shù)。

三、 大型飛機數(shù)字化裝配技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

目前，在光學(xué)檢測、工裝技術(shù)等方面，數(shù)字化裝配技術(shù)的應(yīng)用效果理想。在飛機設(shè)計的過程中，對裝配集成控制系統(tǒng)予以合理運用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的共享，同時，還能夠全面優(yōu)化數(shù)據(jù)信息。受數(shù)字化技術(shù)的作用影響，飛機裝配逐漸實現(xiàn)了裝配數(shù)字化的操作。正是在飛機數(shù)字化裝配技術(shù)的輔助之下，對飛機裝配工作給予了一定的信息技術(shù)支持，不斷提升了飛機裝配工作的精準度，使得飛機裝配效率有所提升。

在諸多技術(shù)綜合之下，數(shù)字化裝配技術(shù)應(yīng)運而生。在長期發(fā)展過程中，數(shù)字化裝配技術(shù)不斷成熟，但是，仍然沒有全面掌握大型飛行數(shù)字化裝配技術(shù)的重點技術(shù)，所以，飛機數(shù)字化裝配技術(shù)發(fā)展屬于長期的發(fā)展過程。在發(fā)展數(shù)字化裝配技術(shù)的過程中會涉及諸多技術(shù)內(nèi)容，而飛機數(shù)字化裝配技術(shù)也會涉及諸多方面，所以，需要諸多方面的大力支持[4]。為此，在發(fā)展數(shù)字化裝配技術(shù)的時候，一定要確保發(fā)展思路的科學(xué)合理。另外，航空企業(yè)需要對技術(shù)工作人員予以全面培養(yǎng)，即便年輕的工作人員經(jīng)驗不豐富，但是，具備極強的創(chuàng)新觀念，能夠突破傳統(tǒng)束縛，所以，對于技術(shù)創(chuàng)新十分重要。

結(jié)束語：

綜上所述，在飛機制造發(fā)展方面，數(shù)字化裝配技術(shù)是主要的發(fā)展方向，所以，應(yīng)當(dāng)加大資金投入的力度，夯實工業(yè)基礎(chǔ)，然而，最關(guān)鍵的就是要更新觀念，為此解決飛機裝配技術(shù)的問題，推動技術(shù)的創(chuàng)新。

參考文獻：

[1] 成書民，張海寶，康永剛等.數(shù)字化裝配技術(shù)及工藝裝備在大型飛機研制中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2014（22）：10-15.

[2] 周園，張莎莎，周旭等.大型飛機數(shù)字化裝配技術(shù)初探[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2015（15）：96-96.