浅谈数字化制造技术的发展及应用
浅谈数字化制造技术的发展及应用*
钟明灯张颜艳
(闽南理工学院,福建石狮 362700)
摘要:数字化制造技术作为一项专业技术,与传统的制造业有很大
的不同,能极大地提升企业的创新能力。文中从数字化制造技术的定义出发,分析了数字化制造技术国内外的研究现状,阐明了数字化制造技术的关键技术和核心技术,最后对数字化制造技术应用进行实例展示。
关键词:数字化制造技术;关键技术;核心技术;应用实例
中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编
号:1672-4801(2012)06-169-03
数字化时代来临的标志是信息技术的越来越普及,现在信息技术应
用于我们生活的方方面面,特别是在智能领域的应用越来越多。数字化技术是软件和智能技术的基础,是高科技公司赖以生存的核心技术。先进制造技术的应用,拓展了许多制造的新方法和新工艺。数字化技术和先进制造技术的结合,给中国的制造业带来巨大的冲击,前景无限光明。本文从数字化制造技术的定义出发,分析了数字化制造技术国内外的研究现状。
制造装备?电子制造装备?军工制造装备?轻工制造装备等等;
3) 管理数字化。制造?工程?用户和供应商的集成。
2 国内外数字化制造相关技术的应用现状[2~4]
最早开始应用数字化制造技术是美国,19世纪50年代,MIT发明了NC 机床和CAM处理系统APT系统,K&T公司研制成功了带ATC的加工中心和
UT公司研制成功了带自动换刀方式的世界上第一台加工中心。60?70年代,CAD软件(二维绘图和三维造型)的出现和FMS(柔性化制造系统)系统的出现,以及CAD/CAM系统的发展。进入80年代,出现了CIMS(计算机集成制造系统),使波音公司的飞机在设计?制造和管理的时间由原先的八年缩短到三年。从80年代末期到现在,出现了在机械?航空航天?汽车?造船等领域广泛应用的CAD/CAM一体化三维软件(包括现在所熟知的软件:CATIA,I-DEAS,Por/E,MASTERCAM,等等)。90年代发展起来的RP(快速成型技术),可以对产品进行快速评价?修改及功能试验,有效地缩短了开发产品的时间。数字化制造技术不断发展,造成了现代制造业的繁荣。
伴随着2008年经济危机的余波,我国制造业面临巨大的挑战,数字化将是其中一个重要的突破口。曾经人是作为制造业的主导因素,而在未来信息化将成为制造业的决定因素。从图1中可以看出进入信息时代后,信息在制造过程中所起的作用非常巨大。
由于支撑数字化制造技术的软硬件主要来源于美国?欧洲和日本,与国外相比,国内在数字化制
1 数字化制造技术的定义
相对于传统的制造业,有人会把它和先进制造业相混淆,认为数字化制造就是NC(数控)或CNC(计算机数控),更有甚者,有人会说数字化制造就是CAD(计算机辅助设计)/CAM(计算机辅助制造)的集成?FMS(柔性化制造系统)?CIMS(计算机集成制造系统)等等。
数字化制造的术语性定义:数字化制造就是指在虚拟现实?计算机网络?快速原型?数据库和多媒体等支撑技术的支持下,根据用户的需求,迅速收集资源信息,对产品信息?工艺信息和资源信息进行分析?规划和重组, 实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造,进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程[1]。
从数字化制造的术语性定义中,可以发现,数字化制造定义的内涵包括以下三方面:
1) 设计数字化。在虚拟环境中,可以实现装配过程仿真,数字预装配,CAM,以及结构分析?管路分析?强度分析等等;
2) 制造装备数字化。成套装备的集成,包括数字化创新设计?数字化工艺?数字化特种控制和数字化检测,主要应用的领域有:汽车制造装备?船舶
*福建省教育厅基金项目(JB11207)
作者简介:钟明灯(1982-),男,助教,研究方向:机构学及机械传动,模具CAD设计?
航天数字化集成制造技术实践
中国航天科工集团谈凤奎
数字化在改变着世界，也在改变着传统航天科研生产模式。数字化建设是加快实现我国航天工业产业化和现代化的必然选择。信息技术、自动化技术、现代管理技术与先进制造技术的结合，为中国航天从以粗放式管理为特征的“机械航天”向以集成化、数字化、网络化为特征的“数字航天”的转变，全面提升中国航天的工业化水平和国际竞争能力提供了重要支撑条件
谈凤奎：
研究员。１９６６年毕业于上海科技大学工程力学系，长期战斗在航天科研工作第一线，１９９０年任航天二院副院长、总工艺师、重点型号总指挥，现任航天科工集团公司总工艺师、总质量师、科技委常委、工艺专家组组长、质量可靠性专家组组长、质量可靠性标准化委员会主任委员、航天科工集团公司信息化专家组副组长。兼任国防科工委标准化技术委员会质量管理标准化专业委员会理事，总装备部先进制造技术专业组副组长。主持和参加的多项科研项目获国防科技进步一等奖、二等奖，在国防先进制造技术领域中有相当知名度
高新技术。２１世纪的竞争，主要是以信息技术为核心的高新技术产业的竞争，信息化程度将成为衡量国家和地区发展水平的重要标志，成为世界经济结构调整和带动制造业优化升级的推动力量。
信息化是加快实现我国工业化和现代化的必然选择。我国国防和军队现代化实行“三步走”的战略，要求国防科技工业建立基于信息技术的研制生产系统以及军工快速响应技术体系，构筑以数字化为主导的军工制造业，指出信息化技术是提高武器装备研制能力、实现科技强军的重要手段。
航天科技工业是军工制造业的重要组成部分，担负着武器装备研制生产和参与国民经济建设的双重历史使
命。当前，加强航空科技工业基础能力建设，既是国防军工企业的首要任务，更是航天科技工业的首要任务。发展航天信息化工程，实现航天科技
工业的跨越式发展１航天信息化建设的重要性
（１）航天信息化是科学技术发展的必然趋势。
航天技术集成了系统总体、导弹总体、精确制导、目标特性、先进制造、电子信息、自动控制、现代管理等多项高新技术，要加强和提升航天技术的基础能力，能够同时调控物流、资金流、信息流和知识流，从而有效地提高劳动生产率，改进产品质量，降低生产成本，加快企业对市场的响应速度，大幅度增强企业的竞争
２０世纪中叶，以计算机技术应用力，必须实现航天信息化，因为信息化已经成为当今世界高科技企业发展的主要趋势。
（２）航天信息化是适应新军事变革的迫切需要。
２０世纪后期开始的世界新军事变革呈现出强劲的发展势头。信息化是这场变革的基本特征，伴随着信息化战争和数字化战场的形成，武器装备开始从机械化向数字化跃升。要以科学发展观为指导，构筑以数字化为主导的航天工业，为国防现代化提供强大的后盾，迎接新军事变革的挑战。
维护国家安全的历史使命，加速航天工业数字化建设的必要性更为突出。
（１）外部环境不断变化的需要。从型号研制生产看，两个集团承担着国防工业武器装备的研制生产
层次多，产品研制成本高，型号生产效率低的突出问题还没有根本解决。管理体制、运行机制均不适应现代企业管理的要求，亟需以信息化促进企业经营管理的变革、以数字化技术开
任务。这些武器装备的主要特点是：展产品设计、制造、生产、试验和管
轻量化、小型化、精确化、信息化、理，整合研制生产资源，全面提升中集成化、高可靠、低成本。尤其是近国航天的综合素质与核心竞争力。几年，型号批生产任务增加。要完成（４）建立创新体系的需要。繁重的科研生产任务，必须改变当前的科研生产管理模式，加快数字化建设进程。
（２）实现我国国防和军队现代化
以数字化技术带动系统设计、研
制生产、试验验证、经营管理，用系统集成的观念开展管理创新、方法创新、技术创新、制度创新，是生产关系的一次革命。建立创新体系，将先进管理思想融入其中，可以变革阻碍生产力发展的旧体制、旧机制，促进科研生产资源能力整体效能的有效发挥，保持中国航天可持续发展。其中，复杂系统集成制造的理念、方法、技术与体系将是构筑航天创新体系的重要组成部分。复杂系统信息化的实施为建立航天创新体系带来了契机。
（５）加速推进数字化建设与应用的需要。
进一步加强对中国航天信息化
（３）航天信息化是增强企业国“三步走”战略的需要。际竞争力的技术基础。完成武器装备机械化和信息化
经济全球化和科技一体化进程的双重历史任务，要求中国航天建立的加快，使得具有高科技战略产业特武器装备快速响应科研体系和制造点的航天工业面临空前激烈的外部竞争环境，民用主导产品也同样面临严峻挑战。其核心竞争力主要体现在研发能力、研制周期、制造成本、产品质量和优质服务几个方面。
２航天信息化数字化建设的必要性
中国航天两个集团公司是国家大型骨干军工企业，是我国武器装备研制的生产基地，也是实施信息化建设的重点企业。由于中国航天肩负着
生产系统，进行业务流程再造，构筑
以信息化为主导的科研生产体系，快速、优质、低成本地生产满足国家需要的武器装备，是提高武器装备研制能力，实现科技强军的重要手段。
（３）中国航天自身发展的需要。中国航天两个集团公司一方面承接了原航天总公司的型号研制生产任
务；另一方面，虽然型号在不断发展，建设的投入，实现型号产品的集成但是企业经济负担重，科研生产管理化、网络化、协同化、智能化、柔性
化的设计、生产、试验与管理和数字化技术的广泛应用，不断
应用层
机械系统电子系统软件系统控制／总体管理／ＥＲＰ／（ＣＡＸ／ＤＦＸ）（ＣＡＸ／ＤＦＸ）（ＣＡＸ）（ＣＡＸ）ＣＲＭ／ＳＣＭ试验
（ＣＡＴ）
制造自动化系统
应用支撑工具层
满足对军方的供给需求。同时通过复杂系统数字化工程的实施为信息化提供技术基础、体系框架和应用示范，带动和加速国防工业及其他行业的信息化建设。
虚拟样机设计领域框架经营管理领域框架试验领域框架制造领域框架
集成框架层
当前型号研制生产存在的
主要问题
（１）型号研制周期长。目前型号一个批次研制周期大约为２年，一个型号定型大约需要１０～１２年。新一代型号研制要求５～６年定型。因而，目前型号研制周期与军方要求相距基远，难以满足军方对武器
２００５年第１１期航空制造技术
网络、数据库操作系统、计算机硬件复杂产品（系统）集成制造系统
系统集成平台
装备的需求。
数字化集成制造技术研究项目有十多取得良好的效果。
（２）设计更改频繁，难以快速反应。
完成一种型号研制一般需经历４～５个批次。由于研制阶段状态的变化，每一批次会有不同程度的设计更改。一旦有设计更改，工装和工艺也要更改。工装重新投产，工艺重新编制，工艺准备工作量增大，生产准备周期延长，致使研制生产难以快速反应。
（３）产品质量控制难。
航天型号产品一般系统复杂，关键零部件加工要素多，空间尺寸基准
项，覆盖航天两大集团，包括关键零（３）综合设计技术和集成制造得
部件柔性设计制造一体化系统研究、到应用。动力系统集成制造系统研究、制导系以重大型号中的关键零部件为统柔性制造单元和工艺集成研究、系应用背景，开展了全数字异地设计技统优化设计、复杂产品虚拟样机技术和具有自主知识产权软件开发研究等项目。航天设计制造数字化技术已得到部分集成应用，初见成效。当前，航天数字化具备了一定数量的软硬件资源。各院（基地）都建有信息专网，配备了相当数量的服务器、计算机和网络系统。应用效果主
术、总体设计并行工程应用技术、三
维总体设计与优化仿真技术、集成化系统制造技术的研究，提高了武器装备的综合设计水平和设计制造数字化水平，使设计错误返工率减少８０％左右；在关键零部件设计制造中，全面研究了工艺流程、计划管理和质量控制的技术和方法，通过工艺技术研究、柔性生产技术结合生产管理、质量管理信息系统的应用，完成了复杂结构件数字化车间总体设计，显著提
多，零部组件装配密度大，功能集成要表现在：
度高，产品设计加工质量控制环节（１）数字化单项技术得到了普遍多，质量要求严格。应用。
（４）研制生产组织难。由于许多企业处于多
型号并举，存在研制生产并重的情况。技术文件种类多，批次管理难度大，科研生产计划管理始终处于被动调整的状态。
（５）制造成本高。对于复杂关键件和难加工材料零部件的加工，现在的加工方无法有效控制产品质量，有些产品只能采取以数量保质量的办法。现行主要加工方法是加工设备和专用工装组成的“刚性”生产模式。型号一个批次的生产要设计投
建立复杂产品
虚拟样机工程的概念及其技术体系
开发一套复杂产品虚拟样机工程支撑平台／工具集
制定一系列标准
产上百套工装，一旦涉及某一结构特性尺寸改变，
就可能导致一批原来工装的报废，设计制造的费用十分昂贵。
要解决上述问题，必须将科学管理与技术进步结合起来，进行系统策划，建立以数字化为基础的柔性设计制造系统，摆脱产品设计与生产相分离、研制与管理相分离的情况。
复杂产品（系统）集成制造工程整体解决方案
ＣＡＤ技术在绝大部分型号设计
中被普遍采用，ＣＡＰＰ技术应用在企业逐步开展，ＣＡＭ技术在拥有数控设备较多的企业开发得较好。
（２）研制生产单位在型号研制中突破了一批数字化关键技术。
高了神舟飞船以及卫星结构件的数控加工效率。
航天两集团实施数字化
集成技术的效果
１直接经济效益
航天数字化建设概况
“八五”、“九五”、“十五”期间，28航空制造技术２００５年第１１期
３Ｃ集成（ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ）、从航天两集团科研生产角度看，
ＣＩＭＳ、柔性制造、虚拟装配等集成两集团公司信息化建设所建立的环境技术开始应用，设计制造一体化制造支持了航天复杂产品的虚拟设计、数模式已在大部分单位开始应用，并且字化加工和生产，大幅度加速产品研制进度，在人员减少的情况下，与１９９９年相比，产品研制能力提高了约６０％，生产能力提高了约４０％，飞行试验成功率提高了约１０％。
（１）研发设计周期缩短３０％，部分产品的研发周期已经缩短了５０％～６０％。
（２）显著地提高了产品的设计质量和生产质量，使质量管理工作有机地融入产品的设计与制造之中，产品设计的一次成功率提高３０％，返工率降低３０％，废品率降低５０％。
（３）显著地增强了产品对需求变化的快速响应速度和设计制造的柔性，从而可将型号改型的效率提高一倍，设计定型与工艺定型周期缩短３０％。
（４）提高工艺设计效率２５％，降低工艺准备时间５０％，从而缩短了型号研制周期。
（５）减少试验费用和周期，提高了故障分析的快速性和准确率。
（６）从两集团企业经营管理角度
来讲，信息化促进了企业业务流程优
化，促进了集团整体业务融合和集成，逐步固化了先进的管理模式，企业经营涉及的数据和信息得到了较好的管理和利用，两集团各级领导决策质量显著提高，为各企业之间的协同开发和制造、科研项目管理提供一个良好的协同工作平台，两集团内部跨单位、跨部门协调工作能力增强，航天两集团响应国家和国防需求的速度大大加快。２间接经济效益
主要表现在提高管理效率、数据集中管理和综合平衡、建立网络系统
（２）有助于实现型号产品研制的
现代化，提高对型号研制生产的柔性化，加强现代化突发战争准备和市场的快速响应能力。
（３）充分利用各类信息系统提供的信息处理和数据挖掘功能，使集团公司技术和产品的前瞻能力提高，促进企业知识财富的持续改进、积累和发展。
３在其他方面产生的影响
（１）建立了航天型号研制生产管理的信息化工程环境，总结了实施数字化技术的工作模式、方法和技术，促进信息技术的实用化。
后的数据共享、数据的及时传递和准（２）培养锻炼了一支研究应用数字确性、可实现实时和定量管理、提高化工程的队伍，培养了一
批既懂信息企业竞争力等方面带来的经济效益。技术又懂经营管理和业务的复合型人
（１）有助于改变企业传统的“人才，为未来航天两集团公司进一步推治管理”，增强研制生产的过程管理和数据信息的规范化，全面提高企业科研生产水平，消除人员流动对产品研制生产的负面效应，适应日益增强的军品科研生产任务需求。
进军工数字化工作打好了人才基础。
（３）数字化技术的推广应用，树立了企业技术创新形象，为军工系统的信息化工作起到示范作用，可以促进国内有关领域信息技术的不断发展。
（４）增强了两集团公司实现战略发展计划的能力、市场机会的把握能力、企业竞争能力和可持续发展能力，增强对客户的诚信度。
（５）信息技术在两集团运作和充分的利用，使“ＩＴ＋人”成为中国航天企业文化的重要组成部分。
（６）数字化建设对中国航天工业发展的重要作用。
转变。必须通过异地协同设计和集成制造、面向武器装备全生命周期管理
强能力。同时，鼓励员工为企业信息
化建设整体目标的实现献计献策，共
航天数字化建设的意义
中国航天工业数字化建设的意
义在于：
（１）中国航天数字化建设可以实现武器装备跨越发展，增强我国综合国力。
中国航天是国防工业的核心之一，是形成国防工业能力的主导力量等技术的攻关，实现以信息、过程、同奋斗。
知识的集成为目标的协同产品研制（５）重视规划，统筹技术力量。生产，改变传统的军工企业管理模式采用产学研相结合的方式，大量借鉴和手段，形成跨行业多单位大协作制已有的先进理论基础和科研成果，加造网络，实现企业间的协同和各种社快关键技术的攻关。瞄准世界数字化会资源的共享与集成，建立国内甚至技术发展趋势，保证航天信息化工程国际范围的网络化制造体系，实现企的技术先进性。要确定一个在两个集业协作联盟化。团信息化建设中大系统信息化建设的随着中国特色军事变革的不断深入和市场激烈竞争，未来的高技术战争要求中国航天尽快研制出新一代武器装备和主导民用产品，这些武器装备和主导民用产品的研制需要整合全国的优势资源，需要各军工企业以及其他行业大力协同，这必将引起武器装备研制生产组织模式的变技术支持单位，具体承担两个集团大系统信息化支撑环境软硬件功能实现，协助技术标准和建设规范的制定，以及具体负责与各主要节点单位的接口集成，保证未来信息化建设成果真正得到广泛应用。
结束语
中国航天肩负着国家任务和促进国民经济持续发展的伟大历史使命。我们必须紧密围绕全面建设小康社会和推进中国特色军事变革的战略目标，全面推进科研、生产、试验、经营和管理的数字化，建立全行
业专业协作配套的数字化设计／制造／试验／测量／管理的能力平台，构建协同、柔性、快速的航天型号研制和民用产品生产体系，增强中国航天核心竞争力和可持续发展能力。紧密结合型号需求，完成关键技术攻关、核心支撑软件开发、典型能力平台建设和集成应用验证，建立和完善与之配套的信息安全、标准规范、工程数据库等基础支撑环境，初步形成中国航天完整的数字化建设工程体系，在充分利用“九五”和“十五”数字化研究和应用成果的基础上，按照党的十六大提出的“信息化是加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的“新型工业化路子”，提升中国航天的国际竞争能力。
（责编雨涛）
之一，是形成综合国力的重要支柱，革。航天制造业数字化是满足这种变是国家安全的重要保障。表现为两个革的唯一有效手段。方面，一是武器装备供给能力是决定
今后的主要工作建议国家军事实力的重要基础；二是民用主导产品在国民经济建设中发挥着重
要作用。
（２）中国航天数字化可以构筑新型航天工业体系。
航天两大集团正在推行“航天信息化工程”。从技术角度看，现在已经具备了实现的可行性。更重要的是在建设过程中必须落实以下保障措
通过用数字样机协调取代物理施。样机协调，用数字量协调法代替模拟（１）领导重视，思想认识到位。量传递工作法和柔性生产与可重构制必须把航天信息化工程提高到“信息造技术的攻关，打通数字化生产线，化工作是整个航天工业为了适应新形成武器快速批量生产的数字化制造形势，迎接新挑战所采取的一项关系环境，将现代管理方法和数字化设全局、影响深远的重大战略决策”这计／试验／制造技术的实施结合起个政治高度来加以深刻理解和认识。来，建立数字化企业管理能力平台，（２）切实做到“五个落实”：组织促进企业生产方式和生产组织模式的变革，使中国航天由“机械军工”向“数字军工”转变提供技术支撑，为军工企业具备高效的制造能力提供重要支撑条件。
（３）中国航天数字化可以实现跨企业跨行业协同，适应新一代武器装备研制需求。机构与人员落实，任务落实，计划落实，经费落实，措施落实。
（３）确保“五个统一”：建设规划统一，奖金管理统一，管理体制统一，标准规范统一，工程实施统一。
（４）加强培训，提高人员素质。航天战线全体员工是信息化建设的主体，必须认识信息化建设的重要性且付诸于行动。因此，企业要通过对全体员工进行信息化建设的宣传、教育和培训，使全体员工提高素质，增强能力。同时，鼓励员工为企业信息化建设整体目标的实现献计献策，共同奋斗。
５）重视规划，统筹技术力量。采用产学研相结合的方式，大量借鉴已有的先进理论基础和科研成果，加快关键技术的攻关。瞄准世界数
字化技术发展趋势，保证航天信息化工程的技术先进性。要确定一个两个集团信息化建设中大系统信息化建设的技术支持单位，具体承担两集团大系统信息化支撑环境软硬件功能实现，协助技术标准和建设规范的制定，以及具体负责与各主要节点单位的接口集成，保证未来信息化设成果真正得到广泛应用。
数字化设计与制造试题及答案
数字化设计与制造试题及答案 一、填空题 1.在全球化竞争时代，制造企业面临严峻挑战体现在时间产品质量成本服务水平和环保 2.从市场需求到最终产品主要经历两个过程：设计过程和制造过程。 3.设计过程包括分析和综合两个阶段。 4.数字化设计技术群包括：计算机图形学计算机辅助设计计算机辅助分析和逆向工程。 5.有限元方法是运用最广泛的数字化仿真技术。 6.数控加工是数字化制造中技术最成熟最、运用最广泛的技术。 7.实现数据交换的两种方式：点对点交换和星形交换。 8.计算机图形学主要是对矢量图形的处理。 9.笛卡尔坐标系分为：右手坐标系和左手坐标系。 10.常用坐标系的转换关系：建模坐标系-世界坐标系--观察坐标系--规格化坐标系--设备坐标系。 11.参数化造型的软件系统分为：尺寸驱动系统和变量设计系统。 12.仿真的对象是：系统。 13.CAPP的类型：派生型、创成型、智能型、综合型、交互型。 14.高速切削刀具的材料有;金刚石、立方氮化硼、陶瓷刀具、涂层刀具和硬质合金刀具。 15.逆向工程的四种类型：实物逆向、软件逆向、影像逆向和局部逆向。 16.逆向工程基本步骤：分析、再设计、制造。 17.实物逆向工程的关键技术主要有：逆向对象的坐标数据测量、测量数据的处理及模型重构技术。 18.对三坐标测量机数据修正方法：等距偏移法、编程补偿法。 19.典型的快速原型制造工艺及设备：立体光固化（SL）、熔融沉积成形(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、叠层实体制造(LOM)、三维印刷(3DP)。 20.尺寸驱动系统只考虑尺寸及拓扑约束，不考虑工程约束，变量设计系统不仅考虑尺寸及拓扑约束还考虑工程约束。 21.FMS是指柔性制造系统 二、简答题 1.CAD、CAE、CAM之间的关系？ 答：以计算机辅助设计和计算机辅助分析为基础的数字化设计和以计算机辅助制造为基础的数字化制造，是产品数字化开发的核心技术。 数字化设计与制造的特点有哪些？ 答：a.计算机和网络技术是数字化设计与制造的基础； b.计算机只是数字化设计与制造的重要辅助工具； c. 数字化设计与制造能有效地提高了产品质量、缩短产品开发周期、降低产品成本； d.数字化设计与制造技术只涵盖产品生命周期的某些环节。 2.窗口与视口的变换关系是怎样的？ 答：视口不变，窗口缩小或放大，视口显示的图形会相应的放大或缩小；窗口不
数字化设计及仿真
数字化设计及仿真 祝楷天 （盐城工学院优集学院江苏盐城224051） 摘要：制造业信息化的发展促使许多企业建立起了相应的CAD/CAM软件环境平台，并应用CAD/CAM软件进行产品的设计、分析、加工仿真与制造，取得了显著的效果。利用计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)软件系统来完成机床夹具设计过程是加速夹具设计效率、提高设计质量的一种重要手段。但现有的通用CAD/CAM软件没有针对机床夹具设计的完整技术手册资料和三维标准件图库系统，设计人员仍然需要使用传统的纸质工具手册书籍进行资料查询和标准件三维实体图绘制工作，影响了机床夹具设计的效率和质量。因此，研究机床夹具数字化设计手册软件和三维标准件图库系统对满足数字化时代工程技术人员的需要具有重要的作用。 关键词：机械产品；数字化；设计仿真。 Digital design and simulation ZHU Kai-tian （UGS College，Yancheng Institute of Technology，Yancheng，Jiangsu 224051）Abstract: The development of manufacturing industry has led many enterprises to set up the corresponding CAD/CAM software environment platform, and the application of CAD/CAM software for product design, analysis, processing simulation and manufacturing, has achieved remarkable results. Using computer aided design and manufacturing (CAD/CAM) software system to accomplish machine tool fixture design process is an important means to accelerate fixture design efficiency and improve design quality. But the existing general CAD/CAM software does not have the complete technical manual data and the 3D standard part library system for the machine tool fixture design, the design personnel still need to use the traditional paper tools manual books to inquire and the standard piece three-dimensional entity chart drawing work, has affected the efficiency and the quality of the machine tool jig design. Therefore, it is important to study the software and 3D standard part library system of the digital design of machine tool fixture to meet the needs of engineering and technical personnel in the digital age. Keywords: Mechanical products, Digitization , Design simulation.
专升本机械工程及自动化数字化设计与制造技术ok
江南大学现代远程教育课程考试大作业 请于11月10日前提交 考试科目:《数字化设计与制造技术》 一、大作业题目（内容）： 一、参照一般系统的性能，对数字化设计制造来说，其主要性能及能力要求有哪些？(10分) 答：参照一般系统的性能，对数字化设计制造来说，其主要性能及能力要求包括以下几方面：1）．稳定性。稳定性是指在正常情况下，系统保持其稳定状态的能力。 2）．集成性。集成性指系统内各子系统相互关联，能协同工作。 3）．敏捷性。敏捷性指系统对环境或输入条件变化及不确定性的适应能力，对内外各种变化能快速响应、快速重组的能力。单件、多品种、小批量是市场对现代产品研制的基本生产要求。 4）．制造工程信息的主动共享能力。数字化设计制造中零件设计、工艺设计和工装设计等过程的集成和并行协同要求信息能同步传递，这种信息共享方式称为“信息主动共享”。 5）．数字仿真能力。数字仿真能力指系统对产品制造中涉及的诸多问题进行虚拟仿真的能力。6）．支持异构分布式环境的能力。无论从不同类型设备联网还是从数据管理考虑，或是从面向全生命周期的零件信息模型考虑，均需对系统的结构体系和数据结构进行合理的综合规划与设计，实现系统分布性与统一性的协调。 7）．扩展能力。系统的扩展是通过软件工具集的扩展来实现的。 二、什么是参数化设计？请说明参数化设计在产品设计中的意义。(10分) 答：参数化设计一船是指设计对象的结构形状基本不变，而用一组参数来约定尺寸关系。参数与设计对象的控制尺寸有显式对应关系，设计结果的修改受尺寸驱动，因此参数的求解较简单。 意义：在产品设计中，设计实质上是一个约束满足问题，即由给定的功能、结构、材料及制造等方面的约束描述，经过反复迭代、不断修改从而求得满足设计要求的解的过程。除此之外，设计人员经常碰到这样的情况：①许多零件的形状具有相似性，区别仅是尺寸的不同；⑧在原有罕件的基础上做一些小的改动来产生新零件；③设计经常需要修改。这些需求采用传统的造型方法是难以满足的，一般只朗重新建模。参数化方法提供了设计修改的可能性。 三、CAPP系统由哪些基本部分组成？(10分) 答：传统的CAPP系统通常包括三个基本组成部分，即产品设计信息输入、工艺决策、产品工艺信息输出。 1．产品设计信息输入：工艺规划所需要的最原始信息是产品设计信息。 2．工艺决策：所谓工艺决策，是指根据产品／零件设计信息，利用工艺知识和经验，参考具体的制造资源条件，确定产品的工艺过程。 3．产品工艺信息输出 四、数字化制造体系下的制造计划系统有哪些？(10分) 答：数字化制造体系下的制造计划系统主要有MRP计划系统、JIT(Just ln Time)计划系统、 TOC(Theory of Constraint)计划系统和APS(Advanced P1anning System)计划系统四个主要流派，各自蕴含的原理和方法均有所不同. 1．MRP计划系统：物料需求计划系统是一种将库存管理和生产进度计划结合在一起的计算机辅助生产计划管理系统。
先进制造技术的现状和发展趋势
先进制造技术的现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施,，进一步推进国企改革，推动建立强大的企业集团。推进技术创新，推动大型企业尽快建立技术开发中心，广泛吸引人才，在重大技术创新项目中实行产学研结合，才能尽快缩小同发达国家的差距，才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术（AMT）是以人为主体，以运算机技术为支柱，以提高综合效益为目的，是传统制造业不断地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、治理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造，并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1）是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。 2）是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸取各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3）是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越猛烈，先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力，对制造技术不断优化和推陈出新而形
三维建模数字化设计与制造
附件4：山西省第九届职业院校技能大赛（高职组） “三维建模数字化设计与制造”赛项规程 一、赛项名称 赛项名称：三维建模数字化设计与制造 赛项组别：高职组 赛项归属产业：加工制造类 二、竞赛目的 本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术应用等机械类相关专业的学生，组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术应用等方面的任务，展现参赛队选手先进技术与设备的应用水平和创新设计等方面的能力，以及跨专业团队协作、现场问题的分析与处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全省职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法应用于教学，加快校企合作与教学改革，提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。 三、竞赛内容与方式 （一）竞赛内容 竞赛内容将以任务书形式公布。 针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品（或零部件）进行反求、建模，并对产品(或产品局部)外形进行数控编程与加工，对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行局部的创新（或改良）设计。 整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段：数据采集与再设计 该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。
任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力； 任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力； 任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段：数控编程与加工 竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。 任务4：数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选手工艺编制、程序编制、机床操作等方面的能力。 任务5：职业素养。主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面： （1）设备操作的规范性； （2）工具、量具的使用； （3）现场的安全、文明生产； （4）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。 （二）竞赛方式 1、竞赛采用团体赛方式。 2、竞赛队伍组成：每支参赛队由2名正式学生比赛选手组成，其中队长1名。每队设指导教师2名。
数字化档案管理的应用与发展趋向分析
数字化档案管理的应用与发展趋向分析 发表时间：2018-09-11T09:24:18.943Z 来源：《建筑模拟》2018年第16期作者：陈庆晖 [导读] 现如今，我国是科技发展的大时代，数字化技术是当今时代大力推广的一种关键性技术，这种技术的产生和发展，大大的推动了我国许多产业的发展。 大庆中蓝石化有限公司管理信息部黑龙江省大庆市 163713 摘要：现如今，我国是科技发展的大时代，数字化技术是当今时代大力推广的一种关键性技术，这种技术的产生和发展，大大的推动了我国许多产业的发展。本文当中我们要主要介绍的档案管理就是利益较大的一个产业。实际上，数字化技术在档案管理行业当中具有很高的应用价值，通过对于数字化技术的应用，我们就可以显著的提高档案信息的可靠性、全面性、并可以做到及时的对档案信息进行更新。下文当中，我们将对数字化技术在档案管理当中的应用价值进行解析，并提出几个发挥出这个价值的可靠措施。 关键词：数字化技术；档案管理；应用；发展趋势 引言 我国档案管理以传统的管理模式为主，存在着数字化水平低、人员素质不高等诸多弊端，这些因素成为我国档案管理发展的绊脚石。因此，全面了解档案管理的数字化水平，不断改变管理理念，是我国档案管理发展和进步的必经之路。一些企业仍在使用传统的文件管理，工作将严重依赖手工操作，这些对单位发展和数字化的实践产生直接的影响，这也不利于企业自身的发展。随着信息技术的发展，企业数字化进程的逐步深入，给企业档案管理带来了前所未有的挑战，也给企业档案管理带来了发展机遇。传统实体档案管理模式受到新的数字网络环境、档案的接收、存储、应用和真实性、完整性等方面的巨大影响，摆在我们面前的紧迫任务是如何使企业档案数字化建设，充分利用数字技术，更快、更好地服务。电子档案管理已逐步纳入数字化建设的议程。 1数字信息技术对于档案管理工作的重要作用 1.1提高档案实用性 借助数字信息技术建立的档案具有易储存、传递方便、档案寿命延长等多个优点。彻底替换纸质档案，实现数字化档案管理。 1.2便于档案共享 实现档案管理数字化有利于档案管理工作的整合收集，便于档案资源的共享。借助互联网技术搭建信息交流平台，使档案使用者能够快速检索档案，节约时间，提升工作效率。 2如何发挥出数字化技术在档案管理的应用价值 2.1建立一个数字化的事业单位档案管理系统 从上文当中，我们已经了解到，数字化的技术在我国的档案管理事业发展过程当中具有重大的意义。现阶段我们可以从三个方面来进行工作：建立一个数字化的事业单位档案管理系统、培养和雇佣专业的档案数字化管理人才、为事业单位档案数字化管理提供资金支持。从数字化系统的角度来看，我们应当尽可能的建立一个完备的信息化管理系统，这个系统应当包括档案信息的收集、甄别、更新、录入等各个方面，全面的为我们进行档案管理服务。这是我们的数字化档案管理策略当中最重要的一条，能不能把这一点落到实处，决定了我们的档案数字化管理是不是真正的成功。做到了这一点，我们进行档案管理的效率就会大大的提高，节约大量的人力物力财力，并且会提高档案的可靠性和准确性，为事业单位的进一步发展打好了坚实的基础。 2.2培养和雇佣专业的档案数字化管理人才 档案的数字化管理是一项十分繁琐的工作，工作量是很大的。并且，这项工作的难度也比较高，要想把这项工作干好，需要对单位的运行模式和工作条件等进行深入的了解，并且可以做到娴熟的利用档案管理方面的知识，最后，他还需要对数字化的解决问题方法有深入的了解。这样一来，这方面的人才就是十分难以得到的了，然而我们对于这种人才的需求确是十分大的。因此，我们应当采取各类有效的措施，培养和雇佣专业的档案数字化管理人才。具体来讲，我们应当首先对这类工作进行宣传，呼吁更多有此类意愿的年轻人投身数字化档案管理的工作当中。然后，我们应成立一个严格的人才培养流程，争取培养出全面的专业人才。最后，我们应当提高此类人才的待遇，雇佣更多的专业人才进行此类工作，争取提高数字化档案管理的效率和精度。 2.3统筹规划，注意风险防控 企业档案数字化建设是一个复杂的系统工程，涉及管理、技术、法规、标准和政策。要统筹规划，科学合理的设计，进行严格的管理，才能保证安全。在规划和建设项目时，要把对数字化文件的风险防范和控制作为一项十分重要的内容，进行严密的科学论证，做好资金预算。建设企业档案数字化信息系统，确保系统平台兼容性、可扩展性、前瞻性、安全性和合理性，具有备份策略、稳定安全、可靠稳定的操作系统、数据存储系统、实时备份系统、强大的数据库管理软件和强大的数据容错能力等。确保满足业务技术标准，档案管理系统的发展，并不违反法律、法规的计算机信息系统管理，和设计符合相关的档案工作等等，可移植性，可操作性、安全性、开放性、可扩展性和兼容性都必须具备，有完整的日志操作和严格的权限管理功能，加密存储和可传输属于数字化档案信息的机密级别。确保文件在任何时候都有一个安全的数字信息系统环境。对于进口计算机和数字转换工具，应首先检查安全性和机密性，以确保在使用前不会出现问题。 3数字化档案的未来发展趋势 3.1朝着市场化、信息化等方向发展 通过对数字化档案的利用现状进行分析，发现日后互联网化、信息化为数字档案化的主要发展方向。只有对其进行全面解释，才能保证数字化档案管理的应用做到有的放矢，并持续提升数字化档案应用效率。 3.2朝着资源共享与互联网服务模式发展 随着互联网信息技术的发展，数字化档案势必会向资源共享与互联网服务的模式发展。这主要因为只有持续利用先进技术，才能扩展数字化档案的利用范围，并将其存在的效用充分地发挥出来。 3.3档案数字化即将实现业务外包 业务外包为工业企业主要的运营管理模式，其主要是把一部分由企业内部职工应完成的非核心任务以外包的模式分配给有实力、专门化的服务供应商的业务形式，这样能合理利用企业外包的优质资源，能够降低成本、加强质量、增强企业核心竞争力。通俗地讲，档案数
数字化设计与制造
数字化设计与制造 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
数字化设计与制造 一、背景 在计算机技术出现之前，机械产品的设计与加工的方式一直都是图纸设计和手工加工的方式，这种传统的产品设计与制造方式，这使得产品在质量上完全依赖于产品设计人员与加工人员的专业技术水平，而数量上则完全依赖于产品加工人员的熟练程度，而随着工业社会的不断发展，人们对机械产品的质量提出了更高要求，同时数量上的需求也不断增长。为了适应社会对机械产品在质量与数量上的需求，同时也为了能进一步降低机械产品的生产成本，人们在努力寻求一种全新的机械产品设计与加工方式，而二十世纪四五十年代以来计算机技术的出现及其发展，特别是计算机图形学的出现，让人们看到了变革传统机械产品设计与生产方式的曙光。于是，数字化设计与制作方式应运而生，人们逐步将机械产品的设计与加工任务交给计算机来做，这一方面使得机械产品的设计周期大大缩短，另一方面也使得产品的质量与数量基本摆脱了对于设计与加工人员的依赖，从而大大提升了产品的质量，降低了产品的生产成本，同时也使得产品更加适合批量化生产。 二、概念 数字化设计：就是通过数字化的手段来改造传统的产品设计方法，旨在建立一套基于计算机技术和网络信息技术，支持产品开发与生产全过程的设计方法。 数字化设计的内涵：支持产品开发全过程、支持产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持产品开发流程的控制与优化等。 其基础是产品建模，主体是优化设计，核心是数据管理。 数字化制造：是指对制造过程进行数字化描述而在数字空间中完成产品的制造过程。 数字化制造是计算机数字技术、网络信息技术与制造技术不断融合、发展和应用的结果，也是制造企业、制造系统和生产系统不断实现数字化的必然。
制造业的数字化发展现状及趋势
制造业的数字化发展现状及趋势 全球制造业的竞争从20世纪初期的规模化及降低产品成本、20世纪中后期的提高企业整体效率及产品质量，至20世纪后期的交货期、质量、价格和服务等方面的竞争，进入21世纪以来，已经发展至创新能力的竞争。这种态势导致制造业竞争焦点集中在产品研发速度和创新能力上，为提高创新能力和效率，数字化战略已成为跨国制造企业产品创新的首选战略。 (一)制造业数字化的内涵 数字化是以数字的生成、加工、传输、使用、修改和储存为基础，以数字样机为核心，以单一数据源管理为纽带，在设计、制造和管理过程中用数字量取代模拟量、用数字技术取代传统技术，并以数字量作为设计、制造和管理的唯一依据。 制造业数字化的核心是数字化制造技术，数字化制造是指在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户需求，迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，对产品设计和功能的仿真以及原型制造，快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。 (二)制造业数字化是制造业信息化发展的新阶段 数字化生产方式是先进制造业的重要发展方向。制造业数字化是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势。随着信息技术的发展，制造业的数字化不断加强，制造技术与信息技术交叉融合，制造业数字化成为信息技术改造传统产业和实现信息化带动产业升级的突破口。 (三)我国制造业数字化的发展进程亟待加快 随着美国“制造业回归”强力推动以及国内劳动力土地成本上升，我国制造业依赖传统比较优势参与国际竞争的局面难以为继。当前，在全球经济缓慢复苏、国际制造业竞争加剧、传统比较优势难以持续、新工业革命正在孕育的复杂背景下，中国制造业面临着严峻挑战和重大机遇，加快我国制造业数字化的发展进程，培育和发展新优势，在新一轮国际产业竞争中赢取主动，成为促进中国工业转型升级的重大战略抉择。 二、我国制造业数字化的现状与趋势 改革开放30多年来，中国制造业生产总值已发展成为世界第一，未来数十年我国将实现从工业大国向工业强国的转变，提高技术创新能力和产品质量水平
数字化技术在建筑工程施工中的应用及发展研究
摘要：随着计算机和各种先进技术的飞速发展，传统的建设工程施工管理受到前所未有的挑战，这使数字化施工的概念登上了历史舞台。从数字化施工的概念出发，主要对建筑空间信息技术、建筑设备数字化监管技术等3个数字化施工技术在建筑工程中的应用进行了阐述，同时对数字化施工技术在工程中的未来发展趋势及注意事项进行了分析与探讨。 0 前言 美国1998 年率先提出了“数字地球”的概念，随着“数字地球”概念的提出，“数字化”时代已经到来，数字化施工就是在“数字地球”这一大背景下提出的。 建筑行业被称为仅次于采矿作业的第二危险行业，对于安全事故多发的工程施工，如何做好施工现场管理，控制事故发生频率，一直是政府管理部门、施工企业关注的焦点。为了更好地管理施工，保证施工质量安全，人们提出“数字工地”概念。 “数字工地”是数字化工地管理信息系统的简称，该系统通过运用现代化信息采集、传输、处理技术和自动化控制技术，对施工技术、工程质量、安全生产、文明施工等管理进行动态的、实时的监控，在此基础上对各个管理对象的信
息进行数字化处理和存档，以此促进工作效率和管理水平的提高。 同时，通过计算机、网络等先进技术平台，实现远程监控管理，真正实现建设主管部门、业主、设计、监理对工程施工全方位、全过程、全天候和多视点、多角度、多层面的实时监控，使各部门管理者对工程建设中出现的各种问题做到“第一时间发现，第一时间处置，第一时间解决”，数字化施工技术就是在这一前提下发展起来的。 1 数字化施工的概念 目前中国的城市工程建设呈现出火热的态势，同时给建设工程的安全与质量监管工作带来了严峻的压力和挑战。过去工程施工技术比较单一，主要是人工操作，工作效率极低，同时人为操作引起的误差可能会给工程带来安全隐患，造成工程事故。为了杜绝工程事故的发生，更好地保证施工质量安全，许多工程引进数字化施工技术。 数字化施工技术是对建筑工程建造过程中的各个环节 进行统模，形成一个可运行的虚拟建造环境，以软件技术为支撑，借助于高性能的硬件，在计算机网络上，生成数字化产品，实现规划设计、性能分析、施工方案决策和质量检验、管理。它是数字化形式的广义建造系统，是对实际施工过程的动态模拟。数字化施工可大幅度提高施工效率和保证工程
数字化设计技术总结
. . 1、广义的数字化设计技术涵盖以下内容: 1) 产品的概念化设计、几何造型、虚拟装配、工程图生成及相关文档编写。 2) 进行产品外形、结构、材质、颜色的优选及匹配，满足顾客的个性化需求，实现最佳的产品设计效果。 3) 分析产品公差、计算质量、计算体积和表面积、分析干涉现象等。 4) 对产品进行有限元分析、优化设计、可靠性设计、运动学及动力学仿真验证等，以实现产品拓扑结构和性能特征的优化。 2、曲线二阶参数连续性，二阶几何连续性含义及其之间的关系？ 二阶参数连续性，记作C 2连续，是指两个曲线段在交点处有一阶和二阶导数的方向相同，大小相等。 二阶几何连续性，记为G 2连续，指两个曲线段在交点处其一阶、二阶导数方向相同，但大小不等。 关系： 1）曲线面造型中，一般只用到一阶和二阶连续性； 2）同级参数连续必能保证同级几何连续，同级几何连续不能保证同级参数连续； 3）二者形成的曲线面形状有差别。 3、实体造型优缺点： 优点：完整定义三维形体，确定物体的物性参数，方便的生成三维物体的多视图和剖视图，可以消除隐藏线和面，直接进行数控加工编程。 缺点：不能适应形体的动态修改，缺乏产品在产品设计开发整个生产周期中所需的所有信息，难以实现CAD/CAM/CAPP 集成。 4、参数化造型的含义和特点 参数化造型使用约束来定义和修改几何模型。约束反映了设计时要考虑的因素，包括尺寸约束、拓扑约束及工程约束(如应力、性能)等。 参数化设计中的参数与约束之间具有一定关系。当输入一组新的参数数值，而保持各参数之间原有的约束关系时，就可以获得一个新的几何模型。 5、逆向工程有哪些关键技术及其主要内容 实物逆向工程的关键技术:逆向对象的坐标数据测量、测量数据处理 模型重构 数据处理及模型重构技术等 主要内容：1）根据实物模型的结构特点，做出可行的测量规划，选择合适的数据采集，设备，将实物模型数据化。 2）初步处理：剔除误差明显偏大的数据点，补测某些关键点，测量数据分块处理，产品功能结构分析以及数据曲率分布，定义曲面边界，提取边界线，对测量数据进行分块，对边界进行规则化处理，提高边界拟合曲线由于疏密不均的数据精度。 3）根据所采集的样本几何数据在计算机内重构样本模型的过程，根据点数据特征分析，确定构建特征曲线所需的数据点，构造曲线网格，控制曲线的准确性和平滑度，编辑曲面间的连续性和光滑性，形成逆向对象的曲面和实体造型。 6、数字化仿真的基本步骤: 系统建模，仿真实验，仿真结果分析 1）在计算机上将描述实际系统几何、数学模型转化为能被计算机求解的仿真模型 2）运行仿真过程，进行仿真研究过程，对所建立的仿真模型进行试验求解的过程 3）仿真结果分析：从试验中提取有价值的信息以指导实际系统的开发 7、有限元分析方法的基本原理 将形状复杂的连续体离散化为有限个单元组成的等效组合体，单元之间通过有限个节点相互连接;根据精度要求，用有限个参数来描述单元的力学或其他特性，连续体的特性就是全部单元体特性的叠加;根据单元之间的协调条件，可以建立方程组，联立求解就可以得到所求的参数特征。 5/数字化开发技术： 以计算机辅助设计CAD 、计算机辅助工程分析CAE 为基础的数字化设计DD 和计算机辅助制造CAM 为基础的数字化制造DM 技术，是产品数字化开发技术的核心内容。 4/数字化开发技术的意义： 产品的数字化开发技术深刻地改变了产品设计、制造和生产组织模式，成为加快产品更新换代、提高企业竞争力、推进企业技术进步的关键技术和有效工具。 3/数字化制造技术包括： 用于编制零件的制造工艺的成组技术GT 及计算机辅助工艺规划CAPP 技术； 控制刀具和机床的相对运动，进而实现零件加工的数控NC 编程及数控加工技术； 实现产品快速开发的快速原型制造RPM 技术； 实现快速复制的逆向工程RE 技术 1. 什么是数字化设计，涵盖哪些环节和内容? 数字化设计(DD)是以实现新产品设计为目标，以计算机软硬件技术为基础，以数字化信息为辅助手段，支持产品建模、分析、修改、优化以及生成设计文档的相关技术的有机集合. 2. 论述数字化设计、制造与产品开发之间的关系。 从产品开发的角度，数字化设计和数字化制造之间具有密切的双向联系：只有与数字化制造技术结合，产品数字化设计模型的信息才能被充分利用；只有基于产品的数字化设计模型，才能充分体现数字化制造的高效性。
数字化设计与制造的现状和关键技术讲解学习
数字化设计与制造的现状和关键技术 一、数字化设计与制造的发展现状 数字化设计与制造主要包括用于企业的计算机辅助设计（CAD）、制造（CAM）、工艺设计（CAPP）、工程分析（CAE）、产品数据管理（PDM）等内容。其数字化设计的内涵是支持企业的产品开发全过程、支持企业的产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持企业产品开发流程的控制与优化等，归纳起来就是产品建模是基础，优化设计是主体，数控技术是工具，数据管理是核心。 由于通过CAM及其与CAD等集成技术与工具的研究，在产品加工方面逐渐得到解决，具体是制造状态与过程的数字化描述、非符号化制造知识的表述、制造信息的可靠获取与传递、制造信息的定量化、质量、分类与评价的确定以及生产过程的全面数字化控制等关键技术得到了解决，促使数字制造技术得以迅速发展。 作为制造业的一个分支，船舶行业要实现跨越式发展，必须以信息技术为基础。世界造船强国从CAX开始，逐步由实施CIMS、应用敏捷制造技术向组建“虚拟企业”方向发展，形成船舶产品开发、设计、建造、验收、使用、维护于一体的船舶产品全生命周期的数字化支持系统，实现船舶设计全数字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精细化、船舶制造装备自动化和智能化、船舶制造企业虚拟化、从而大幅度提高生产效率和降低成本。所谓数字化设计就是运用虚拟现实、可视化仿真等技术，在计算机里先设计一条“完整的数字的船”。不仅可以点击鼠标进入船体内部参观一番，还可以在虚拟的大海中看它的速度、强度、抗风浪能力。这样一来船舶设计的各个阶段和船、机、舾、涂等多个专业模块在同一数据库中进行设计。 船舶是巨大而复杂的系统，由数以万计的零部件和数以千计的配套设备构成，包括数十个功能各异的子系统，通过船体平台组合成一个有机的整体。造船周期一般在10个月以上，既要加工制造大量的零部件，又要进行繁杂的逐级装配，涉及物资、经营、设计、计划、成本、制造、质量、安全等各个方面。这样的一个复杂的系统需要非常强大的信息处理能力。我国船舶行业今年来虽有很大的发展，但与国际造船强国相比，无论在产量，还是在造船技术上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化设计系统与生产进程联系不紧密、船舶零部
数字化应用与发展
毕业设计（论文）题目：数字化测图应用与发展 系部测绘工程系 专业名称工程测量 班级 1033 姓名 学号 指导教师
目录 摘要： (1) 0 引言： (1) 1 数字化测图概念 (1) 1.1 数字化测图简介 (1) 1.2 数字化测图与传统测图（白纸测图）的比较 (2) 1.2.1传统测图的不足 (2) 1.2.2数字化测图优点 (2) 1.3数字化测图现状 (3) 2 数字化测图作业方法 (4) 2.1 数字化测图外业作业方法 (4) 2.1.1数据采集 (4) 2.2数字化测图内页数据处理 (5) 3 数字化测图未来发展展望 (6) 4 结束语 (7) 致谢: (7) 参考文献： (8)
数字化测图应用与发展 摘要：随着计算机技术、空间技术、通信技术和信息技术的迅速发展，使得传统的测绘技术发生了巨大的变革，以及电子全站仪、GPS-RTK技术等先进测量仪器和技术的广泛应用，地形测量由传统的白纸测图向全站仪、GPS-RTK等先进的测图方式上发展，测图过程也实现了自动化和数字化。为适应时代经济建设的需要，数字化测图技术应运而生。数字测图与传统测图相比，以其特有的高自动化、全数字化、高精度的优势迅速的在测绘界得到了应用，并具有良好的发展前景。本文阐述了数字化测图的含义、特点以及数字测图技术的应用，介绍野外数据的采集及内业数据处理办法以及未来发展展望。数字测图技术的应用发展，极大的促进了测绘行业的自动化和现代化进程。 关键词：数字测图；数据采集；发展展望 0 引言： 随着时代的不断前进，人类必将进入信息时代。信息时代的特征就是数字化，而数字化技术是信息时代的基础平台。数字化就是实现信息采集、处理、传输和再现的关键。数字化测图技术对测绘学科也产生了深刻的影响：它使测量的数据采集和绘图方法发生了重大的变化，使地形测量从传统的白纸法测图变革为数字化测图，使测量的成果不仅是绘制在纸上的地形图，更重要的是提交可供传输、处理、共享的数字地形信息，这将成为信息时代不可缺少的地理信息的重要组成部分。目前，数字化测图技术已越来越多的广泛用于测绘生产中，数字地形图在地理信息、水利水电工程、土地管理、城市规划、环境保护和军事工程等部门得到广泛应用，而且许多测绘部门已经形成了数字化图的规模生产。数字测图技术成为反映测绘技术现代化水平的标志之一，将成为地形测图的主流，它将为信息时代地理信息的应用发展提供最可靠的保障。因此，学习大比例尺数字测图的原理、方法，掌握数字测图的过程，对今后从事测绘事业工作打下良好基础那是很必要的，也是很有意义的。 1 数字化测图概念 1.1数字化测图简介 20世纪末，随着电子技术和计算机技术的进一步发展，测绘的仪器、方法、作业手段和成果形式都发生了极大变化。20世纪80年代产生了全站仪、GPS及电子数据终端，并逐步地构成了野外数据采集系统。20世纪90年代初，测绘科技人员将其与内页机助制图系统相结合，形成了从野外数据采集到内页成图全过程数字化和自动化的测量制图系统，人们通常将这种测图方式称为野外数字测图或地面数字测图（简称数字测图）。
智能制造技术的国内外现状
智能制造技术的国内外现状 智能制造技术无疑是世界制造业未来发展的重要方向之一，所谓智能制造技术，是指在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。作为智能制造的重要工具之一，自动化技术的发展程度无疑决定着智能制造发展的成败。 全球智能制造发展趋势： 1．以3D打印为代表的“数字化”制造技术崭露头角。 2．智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程。 3．世界范围内智能制造国家战略空前高涨。 国外智能制造技术发展现状 世界主要工业化发达国家提早布局。自20世纪80年代末智能制造提出以来，世界各国都对智能制造系统进行了各种研究，首先是对智能制造技术的研究，然后为了满足经济全球化和社会产品需求的变化，智能制造技术集成应用的环境——智能制造系统被提出。日本于1989年提出智能制造系统，且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目，其中包括公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等。美国于1992年执行新技术政策，大力支持包括信息技术和新的制造工艺，智能制造技术在内的关键重大技术。欧盟于1994年启动新的研发项目，选择了39项核心技术，其中信息技术、分子生物学和先进制造技术中均突出了智能制造技术的地位。近来，各国除了对智能制造基础技术进行研究外，更多的是进行国际间的合作研究。 世界主要工业化发达国家将智能制造作为重振制造业战略的重要抓手。融危机以来，在寻求危机解决方案的过程中，美、德、日等国政府和相关专业人士纷纷提出通过发展智能制造来重振制造业。2001年6月，美国正式启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”；2012年2月，又出台“先进制造业国家战略计划”，提出通过加强研究和试验税收减免、扩大和优化政府投资、建设“智能”制造技术平台以加快智能制造的技术创新；2012年设立美国制造业创新网络，并先后设立增才制造创新研究院和数字化制造与设计创新研究院。德国通过政
数字化设计与制造技术
江南大学现代远程教育课程考试大作业 考试科目:《数字化设计与制造技术》 一、大作业题目（内容）： 一、参照一般系统的性能，对数字化设计制造来说，其主要性能及能力要求有哪些？(10分) 答：1）、稳定性。是指在正常情况下，系统保持其很定状态的能力。 2）、集成性。是指系统内各子系统相互关联，能协同工作。 3）、敏捷性。是指系统对环境或输入条件变化及不确定性的适应能力，对内外各种变化能快速响应、快速重组的能力。单件、多品种、小批量是市场对现代产品研制的基本生产要求。 4）、制造工程信息的主动共享能力。数字化设计制造中零件设计、工艺设计和工装设计等过程的集成和并行协同要求能同步传递，这种信息共享方式称为“信息主动共享”。 5）、数字仿真能力。是指系统对产品制造中涉及的诸多问题进行虚拟仿真的能力。 6）、支持异构分布式环境的能力。无论从不同类型设备联网还是从数据管理考虑，或是从面向全生命周期的零件信息模型考虑，均需对系统的结构体系和数据结构进行合理的综合规划与设计，实现系统分布性与统一性的协调。 7）、扩展能力。系统的扩展是通过软件工具集的扩展来实现的。 二、什么是参数化设计？请说明参数化设计在产品设计中的意义。(10分) 答：参数化设计一般是指设计对象的结构形状基本不变，而用一组参数来约定尺寸关系。参数与设计对象在控制尺寸有显式对应关系，设计结果的修改受尺寸驱动，因此参数的求较简单。 意义：在产品设计中，设计实质上是一个约束满足问题，即由给定的功能、结构、材料及制造等方面的约束描述，经过反复迭代、不断修改从而求得满足设计要求的解的过程。除此之外，设计人员经常碰到这样的情况：1、许多零件的形状具有相似性，区别仅是尺寸的不同；2、在原有罕件的基础上做一些小的改动来产生新零件；3、设计经常需要修改。这些需求采用传统的造型方法是难以满足的，一般只重新建模。参数化方法是提供了设计修改的可能性。 三、CAPP系统由哪些基本部分组成？(10分) 答：传统的CAPP系统通常包括三个基本组成部分，即产品设计信息输入、工艺决策、产品工艺信息输出。 1、产品设计信息输入：工艺规划所需要的最原始信息是产品设计信息。 2、工艺决策：指根据产品、零件设计信息，利用工艺知识和经验，参考具体的制造资源条件，确定产品的工艺过程。 3、产品工艺信息输出 四、数字化制造体系下的制造计划系统有哪些？(10分) 答：主要有MRP计划系统、JIT（Just In Time）计划系统、TOC（Theory of Constraint）计划系统和APS （Advanced Planning System）计划系统四个主要流派，各处蕴含的原理和方法均有所不同。 1、MRP计划系统：物料需求计划系统是一种将库存管理和生产进度计划结合在一起的计算机辅助生产计划管理系统。 2、JIT计划系统：顾名思义，JIT计划系统的核心思想是在需要的时候才去生产所需要的品种和数量，不要多生产，也不要提前生产。 3、TOC计划系统：约束理论（TOC）的指导思想实质是寻求系统的关键约束点，集中精力优先解决主
数字化造船技术发展现状及趋势
数字化造船技术发展现状及趋势数字化造船背景 经过改革开放三十多年的发展，我国船舶工业取得了长足进步。特别是新世纪以来，我国船舶工业更实现了跨越式发展，综合实力和国际地位稳步提升，造船完工量、新接订单量和手持订单量连续多年保持快速增长，造船三大指标已进入世界造船大国行列，已具备了向世界造船强国冲刺的基础和条件。 成为造船强国的重要标志之一，就是要实现数字化造船。在中国造船行业向着这个目标前进的过程中，需要不断应用各种最新的技术，不断提高造船的效率和质量。 数字化造船是以造船过程的知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征，将信息技术全面应用于船舶的产品开发、设计、制造、管理、经营和决策的全过程，最终达到快速设计、快速建造、快速检测、快速响应和快速重组的目的。数字化造船技术涵盖的范围非常广泛。我们这里所述的数字化造船技术主要包括船舶设计数字化、船舶建造数字化、船舶管理数字化三个方面。 技术发展状况 国外发展现状
IT技术的发展和现代制造业的管理理念及技术方法深刻地改变着传统制造业。各造船强国如美、日、韩、欧等均十分重视以先进的信息技术手段改造传统的造船设计和生产方式。 发达国家在设计技术方面普遍采用了三维设计建模；在信息的集成和共享方面采用了产品数据管理系统，实现了并行协同设计和生产；在制造方面，虚拟制造技术已应用于生产实践中，实现了制造前的生产过程数字化模拟；美国Intergraph公司的Intelliship系统将船舶设计规则融合在CAD（计算机辅助设计）系统中，初步实现了设计的智能化。 当今世界的造船强国日本，早在上世纪八十年代就十分重视造船信息化的自主开发与创新，各大造船集团如日立、三菱、三井、IHI、住友等均组织力量自行开发了造船信息集成系统，日本一些先进船厂基本上都已采用CIMS系统实现了数字化造船。韩国自上世纪九十年代开始大力推行造船信息化，并迅速崛起成为世界造船大国和强国。韩国各大造船集团如现代、大宇、三星等广泛引进欧美的造船CAD系统，如TRIBON、Intelliship等，并结合自身企业的特点自行开发了造船CIMS（计算机集成制造系统）系统，取得了显著的成果，大大缩短了船舶设计建造周期。 美欧在先进制造技术和管理思想方面更先行一步，美国政府在军用船舶制造中推进了MARITECH计划。该计划借助先进的IT理论和技术，以敏捷制造思想为指导，在军船制造中以虚拟企业、虚拟产品、虚拟制造的全新船舶建造方式，实现了快速、精准、灵活、低成本、