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《数字化设计与制造》 读书报告 班级： 机械卓越1001 姓名： 魏延宾 学号： 3100301095 任课老师： 王霄 2013年10月 摘要：阐述了发展进程和发展趋势，指出了数字化设计与制造技术的重要性，列举了一些用于数字化，设计与制造技术方面的有关情况。从制造业的信息化的要求出发，提出实现数字化设计与制造的三个方面的关键问题，即：数据集成、企业间的产品数据交换、过程集成。 关键词：数字化; 设计技术; 制造技术、关键技术 前言： 制造业信息化的内涵是将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合应用，带动产品设计方法和工具的创新、企业管理模式的创新、企业协作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化：产过程控制的智能化、制造装备的数控化、查询服务的网络化，从而推动产业结构调整和产品结构升级，建造现代化的新兴制造业，全面提升我国制造业的国际竞争力。 1数字化设计与制造的内涵与发展 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。它们之间的关系见图l 所示。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，这些关键技术之间具体关系见图2 所示。 图1 图2 l. l 数字化设计 从产品形成过程（产品规划 概念设计 详细设计 生产准备）的昨天、今天和明天发展看：由昨天的过程序列到今天过程链并将发展到明天的过程流。见图3 所示。可见产品形成过程并行程度越来越高，其效率也不断提高。 图3 从产品设计的昨天、今天和明天的发展看，它是从手绘图到CAD，发展到虚拟现实，见图4 所示。而它们在各个发展过程中其重点是不同的，过去注重的是零件，重点放在开发和制造上；今天注重的是原型，重点放在产品的形成过程；将来注重的是产品，重点放在产品全生命周期。即产品的设计由点到线再到面的发展趋势。 2 数字化设计与制造技术发展趋势 先进制造技术发展的总趋势可归纳为：精密化、柔性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、清洁化、集成化及管理的创新。而数字化设计与制造技术是先进制造技术的的基础。随着计算机技术的不断提高，Internet 网络技术的普及应用，以及用户的需求，CAD / CAM、CAE、PDM 等技术本身也在发展，集成技术也在向前推进，其发展趋势主要有： （1）单项技术向完善化发展。在CAD / CAM 中的技术主要有：曲面建模技术、曲面与实体集成的技术、实体建模技术、大型组件设计技术等。在CAPP 中创成式CAPP 的研究和实用化技术。在PDM 中产品结构/配置管理的有关算法的研究，项目管理的开发研究及PDM 在企业中实施方法的研究等。ERP 的新发展是与Internet 和电子商务相结合。 （2）PDM 与CAD / CAPP / CAE / CAM、MRP!/ ERP、OA 的集成技术。目前用三种方式集成即：封装、接口、集成。封装：是指把对象的属性和操作方法同时封装在定义对象中。封装可以通过PDM 提供的封装工具来实现。接口：通过PDM 与各应用系统CAX 的API 应用接口程序提取部分信息实现系统间的信息交换。集成：通常所称无缝集成。这种集成方式要真正了解PDM 和各CAX 系统的底层数据结构，通过编程来实现二者库中的数据访问，无缝集成实现了信息的双向交换。 （3）产品协同商务CPC 将迅速崛起。产品协同商务（CPC Collaborative Product Commerce）定义了一种全新的软件和服务，它是基于Internet 和Web 技术的全新的解决方案。其内容有：基于Internet 的动态拟实产品模型技术、基于Internet 的数字模拟及仿真技术、基于Internet 的协同设计技术基于PDM 与Web 的工艺设计（CAPP）