02613136-彭芳琪-数字化制造技术对制造业发展的作用.ppt

数字化制造技术对制造业发展的作用彭芳琪 数字化技术、数字化制造技术 数字化制造相关技术 数字化制造的要素 数字化制造技术在制造业中的作用 数字化制造技术发展趋势和展望 数字化技术 数字化技术是指以计算机硬件、软件、信息存储、通信协议、周边设备和互联网络等为技术手段 ,以信息科学为理论基础 ,包括信息离散化表述、扫描、处理、存储、传递、传感、执行、物化、支持、集成和联网等领域的科学技术集合。 数字化技术作为一种通用信息工程技术 ,具有分辩率高、表述精度高、可编程处理、处理迅速、信噪比高、传递可靠迅速、便于存储、提取和集成、联网等重大技术优势 ,这些技术优势给各个领域专业技术的改造、革新提供了崭新的手段。数字化技术和各种专业技术相融合就形成了各种数字化专业技术 ,如数字化制造技术、数字化设计技术、数字化视听技术等。 数字化制造 数字化制造是指将信息技术用于产品设计、制造以及管理等产品全生命周期中，以达到提高制造效率和质量、降低制造成本、实现快速响应市场需求的目的，所涉及的一系列活动的总称。数字化制造的提出是根据虚拟制造的原理，通过提供虚拟产品开发环境，利用计算机技术和网络技术，实现产品生命周期中的设计、制造、装配、质量控制和检测等各个阶段的功能，达到缩短新产品上市的时间、降低成本、优化设计、提高生产效率和产品的质量。相对传统制造技术 ,数字化制造技术是一项融合数字化技术和制造技术 ,且以制造工程科学为理论基础的重大的制造技术革新 ,是先进制造技术的核心 ,有广阔的应用前景。 数字化制造相关技术 制造过程的建模与仿真 制造过程的建模与仿真是在一台计算机上用解析或数值的方法表达或建模制造过程， 建模通常基于制造工艺本身的物理和化学知识， 并为实验所验证。 网络化敏捷设计与制造 利用快速发展的网络技术， 改善企业对市场的响应力。 网络化敏捷设计与制造重点发展领域应包括: 敏捷信息基础结构， 敏捷产品设计技术， 敏捷工艺设计技术， 基于网络的研究开发, 敏捷生产技术。 虚拟产品开发 虚拟产品开发有四个核心要素: 数字化产品和过程模型、 产品信息管理、 高性能计算与通讯和组织、 管理的改变。 计算机辅助工业设计（CAID） 计算机辅助工业设计是指以计算机技术为辅助手段进行产品的艺术化工业设计， 主要是指对批量生产的工业产品的材料、 外型、 色彩、 结构、 表面加工等方面的设计工作。 CAID 的一般过程有市场调查、 产品概念草图设计、 彩色效果图设计、 三维效果图设计、 三维造型设计、 产品零件图和技术要求说明等。 所用到的主要工具包括： Alias、 CorelDraw、 3DMAX、 Pro/CDRS 等。 计算机辅助设计与制造 (CAD/CAM) CAD/CAM 主要是指采用先进的计算机软硬件手段进行产品三维造型、 结构设计、 装配仿真、 加工仿真、数控加工编程等， 其中产品的三维造型是基础， 从 CAD三维模型到数控加工程序的生成通常不需人工干预， 可由 CAM 软件自动产生。 快速成型 采用激光等技术将树酯、 ABS、 PC 等材料按产品的三维造型 （STL 格式） 进行快速烧结并成型。 这种成型技术可以不必制造模具就做出完整的样机， 不仅可大大加速了新产品的开发进度， 还可节约大量成本。 三坐标测量及计算机辅助检测（CMM/CAI） 产品逆向设计最根本的就是对样件的三维测量或三维数字化。 计算机辅助检测 （CAI 或 CAV） 是最近几年才广泛应用的， 尤其是在欧美发达国家， 三维扫描测量的一半以上的应用为产品的快速检测， 即比较产品与设计间的误差， 从而找到改进产品制造工艺或设计方案的方法。 数字化制造的要素 在数字化制造中，通过建模与仿真技术模拟制造、生产和装配过程，设计者可以在计算机中“制造”出产品，通过揭示制造工艺过程的本质，获得知识及进行制造工艺自主设计和优化控制的能力。而数字化制造实现需要四个要素：数字化生产设备，数字化产品数据，网络化工作环境与智能化管理软件。 数字化生产设备 生产设备的数字化至关重要：即使有再好的环境网络，没有生产设备的实时信息，其信息化管理的程度也会大打折扣。管理者必须尽可能实时掌握生产的动态，并及时做出反应，所以对现场的生产设备进行实时的掌控，就成为了数字化工厂管理的一个前提条件。 数字化产品数据 数字化的产品数据，并不是简单的将企业产品图纸、工艺文件、技术资料的管理记录转换成电子表格，而是要建立起一个关系型的数学模型，以数据流作为不同模块之间的沟通渠道。从产品的设计开始，就做好与PDM数据管理系统集成、建立数据共享。数字化的产品结构是数字化制造的前端，这部分的核心在于CAD、PDM软件和技术的应用，解决“做什么”的问题，一切的生产经营活动都是围绕其进