《数字工厂及其应用技术》课件.ppt

* * 数字制造的概念和发展 信息在制造过程中的作用 人类大脑 手 机器 对象 感官器官 环境 工业革命-机器时代 * * 数字制造的概念和发展 信息在制造过程中的作用 人类大脑 数字指令 控制器 对象 感官器官 环境 计算机时代-数字控制时代 执行器 传感器 * * 数字制造的概念和发展 信息在制造过程中的作用 智能体 控制器 执行器 对象 传感器 环境 信息时代 * * 数字制造的概念和发展 装配 有限元分析 机构分析 工艺规划 数控编程 CAD、CAM、CAPP、PDM 制造执行 柔性制造 企业资源计划 供应链管理 客户关系管理 STEP/TCP/IPXML * * * * 数字制造的概念和发展 波音777是世界上第一个采用全数字化定义和无纸化生产的大型飞机 依据飞机部件功能划分为238个综合设计制造小组，共有人员8000余人 配置2200个使用CATIA软件的IBM RISC6000工作站和9000多台PC，建立了由8台主机联网的并行工程环境，支持238小组进行产品设计与信息交换 减少设计更改和返工率50%以上，降低成本30%-60%，缩短开发时间50% * * 数字制造的概念 数据是未经过组织的数字、词语、声音、图像等； 信息是以有意义的形式加以排列和处理的数据； 知识是用于生产的信息，信息是知识的基石，信息经过加工处理、应用与生产，才能转变成知识； 数字是用于表示事物以及事物之间的联系符号，信息的载体，而信息是数字的内涵； 企业信息化就是将数据、信息和知识高效地存储管理起来，并完成从数据到信息再到知识的的转换，进而从知识中再创造出新的知识，将企业的效益最大化； * * 数字制造的定义 数字制造是用数字化定量、表述、存储、处理和控制方法， 支持产品全生命周期和企业的全局优化运营，以制造过程的 知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征；它是在 虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库等技术支撑下， 根据用户的需求，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的整个制造过 程。 微观过程数字化：制造工艺过程知识的获取以及进行制造工艺自主设计和优化控制 宏观过程数字化：生产系统的布局设计与实际优化运作的数字化 * * 数字制造的概念轮图 * * 三种数字制造观 以制造为中心的数字制造观 来源于数字控制技术与数控机床是数字制造的基础； 多台数控机床和工业机器人协同工作，形成柔性制造单元，若干柔性制造单元形成柔性制造系统，以数字量 实现加工过程的物料流、加工流和控制流的表征、存储和控制 通过网络技术将每台设备作为一个节点实现一个车间或多个车间的生产过程自动化 * * 三种数字制造观 以设计为中心的数字制造观 由于计算机的发展以及计算机图形学与机械设计的结合，产生了以数据库为核心，以交互式图形系统为手段，以工程分析计算为主体的计算机辅助设计系统（CAD）； 将CAD的产品设计信息转换为产品制造、工艺规则信息，进一步形成面向产品设计、制造、工艺、管理、成本核算等所有信息数字化； 计算机网络技术的高速发展形成了支持异地协同跨平台、区域的群体智能协作 * * 三种数字制造观 以管理为中心的数字制造观 根据不断变化的市场信息、用户订货和预测，从企业全局和长远利益出发，通过决策模型，评价企业的生产和经营状况，预测企业的未来和现阶段的运行状况； 出现了能够覆盖整个企业从产品的市场需求、研发、设计、制造、销售、服务、维护等生命周期中信息的产品数据管理系统，从而实现以产品和供应链为核心的过程集成； 形成了以ERP为中心的MRP/PDM/MIS/ERP等技术集成 * * 数字制造技术内涵 数字制造 宏观数字制造 微观数字制造 制造资源、环境、服务等数字化 生产系统布局设计与实际优化运作 产品营销、维修、使用等数字化 决策支持系统 QFD、CAD、DFX、VM、RP、CAE、CAM、CAPP NC、MC、CNC、FMC、FMS、基于Web制造、无纸化制造、远程协同 最终产品 数字制造信息支持技术：IGES、STEP、MRP、MIS、PDM。。。。。 * * 决策支持 数字设计 计算机辅助工程 管理调度 市场与客户 维修与报废 数字制造 数字制造的概念体系 标准化 数据库 建模仿真 知识管理 监控调度 通信网络 信息网络技术 数字装备 制造工艺 材料资源 制造技术与装备 信息科学 管理科学 控制科学 制造科学 基础理论和科学问题 * * 数字制造关键技术 1.数字制造技术标准及实施规范 2.制造信息学 3.数字制造建模与仿真工具 4.网络化制造 5.数字装备 6.数字制造中的知识管理与应用 7.以可视化为代表的人机交互技术 * * 产品 数字化 过程 数字化 资