智能制造基础与应用 第二章 智能制造数字化基础.pptxVIP

智能制造基础与应用;2;概 述;数字制造采用数字化的手段对制造过程、制造系统与制造装备中复杂的物理现象和信息演变过程进行定量描述、精确计算、可视模拟与精确控制，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造,进而快速生产出符合用户需求的产品。;智能制造借助计算机收集、存储、模拟人类专家的制造智能，进行制造各环节的分析、判断、推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，实现制造过程、制造系统与制造装备的智能感知、智能学习、智能决策、智能控制与智能执行。;一、国外数字制造与智能制造的发展现状;7;美国通用汽车开发;9;汽车数字化开发-虚拟样机;11;12;二、我国数字制造与智能制造的发展现状 1、国内数字制造业智能制造发展现状分析 神龙汽车制造有限公司对轿车装配生产线进行了轿车预装配数字化系统的开发，基本实现了总装柔性生产。;中航商用飞机有限公司在ARJ21飞机研制中应用产品数字化定义技术、产品数据管理技术、数字样机技术、数字化工艺与虚拟装配技术等数字化设计制造技术和并行工程方法，实现了大部段对接一次成功，飞机上天一次成功，取得了显著的经济效益。;我国云制造相关技术及系统的研究已取得显著的成果。;机器人研发投入持续加大，工业机器人大量应用。2012年，在中国销售的工业机器 人达26902台，同比增长19.2%，我国工业机器人年安装量排名世界第三，累计安装 量超过6万台。“机器换人”已经成为企业提高生产效率、降低人力成本的重要手段。;3D打印制造基础技术方面，华中科技大学、北京航空航天大学、西北工业大学和北京航空625所相继开展了熔融沉积制造、电子束融合技术、选择性激光烧结等研究。;2. 我国智能制造与国外先进水平的差距 （1）“大数据”驱动的知识挖掘及知识库研究应用；;大连机床集团有限责任公司;在三维造型方面，我国数控机床制造企业能够使用PRO/E、UG、CATIA、 Solidworks等各类三维造型软件进行机床部件的造型设计，实现数控机床关键部件设计过程的在机床关键部件设计的无纸化，并为数据控机床设计的模块化和关键部件数据重用奠定了信息分析在数控机床关??部件设计参数及方法重用的数据基础。 数控机床关键部件分析方面，综合使用Adams、Ansys、Anstran等分析软件， 依托各规格的激振器、高灵敏度传感器、激光测振仪、三坐标测量仪等设备形成的数控机床关键部件信息采集系统，对数控机床关键部件进行动、静、热等多角度分析，确保数控机床关键部件的结构和材料特性符合其工况需求。;三、数字制造的科学定义与内涵 所谓数字制造，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，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出符合用户期望性能的产品的整个制造过程。;四、数字制造是实现智能制造的前提 数字制造是智能制造的基础，智能制造是在数字制造的基础上发展的更前沿的阶段。以机床为例，计算机与机床结合产生的数控机床，实现了程序化控制，这是数字化 时代的产物。智能机床则需要传感器随时感知其工作状况、环境参数，需要有能够 体现人们对加工工艺过程优化的知识的智能控制软件，即传感器、数控机床、智能 控制三者共同构成智能机床。智能制造还包括车间级、企业级等制造系统的智能化。;思考题： 分别描述一下数字制造和智能制造。 谈一谈数字制造和智能制造的区别和联系。;数字化设计与仿真;数字化设计推动信息化进程向前发展，而仿真则是验证设计结果的有效有段。在现代制造企业产品设计和制造过程中，数字化设计和仿真一直是不可或缺的两个工具，在缩减经费、缩短开发周期、提高产品质量方面发挥了巨大作用。 一、数字化设计与仿真的基本概念 “数字化设计与仿真”是指利用计算机软硬件及网络环境，实现产品开发全过程的一种技术，即在网络和计算机辅助下通过产品数据模型，全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等过程。;二、数字化设计与仿真和传统设计的比较;传统设计手工绘图;三、数字化设计与仿真基本技术 1.CAX工具;2.并行工程 并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。;四、先进数字化设计与仿真技术-虚拟样机 1.产生背景 传统的设计方式要经过图纸设计、样机制造，测试改进、定型生产等步骤，为了使产品满足设计要求，往往要多次制造样机，反复测试，费时费力、成本高昂。虚拟样机技术的出现，改变了传统的设计方式，采用数字技术进行设计。它能够在计算机上实现设计——试验——设计的反复过程，大大降低了研发周期和研发资本，能够快速响应