第一篇：“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)”讀書報(bào)告題目和要求1

“數(shù)字化模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)”讀書報(bào)告題目和要求 課程名稱：數(shù)字化模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)

考核方式：讀書報(bào)告（論文）的形式

1．論文參考題目：

主要對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)在模具中的應(yīng)用進(jìn)行說明，可以針對(duì)所教授的各章節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行選題。包括

1.模具CAD/CAE/CAM一體化相關(guān)技術(shù)（數(shù)據(jù)交換，CAD/CAE/CAM集成技術(shù)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基于網(wǎng)絡(luò)的集成等）

2.RPM在模具設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用（模型數(shù)據(jù)的發(fā)展，具體應(yīng)用，綜述等）

3.先進(jìn)制造技術(shù)在現(xiàn)代模具加工中的應(yīng)用和發(fā)展（成形、累加、去除）

4.模具CAPP的開發(fā)和趨勢(shì)(CBR/RBR/ES)

5.模具CAD的開發(fā)和趨勢(shì)（造型技術(shù)的發(fā)展，二次開發(fā)采用的技術(shù)發(fā)展，特征建模中的關(guān)鍵問題）

6.網(wǎng)絡(luò)化制造在模具設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

要求：

1.所有的論文均需要圍繞“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)”，或者結(jié)合某個(gè)具體的模具、進(jìn)行開發(fā)或者對(duì)其支撐技術(shù)進(jìn)行闡述，例如《RPM在模具設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用》，《模具CAD/CAE/CAM一體化中數(shù)據(jù)交換的發(fā)展》，《先進(jìn)制造技術(shù)在現(xiàn)代模具加工中的應(yīng)用和發(fā)展》，《CBR在模具CAPP的應(yīng)用和開發(fā)》，等等。

2.字?jǐn)?shù)在3000字以上（4頁），打印稿。

3.符合期刊論文的要求，具有以下部分：標(biāo)題、作者單位、中文摘要、關(guān)鍵詞、英文摘要、關(guān)鍵詞、正文（包括一般的引言、具體實(shí)質(zhì)內(nèi)容、結(jié)論）、參考文獻(xiàn)等。

4.能夠就數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的某個(gè)關(guān)鍵技術(shù)在所學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用、研究、發(fā)展進(jìn)行論述，內(nèi)容要有銜接，條理清晰。

5.能夠反映模具數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)目前技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和技術(shù)特點(diǎn)。

6.希望結(jié)合自身專業(yè)知識(shí)進(jìn)行論述，體現(xiàn)自己的見解。

第二篇：“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)”讀書報(bào)告題目和要求

“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)”報(bào)告題目和要求 課程名稱：數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)

考核方式：讀書報(bào)告（論文）的形式

1．報(bào)告論文參考題目：

主要針對(duì)課程《數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)》中涉及的各類先進(jìn)制造技術(shù)在模具中的應(yīng)用進(jìn)行說明，可以針對(duì)課程所教授的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行選題和展開。包括：

1.快速成型方法RPM在模具設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用與發(fā)展

2.快速成型方法RPM在逆向工程中的應(yīng)用與發(fā)展

3.先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)展及其與模具加工的關(guān)聯(lián)

4.計(jì)算機(jī)輔助幾何造型在模具CAD中的作用和發(fā)展

5.并行工程在模具制造中的應(yīng)用

6.先進(jìn)模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展

7.模具CAD/CAE/CAM一體化中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)

8.模具CAD/CAE/CAM一體化中的集成技術(shù)

要求：

1.所有的論文均需要圍繞“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)”在模具中的應(yīng)用，或者結(jié)合沖模、塑模、體積成形模具等某種類型模具的先進(jìn)設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)進(jìn)行闡述，例如《RPM在模具設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用》，《模具CAD/CAE/CAM一體化中數(shù)據(jù)交換的發(fā)展》，《電鑄法在微型高精度模具中的應(yīng)用和開發(fā)》，等等。

2.字?jǐn)?shù)在3000字以上（4頁），打印稿。

3.符合期刊論文的要求，具有以下部分：標(biāo)題、作者單位、中文摘要、關(guān)鍵詞、英文摘要、關(guān)鍵詞、正文（包括一般的引言、具體實(shí)質(zhì)內(nèi)容、結(jié)論）、參考文獻(xiàn)等。

4.能夠就數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的某個(gè)關(guān)鍵技術(shù)在所學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用、研究、發(fā)展進(jìn)行論述，內(nèi)容要有銜接，條理清晰。

5.能夠反映模具數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)目前技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和技術(shù)特點(diǎn)。

6.希望結(jié)合自身專業(yè)知識(shí)進(jìn)行論述，體現(xiàn)自己的見解。

第三篇：船舶數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造

關(guān)于船舶數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造

目前在我國乃至全世界。要實(shí)現(xiàn)船舶行業(yè)的跨越式發(fā)展，必須以信息技術(shù)為基礎(chǔ)。世界造船強(qiáng)國從CAX開始，逐步由實(shí)施CIMS、應(yīng)用敏捷制造技術(shù)向組建“虛擬企業(yè)”方向發(fā)展，形成船舶產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收、使用、維護(hù)于一體的船舶產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)全數(shù)字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精細(xì)化、船舶制造裝備自動(dòng)化和智能化、船舶制造企業(yè)虛擬化、從而大幅度提高生產(chǎn)效率和降低成本。所謂數(shù)字化設(shè)計(jì)就是運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)、可視化仿真等技術(shù)，在計(jì)算機(jī)里先設(shè)計(jì)一條“完整的數(shù)字的船”。不僅可以點(diǎn)擊鼠標(biāo)進(jìn)入船體內(nèi)部參觀一番，還可以在虛擬的大海中看它的速度、強(qiáng)度、抗風(fēng)浪能力。這樣一來船舶設(shè)計(jì)的各個(gè)階段和船、機(jī)、舾、涂等多個(gè)專業(yè)模塊在同一數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行設(shè)計(jì)。

船舶是巨大而復(fù)雜的系統(tǒng)，由數(shù)以萬計(jì)的零部件和數(shù)以千計(jì)的配套設(shè)備構(gòu)成，包括數(shù)十個(gè)功能各異的子系統(tǒng)，通過船體平臺(tái)組合成一個(gè)有機(jī)的整體。造船周期一般在10個(gè)月以上，既要加工制造大量的零部件，又要進(jìn)行繁雜的逐級(jí)裝配，涉及物資、經(jīng)營、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、成本、制造、質(zhì)量、安全等各個(gè)方面。這樣的一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)需要非常強(qiáng)大的信息處理能力。我國船舶行業(yè)今年來雖有很大的發(fā)展，但與國際造船強(qiáng)國相比，無論在產(chǎn)量，還是在造船技術(shù)上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化設(shè)計(jì)系統(tǒng)與生產(chǎn)進(jìn)程聯(lián)系不緊密、船舶零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度低、信息采集手段落后、物資/物流管理系統(tǒng)信息部同步、生產(chǎn)日程計(jì)劃安排手段落后、成本管理工作缺乏系統(tǒng)性、數(shù)字化應(yīng)用未有效的促進(jìn)體制和管理創(chuàng)新等問題的存在，導(dǎo)致了我國船舶行業(yè)參與國際競(jìng)爭(zhēng)的綜合能力不高。

船舶工業(yè)是集資金、技術(shù)、勞動(dòng)密集為一體的產(chǎn)業(yè)，科技含量較高。盡管我國船舶行業(yè)的造船量已連續(xù)多年位居世界前三位，造船相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)持續(xù)增長(zhǎng)，但是與其他造船強(qiáng)國相比，我國船舶企業(yè)還存在很大的差距，尤其是在造船信息化數(shù)字化方面，由于信息技術(shù)和應(yīng)用的滯后，使得我國船舶企業(yè)與世界造船強(qiáng)國的船舶企業(yè)差距有擴(kuò)大的趨勢(shì)。具體表現(xiàn)在：

1、開發(fā)設(shè)計(jì)滯后。由于缺乏一體化的數(shù)字設(shè)計(jì)工具，我國船舶工業(yè)長(zhǎng)期以來在船舶設(shè)計(jì)與開發(fā)方面能力很差，已經(jīng)嚴(yán)重影響我國船舶工業(yè)的發(fā)展，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)和設(shè)計(jì)水平落后都制約了我國造船生產(chǎn)效率的提高。

2、信息建設(shè)無序。目前我國數(shù)字化造船存在的主要問題有船舶設(shè)計(jì)自頂向下的全過程集成尚未實(shí)現(xiàn)；現(xiàn)有系統(tǒng)的集成度差，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重；信息架構(gòu)的整體考慮不足，協(xié)同能力和柔性應(yīng)對(duì)能力差，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理信息一體化的集成度較低，數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、管理生產(chǎn)線各主線尚未貫通，數(shù)字化制造技術(shù)效能遠(yuǎn)未發(fā)揮。

3、運(yùn)營管理薄弱。由于缺乏對(duì)造船成本的實(shí)時(shí)跟蹤管理，導(dǎo)致造船專業(yè)化水平低、生產(chǎn)流程不盡合理，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)、單位產(chǎn)品工時(shí)耗費(fèi)高制約了造船業(yè)的發(fā)展。特別是隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)大來自企業(yè)管理方式和成本節(jié)約的挑戰(zhàn)將會(huì)更加突出。

4、配套商全球化。在我國船舶工業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大、造船產(chǎn)量急劇增加和船舶品種結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)的情況下，特別加入WTO后，國家對(duì)船用設(shè)備進(jìn)口采取行政性限制措施，進(jìn)一步降低船用設(shè)備進(jìn)口關(guān)稅，更多性價(jià)比高的國外同類產(chǎn)品進(jìn)入我國市場(chǎng)，使得船舶企業(yè)配套設(shè)備的提供商遍布全球，這從側(cè)面也對(duì)船舶企業(yè)信息一體化建設(shè)提出了更高的要求。

5、協(xié)同響應(yīng)速動(dòng)。船舶制造正在從集成制造向敏捷制造過程轉(zhuǎn)化，真正面向大批量定制技術(shù)的船舶敏捷制造系統(tǒng)，并沒有實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。但隨著造船模式向船舶敏捷制造過程轉(zhuǎn)化的深入，船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)也將會(huì)更加深入地研究并逐步推廣應(yīng)用，這必將帶來船舶制造過程和模式的快速演變，可以預(yù)測(cè)，隨著以上關(guān)鍵技術(shù)的成熟，船舶制造大批量定制的環(huán)境將逐步形成，這將對(duì)船舶企業(yè)間協(xié)同的速動(dòng)響應(yīng)能力提出更高的要求，而船舶企業(yè)間的實(shí)時(shí)互通也需要強(qiáng)有力的信息化平臺(tái)作支持。

總之，我國船舶企業(yè)在數(shù)字化造船的實(shí)施建設(shè)方面，首先要確定其總體的發(fā)展規(guī)劃和目標(biāo)，并建立起企業(yè)的Intranet/Internet網(wǎng)，做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。從生產(chǎn)設(shè)計(jì)、信息化建設(shè)、企業(yè)管理三個(gè)方面入手，通過推動(dòng)CAD/CAM、CIMS技術(shù)，B2B電子商務(wù)技術(shù)及ERP技術(shù)的廣泛應(yīng)用，縮短船舶總體及配套設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期，提高船舶質(zhì)量。通過開展網(wǎng)上報(bào)價(jià)和網(wǎng)上采購，加速資金和材料的周轉(zhuǎn)速度。最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的管理體系，提高管理效率，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化船舶。

第四篇：航空數(shù)字化制造技術(shù)技術(shù)報(bào)告-齊鵬

航空數(shù)字化制造技術(shù)

齊

鵬

200808125

摘要

本文從我國航空數(shù)字化現(xiàn)狀講起，首先介紹了數(shù)字化總體框架研究的概念，設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)組成，基礎(chǔ)環(huán)境，工作機(jī)制等內(nèi)容，然后在實(shí)際應(yīng)用層面著重介紹了MAZATROL FUSION 640系統(tǒng)，并簡(jiǎn)單介紹了數(shù)字化裝配過程仿真驗(yàn)證技術(shù)以及飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化 總體框架 智能化 網(wǎng)絡(luò)化 信息化

數(shù)字化裝配

一、我國航空數(shù)字化現(xiàn)狀

我國的航空制造業(yè)數(shù)字化經(jīng)過多年的發(fā)展，取得了一定的成效，在產(chǎn)品的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字樣機(jī)應(yīng)用、工裝數(shù)字化定義、預(yù)裝配、主要零件的數(shù)控加工，產(chǎn)品數(shù)字仿真與試驗(yàn)、工藝數(shù)值模擬與仿真、產(chǎn)品數(shù)據(jù)和制

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造過程管理等方面有了較深入的應(yīng)用，但是，我們也應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到，產(chǎn)品全生命周期的信息通道尚未打通，數(shù)字化工程體系還未形成，數(shù)字化技術(shù)的巨大效能遠(yuǎn)未發(fā)揮。與發(fā)達(dá)國家相比我們還存在巨大差距，盡管我們?cè)诤娇罩圃鞓I(yè)實(shí)施了并行工程，但仍然停留在以產(chǎn)品為中心的產(chǎn)品研制理念，而發(fā)達(dá)國家已經(jīng)轉(zhuǎn)向以客戶為中心的產(chǎn)品研制理念，即產(chǎn)品研制過程中，產(chǎn)品的目標(biāo)從（可）制造性向服務(wù)性轉(zhuǎn)化，采用面向產(chǎn)品全生命周期的管理模式。美國對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)的大型武器裝備的研制，率先采用一體化產(chǎn)品與過程設(shè)計(jì)模式，將系統(tǒng)工程方法和新的質(zhì)量工程方法相結(jié)合，并應(yīng)用一系列決策支持過程，在計(jì)算機(jī)綜合環(huán)境中集成，有效控制了產(chǎn)品的質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)。著名的JSF項(xiàng)目（新一代聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)）的研制，完全建立在網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境上，采用數(shù)字化企業(yè)集成技術(shù)，聯(lián)合美國、英國、荷蘭、丹麥、挪威、加拿大、意大利、新加坡、土耳其和以色列等幾十個(gè)航空關(guān)聯(lián)企業(yè)，提出“從設(shè)計(jì)到飛行全面數(shù)字化”的產(chǎn)品研制模式，用強(qiáng)勢(shì)聯(lián)合體來化解風(fēng)險(xiǎn)。

目前，國家正在大力推進(jìn)制造業(yè)的數(shù)字化。制造業(yè)企業(yè)急需從戰(zhàn)略的高度，構(gòu)造面向產(chǎn)品全生命周期的、—2—

支持跨企業(yè)聯(lián)合的數(shù)字化工程體系。本文根據(jù)相關(guān)的研究和實(shí)踐，總結(jié)多年的應(yīng)用成果，以航空制造業(yè)為背景，提出制造業(yè)數(shù)字化的總體框架，給制造業(yè)數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)提供參考。

二、航空制造業(yè)數(shù)字化總體框架研究

（一）總體框架設(shè)計(jì)要求

面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)大環(huán)境，制造業(yè)的唯一出路是在最短的時(shí)間內(nèi)以最有效的方式生產(chǎn)出最能滿足客戶需要的產(chǎn)品。制造業(yè)企業(yè)間既有競(jìng)爭(zhēng)又有聯(lián)合，只有發(fā)揮各自的技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì)，才能降低成本，分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn)，共享市場(chǎng)。構(gòu)建數(shù)字化工程體系是達(dá)到以上目的最有效的方法和手段。

數(shù)字化工程體系的核心是信息共享和過程管理，因此，制造業(yè)數(shù)字化工程的總體框架必須能實(shí)現(xiàn)制造業(yè)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)間的信息共享和過程控制。

產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息和產(chǎn)品生命周期相關(guān)的其他信息在各企業(yè)、各部門、各專業(yè)之間的順暢流轉(zhuǎn)，是產(chǎn)品研制順利進(jìn)行的重要保障。總體框架的設(shè)計(jì)要有利于實(shí)施全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，打通企

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業(yè)間的信息流。

過程管理的內(nèi)涵是面向產(chǎn)品的管理，而不是面向企業(yè)（或組織）的管理。它需要數(shù)字化體系能夠把設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和制造部門與客戶、供應(yīng)商、協(xié)作單位聯(lián)系起來，采用IPT組織的方法，優(yōu)化產(chǎn)品研制流程，達(dá)到控制成本、降低風(fēng)險(xiǎn)、縮短產(chǎn)品研制周期的目標(biāo)。

針對(duì)當(dāng)今信息化技術(shù)的快速發(fā)展，要求制造業(yè)數(shù)字化體系能夠支持企業(yè)業(yè)務(wù)變更的需求，支持流程再造和組織重構(gòu)的要求，滿足通用性和專業(yè)性的要求。

（二）數(shù)字化框架組成 1.數(shù)字樣機(jī)系統(tǒng)

數(shù)字樣機(jī)是產(chǎn)品的數(shù)字化描述，貫穿于產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到售后服務(wù)的全生命周期，是工程設(shè)計(jì)、功能分析、試驗(yàn)仿真、加工制造、直至產(chǎn)品售后服務(wù)等的信息交換媒介。隨著產(chǎn)品研制的不斷深入，數(shù)字樣機(jī)由表及里，由粗到細(xì)，成熟度不斷增長(zhǎng)。

數(shù)字樣機(jī)系統(tǒng)生成了數(shù)字樣機(jī)，也提供了對(duì)數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行分析、評(píng)估、仿真等功能。2.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)管理并維護(hù)與產(chǎn)品相關(guān)的所有工

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程數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)品的幾何模型、說明性文檔、技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)等，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理同時(shí)也管理與維護(hù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)信息，如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、構(gòu)型、版本等信息。3.工程協(xié)同系統(tǒng)

工程協(xié)同系統(tǒng)是由數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)、數(shù)字化試驗(yàn)系統(tǒng)、數(shù)字化制造系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)所組成的集合，從信息化的意義上來說，業(yè)務(wù)系統(tǒng)就是使能工具。工程協(xié)同系統(tǒng)是工程數(shù)據(jù)的主要生成源，各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。該系統(tǒng)包括：

（1）數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)：針對(duì)航空制造業(yè)業(yè)務(wù)需求，集成所需的專業(yè)業(yè)務(wù)軟件，包含產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各種專業(yè)軟件和工具，專業(yè)仿真軟件工具，設(shè)計(jì)評(píng)估工具等。

（2）數(shù)字化試驗(yàn)系統(tǒng)：針對(duì)航空制造業(yè)業(yè)務(wù)需求，集成所需的專業(yè)試驗(yàn)系統(tǒng)包括：數(shù)字化強(qiáng)度試驗(yàn)、飛控試驗(yàn)、系統(tǒng)試驗(yàn)、電氣試驗(yàn)、航電武器試驗(yàn)、地面聯(lián)合試驗(yàn)等試驗(yàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

（3）數(shù)字化制造系統(tǒng)：針對(duì)航空制造業(yè)業(yè)務(wù)需求，集成所需的專業(yè)制造系統(tǒng)，包括：數(shù)控加工系統(tǒng)、數(shù)字化復(fù)合材料生產(chǎn)線、數(shù)字化鈑金生產(chǎn)線、數(shù)字化切削生產(chǎn)線、數(shù)字化工裝生產(chǎn)線、數(shù)字化焊接生產(chǎn)線、數(shù)字化

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電纜管線生產(chǎn)線等制造業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

（4）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口：業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換接口。

4.工程過程控制系統(tǒng)

工程過程控制系統(tǒng)包括基于數(shù)字樣機(jī)的并行過程控制系統(tǒng)和項(xiàng)目管理系統(tǒng)。

并行過程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的過程集成。并行過程控制系統(tǒng)確定了一個(gè)任務(wù)應(yīng)涉及哪些業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并通過控制數(shù)字樣機(jī)的成熟度，確定業(yè)務(wù)系統(tǒng)是否啟用，是否能夠訪問數(shù)字樣機(jī)，同時(shí)并行過程控制系統(tǒng)也監(jiān)視業(yè)務(wù)系統(tǒng)的狀態(tài)，從而使之圍繞特定任務(wù)協(xié)調(diào)有序地運(yùn)行。

項(xiàng)目管理系統(tǒng)完成項(xiàng)目任務(wù)的計(jì)劃、資源調(diào)配、IPT組織管理、進(jìn)度和質(zhì)量監(jiān)控等管理控制過程。

5.工程支持系統(tǒng)

工程支持系統(tǒng)主要向工程協(xié)同系統(tǒng)提供工程過程中所需的支持信息，包括質(zhì)量、五性（可靠性、可維修性、可測(cè)性、保障性和安全性）、標(biāo)準(zhǔn)、適航、情報(bào)資料、研制知識(shí)等信息，這些信息可以是模板、文件以及其他對(duì)象等形式。該系統(tǒng)同時(shí)也提供了質(zhì)量、五性、標(biāo)準(zhǔn)和適

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航等方面的控制和評(píng)估功能。

（三）基礎(chǔ)環(huán)境

基礎(chǔ)環(huán)境包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，是企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)間信息交換的基礎(chǔ)。

（四）總體框架工作機(jī)制

產(chǎn)品研制業(yè)務(wù)關(guān)系表現(xiàn)在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)關(guān)系和業(yè)務(wù)流程關(guān)系兩個(gè)方面，從信息化的角度來看，總體框架應(yīng)實(shí)現(xiàn)信息的集成和過程的集成。因此，制造業(yè)數(shù)字化的總體框架由縱向的工程過程控制、橫向的工程工作面和作為支撐的基礎(chǔ)環(huán)境所構(gòu)成，其中工程過程控制實(shí)現(xiàn)過程的集成，工程工作面實(shí)現(xiàn)信息的集成。

工程工作面是產(chǎn)品研制過程的時(shí)間斷面。在工程工作面中，工程協(xié)同系統(tǒng)是工程研制中數(shù)字化設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和生產(chǎn)等方面業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集合；數(shù)字樣機(jī)系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行映射生成了數(shù)字樣機(jī)；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理產(chǎn)品相關(guān)的所有數(shù)據(jù)；工程支持系統(tǒng)提供工程支持信息的共享。

工程協(xié)同系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換是通過數(shù)字樣機(jī)來進(jìn)行的；數(shù)字樣機(jī)系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不同要求，對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)所管理的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，—7—

生成相應(yīng)的數(shù)字樣機(jī)；工程協(xié)同系統(tǒng)可以從工程支持系統(tǒng)中得到質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)等信息。工程工作面實(shí)現(xiàn)了信息的集成。

工程過程控制分為兩條主線：一條主線是基于數(shù)字樣機(jī)的并行過程，所控制的對(duì)象是工程協(xié)同系統(tǒng)中的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并行過程采用成熟度控制的機(jī)制；另一條主線是項(xiàng)目管理過程，采用任務(wù)節(jié)點(diǎn)控制的機(jī)制。

項(xiàng)目管理過程控制的是點(diǎn)，而并行過程控制的是線，并行過程由項(xiàng)目管理過程觸發(fā)，工程過程控制實(shí)現(xiàn)了過程的集成。

項(xiàng)目管理過程可以理解為對(duì)工程過程的任務(wù)節(jié)點(diǎn)（里程碑）的控制過程，任務(wù)節(jié)點(diǎn)主要描述了任務(wù)的進(jìn)度、資源需求和任務(wù)間的關(guān)系等。在一個(gè)任務(wù)開始前，需要配置相應(yīng)的資源（包括人員和物料、設(shè)備等），由IPT小組執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù)。通常，一個(gè)任務(wù)是否完成，是由并行過程控制系統(tǒng)返回的狀態(tài)來確定的，對(duì)里程碑（階段評(píng)審）來說，需要階段評(píng)審的結(jié)論來支持。階段評(píng)審的內(nèi)容可以包括：質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)、五性和用戶意見等方面。

當(dāng)一個(gè)任務(wù)結(jié)束后，為之所配置的資源將被釋放，隨著一個(gè)新任務(wù)的啟動(dòng)，新的資源配置也將完成。因此，—8—

項(xiàng)目管理過程同時(shí)也包含了IPT組織的動(dòng)態(tài)變化過程。

按照過程定義，并行過程確定哪些業(yè)務(wù)系統(tǒng)參與任務(wù)的執(zhí)行。業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的協(xié)同是以數(shù)字樣機(jī)為共同的信息基礎(chǔ)，并行過程通過控制數(shù)字樣機(jī)的成熟度，來限制各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)訪問數(shù)字樣機(jī)。并行過程監(jiān)控各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)數(shù)字樣機(jī)的成熟度、過程定義實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同控制。

工程工作面、工程過程控制和基礎(chǔ)環(huán)境，三個(gè)部分構(gòu)成了以數(shù)字樣機(jī)為中心、以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理為手段、以工程過程控制為主線的制造業(yè)數(shù)字化總體框架。

三、數(shù)字化制造助力航空制造業(yè)發(fā)展

隨著電子計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)、虛擬制造、工廠的管理軟件和電子商務(wù)方面，都有大量比較成熟的硬件平臺(tái)和軟件供使用，然而，產(chǎn)品最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)--生產(chǎn)制造方面，目前來講還是一個(gè)瓶頸，制約了數(shù)字化的應(yīng)用和發(fā)展。

在這種大的環(huán)境和背景下，對(duì)生產(chǎn)制造關(guān)鍵環(huán)節(jié)的信息化要求就越來越迫切。數(shù)控機(jī)床雖然經(jīng)歷了幾十年

—9— 的發(fā)展，無論從功能還是從精度來講都已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)新的高度，但是長(zhǎng)久以來，數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用更多的還是停留在由計(jì)算機(jī)向機(jī)床傳輸程序、機(jī)床參數(shù)和加工參數(shù)等原始的應(yīng)用內(nèi)容方面，而機(jī)床的工作狀態(tài)如何我們無法知曉。很顯然，這樣的數(shù)控機(jī)床很難跟上這個(gè)時(shí)代的步伐，無法適應(yīng)當(dāng)今智能化，網(wǎng)絡(luò)化和信息化方面的需要。為了適應(yīng)發(fā)展的需要，MAZATROL FUSION 640系統(tǒng)應(yīng)用而生：

（一）MAZATROL FUSION 640系統(tǒng)簡(jiǎn)介 MAZATROL FUSION 640系統(tǒng)是MAZAK公司開發(fā)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)將CNC和PC緊密地融合起來，兼具傳統(tǒng)CNC和現(xiàn)代PC雙方面的優(yōu)勢(shì)，使很多智能化和網(wǎng)絡(luò)化的功能得以實(shí)現(xiàn)。

采用人機(jī)對(duì)話式編程方式的MAZATROL 640系統(tǒng)對(duì)編程操作人員的要求大大地降低，同時(shí)也提高了編程的準(zhǔn)確性和效率。操作者只需要輸人被加工零件的材質(zhì)、使用的刀具材質(zhì)、加工部位的最終要求、被加工工件的形狀數(shù)據(jù)和工件的安裝位置，數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)通過內(nèi)置的專家系統(tǒng)自動(dòng)決定零件的加工參數(shù)(比如主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等)以及自動(dòng)計(jì)算并確定刀具路徑，避免了絕大部分的

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編程錯(cuò)誤。系統(tǒng)還有三維實(shí)體模擬加工功能，可以立即對(duì)編程的結(jié)果加以驗(yàn)證；系統(tǒng)的加工向?qū)ьA(yù)測(cè)功能可以根據(jù)切削條件計(jì)算出主軸的功率負(fù)荷和加工時(shí)間，據(jù)此，編程操作人員可以對(duì)程序進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，以平衡主軸輸出負(fù)荷，提高加工效率。

系統(tǒng)的語音提示和導(dǎo)航功能可以在開機(jī)后用語音問候操作者，提示操作者機(jī)床的狀態(tài)并做安全確認(rèn)，防止出現(xiàn)誤操作；震動(dòng)抑制功能可以將機(jī)床加減速引起的機(jī)械震動(dòng)消除，從而提高零件的加工質(zhì)量和刀具的使用壽命；同時(shí)，可以進(jìn)行虛擬加工，在機(jī)床、工件、刀具和夾具的3D模型下實(shí)現(xiàn)加工程序與實(shí)際加工環(huán)境一樣的模擬加工，從而在實(shí)際加工前就可以檢查加工中可能出現(xiàn)的干涉，還有智能安全保護(hù)功能，在手動(dòng)操作時(shí)可以進(jìn)行干涉確認(rèn)，在干涉發(fā)生前停止機(jī)床，不用擔(dān)心發(fā)生撞車;虛擬加工、自動(dòng)加工過程中的干涉檢查，使得編程更加放心、快捷、簡(jiǎn)單。

另外，刀其的壽命管理功能、機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)提示和在線服務(wù)等智能化的功能也為機(jī)床的使用和維護(hù)提供了很好的手段。

（二）智能生產(chǎn)中心CPC(Cyber Production Center)

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管理軟件

隨著企業(yè)的不斷發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，企業(yè)需要更多的生產(chǎn)設(shè)備來滿足生產(chǎn)的需要，但是隨著生產(chǎn)設(shè)備的增多，生產(chǎn)管理的工作量也越來越大，因此，MAZAK公司在單機(jī)的智能化網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，開發(fā)了智能生產(chǎn)中心CPC管理軟件，一套軟件可以管理多達(dá)250臺(tái)的數(shù)控機(jī)床。該軟件包含4個(gè)獨(dú)立的模塊:加工程序自動(dòng)編制(CAMWARE)、智能化日程管理(Cyber Scheduler),智能刀具管理(Cyber Tool Manager)和智能監(jiān)控(Cyber Monitor)。

加工程序自動(dòng)編制是一種易學(xué)易用的人機(jī)對(duì)話式零件加工自動(dòng)編程系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用通用的DXE或者IGES格式從CAD圖紙中獲取零件的形狀信息，根據(jù)每臺(tái)加工設(shè)備的設(shè)備信息和工廠內(nèi)的刀具數(shù)據(jù)庫刀具信息，通過簡(jiǎn)單的操作針對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備和刀具配置生成零件的加工程序以及刀具需求、加工時(shí)間等數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)直接傳送到相應(yīng)的加工單元和管理系統(tǒng)軟件。這些數(shù)據(jù)就可以自動(dòng)生成工時(shí)成本，進(jìn)行刀具準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)了加工工藝編制、加工程序編制、工藝路線安排和刀具資源配置的并行作業(yè)。而且該軟件還有加工程序管理方

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面的功能，方便客戶對(duì)大量的程序資源進(jìn)行準(zhǔn)確、高效的管理。

智能化日程管理軟件能夠根據(jù)營業(yè)單要求的數(shù)量、交貨期以及CAM WARE提供的加工時(shí)間數(shù)據(jù)和工時(shí)成本信息，迅速自動(dòng)編制出對(duì)顧客的交貨周期和報(bào)價(jià)。另外根據(jù)合同要求的交貨周期以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)單元、工位的現(xiàn)狀做出零件、部件的作業(yè)計(jì)劃和整機(jī)的裝配和出貨計(jì)劃，對(duì)臨時(shí)出現(xiàn)的緊急情況也可以方便快速地對(duì)計(jì)劃做出調(diào)整，并通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)將精確的日工作計(jì)劃發(fā)送到每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)終端和每臺(tái)機(jī)床的控制器上。通過智能化日程管理，工廠的每個(gè)加工單元、加工工位都實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)精確的作業(yè)調(diào)度，最大限度地減少了機(jī)器的空閑時(shí)間，給顧客報(bào)出的交貨周期和價(jià)格更具準(zhǔn)確性和競(jìng)爭(zhēng)力。

智能刀具管理軟件能夠根據(jù)智能編程軟件提供的刀具信息和智能化日程管理軟件提供的工作任務(wù)信息，對(duì)每臺(tái)設(shè)備的刀具數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合控制系統(tǒng)的刀具壽命管理功能將刀庫內(nèi)現(xiàn)有的刀具清單和需要的刀具清單進(jìn)行對(duì)照分析；再針對(duì)每個(gè)加工任務(wù)提出刀具需求和狀態(tài)，比如加工工件需要而刀具庫中沒有的刀具清單、刀具庫中多余的刀具清單、刀具庫中雖然有但是加工過程

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中將要達(dá)到壽命的刀具清單;然后通過網(wǎng)絡(luò)將這些信息發(fā)送到每個(gè)相應(yīng)的加工單元和刀具室。有了這些信息，操作者和刀具管理人員就可以對(duì)刀具進(jìn)行快捷、高效的管理。

智能監(jiān)控軟件將現(xiàn)場(chǎng)每臺(tái)機(jī)床以及每個(gè)工位的加工狀態(tài)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)反饋到管理者和相關(guān)部門的電腦上，使管理者以及相關(guān)部門在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方都可以實(shí)時(shí)地了解到加工現(xiàn)場(chǎng)的工作情況和計(jì)劃的執(zhí)行情況，隨時(shí)監(jiān)督機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、參數(shù)設(shè)定是否合適、加工完成情況而無需人工匯報(bào);同時(shí)，能夠做出準(zhǔn)確的判斷，必要時(shí)及時(shí)下達(dá)相應(yīng)指令。另外，MAZATROL FUSION 640數(shù)控系統(tǒng)的雙向通信功能可以讓管理軟件直接調(diào)用其工況記錄數(shù)據(jù)庫，使得工場(chǎng)工作量的統(tǒng)計(jì)完全由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行。智能監(jiān)控的應(yīng)用使管理者無論身在何處，都能夠清楚地了解工廠的生產(chǎn)狀況，從而對(duì)瞬息萬變的市場(chǎng)做出及時(shí)淮確的反應(yīng)。

（三）智能生產(chǎn)中心結(jié)合MAZATROL 640系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)功能

智能生產(chǎn)中心軟件結(jié)合MKP,PDM和ERP等等管理軟件，可以實(shí)現(xiàn)從訂單輸入、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、庫存管理、生產(chǎn)

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制造訂單發(fā)行、生產(chǎn)購買訂單發(fā)行、生產(chǎn)管理、半成品和成品管理全過程控制，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)日程安排、工藝管理以及數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，使生產(chǎn)全過程控制由車間級(jí)細(xì)化到每臺(tái)數(shù)控機(jī)床，保證了生產(chǎn)進(jìn)度和生產(chǎn)成本控制，使機(jī)床開動(dòng)率大幅提高。使用一般的生產(chǎn)管理模式和CNC機(jī)床時(shí)，有75%的時(shí)間是用來進(jìn)行準(zhǔn)備的(設(shè)計(jì)、工藝、編程、刀夾量具準(zhǔn)備、調(diào)度、工時(shí)或成本核算等)，只有25%的時(shí)間是用來加工的。用智能生產(chǎn)中心后，準(zhǔn)備時(shí)間由75%降為50%，加工時(shí)間由25%上升至50%，使工廠的生產(chǎn)和管理過程實(shí)現(xiàn)了并行化、網(wǎng)絡(luò)化，大幅度降低了生產(chǎn)過程中的輔助時(shí)間，從而有效提高了生產(chǎn)效率。

對(duì)于工廠的管理者來講，最想知道的是昂貴的數(shù)控設(shè)備在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)是如何運(yùn)轉(zhuǎn)從而創(chuàng)造利潤的，以及如何合理地安排這些資源以滿足客戶對(duì)質(zhì)量和交貨周期的要求。智能化、網(wǎng)絡(luò)化的MAZATROL 640系統(tǒng)加上智能生產(chǎn)中心軟件可以幫助管理者隨時(shí)隨地了解這些信息。

比如管理者想知道每臺(tái)機(jī)床每天的工作時(shí)間、工作狀況、生產(chǎn)了多少零件、機(jī)床的開動(dòng)率等信息，智能化的MAZATROL 640系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄機(jī)床的工作狀態(tài)，管理

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者可以很方便地了解每臺(tái)機(jī)床每天的運(yùn)行記錄:機(jī)床什么時(shí)候開機(jī)，什么時(shí)候停機(jī)，開機(jī)時(shí)什么時(shí)候處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，什么時(shí)候處于調(diào)整狀態(tài)，什么時(shí)候發(fā)生機(jī)床報(bào)警，都加工了什么工件，加工了多少工件，機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及負(fù)荷是多少等等，方便管理者及時(shí)把握現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況及時(shí)作出調(diào)整計(jì)劃。

另外，系統(tǒng)還可以對(duì)記錄的這些工作狀況進(jìn)行運(yùn)算處理，并用圖形把它直觀地表達(dá)出來，如以時(shí)間為坐標(biāo)，用條形圖顯示出機(jī)床每天每一時(shí)段的狀態(tài)，還可以用餅圖表示一段時(shí)間內(nèi)各種工作狀態(tài)所占的比率，這樣可以很方便地統(tǒng)計(jì)出機(jī)床的開動(dòng)率，工廠的管理者和計(jì)劃人員可以依據(jù)這些信息進(jìn)行管理和計(jì)劃。

MAZATROL 640系統(tǒng)將PC和CNC融合在一起，具有非常強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)化功能，可以方便地接入任何類型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這些功能都可以通過軟件和網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。無論在辦公室、家里還是出差，只要有網(wǎng)絡(luò)存在，我們都可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)床進(jìn)行全方位的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工的信息化，完全滿足了現(xiàn)代化、信息化管理的需要，給傳統(tǒng)的制造業(yè)經(jīng)營管理模式帶來巨大的變革。因此，它為用戶帶來的不僅僅是一種工具，而是公司管

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理方式的一種變革，這種變革可以對(duì)市場(chǎng)的變化作出快速的反應(yīng)，從而提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。

基于網(wǎng)絡(luò)的制造已經(jīng)成為21世紀(jì)的主要制造模式，各個(gè)行業(yè)無不在互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行著產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)、制造、銷售和服務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)貫穿了整個(gè)產(chǎn)品的生命周期，成為各個(gè)企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求、不斷推出新產(chǎn)品、贏得市場(chǎng)竟?fàn)幜妥陨聿粩喟l(fā)展的主要手段。具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化的MA7ATROL FUSION 640系統(tǒng)和智能生產(chǎn)中心軟件使機(jī)械加工這個(gè)瓶勁環(huán)節(jié)迅速地融入到現(xiàn)代信息社會(huì)中，為航空企業(yè)的發(fā)展提供了有力的工具，使航空企業(yè)走在時(shí)代的前列。

四、數(shù)字化裝配過程仿真驗(yàn)證技術(shù)

三維數(shù)字化裝配過程仿真驗(yàn)證技術(shù)是在軟件虛擬裝配環(huán)境中，調(diào)入產(chǎn)品三維數(shù)模、資源三維數(shù)模和設(shè)計(jì)的裝配工藝過程，通過軟件模擬完成零件、組件、成品等數(shù)模上架、定位、裝夾、裝配(連接)、下架等工序的虛擬操作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品裝配過程和拆卸過程的三維動(dòng)態(tài)仿真，驗(yàn)證工藝設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度，以發(fā)現(xiàn)裝配過程工藝設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。仿真是一個(gè)反復(fù)迭代的過程，不斷地調(diào)整工藝設(shè)

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計(jì)，不斷地仿真，直到得到一個(gè)最優(yōu)的方案。

（一）裝配干涉的仿真

在虛擬環(huán)境中，依據(jù)設(shè)計(jì)好的裝配工藝流程，通過對(duì)每個(gè)零件、成品和組件的移動(dòng)、定位、夾緊和裝配過程等進(jìn)行產(chǎn)品與產(chǎn)品、產(chǎn)品與工裝的干涉檢查，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)存在干涉情況時(shí)報(bào)警，并示給出干涉區(qū)域和干涉量，以幫助工藝設(shè)計(jì)人員查找和分析干涉原因。該項(xiàng)檢查是零件沿著模擬裝配的路徑，在移動(dòng)過程中零件的幾何要素是否與周邊環(huán)境有碰撞。在三維環(huán)境中，檢查過程非常直觀。

（二）裝配順序的仿真

在虛擬環(huán)境中，依據(jù)設(shè)計(jì)好的裝配工藝流程，對(duì)產(chǎn)品裝配過程和拆卸過程進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)仿真，驗(yàn)證每個(gè)零件按設(shè)計(jì)的工藝順序是否能無阻礙的裝配上去，以發(fā)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)過程中裝配順序設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤。雖然裝配順序設(shè)計(jì)是按先里后外的原則設(shè)計(jì)的，但實(shí)際裝配時(shí)候就發(fā)現(xiàn)有零件裝不上去，無奈只有拆除別的零件，先裝這個(gè)零件。

（三）人機(jī)工程的仿真

產(chǎn)品裝配的過程，少不了人的參與，產(chǎn)品移動(dòng)的過

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程也就是人動(dòng)作的過程。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工裝結(jié)構(gòu)環(huán)境中，按照工藝流程進(jìn)行裝配工人可視性、可達(dá)性、可操作性、舒適性以及安全性的仿真。將標(biāo)準(zhǔn)人體的三維模型放入虛擬裝配環(huán)境中，針對(duì)零件的裝配，對(duì)工人以下工作特性進(jìn)行分析。

（四）裝配現(xiàn)場(chǎng)三維工藝布局仿真

在數(shù)字化環(huán)境下，建立廠房、地面、起吊設(shè)備等三維制造資源模型，將已經(jīng)建立的各裝配工藝模型和裝配型架、工作平臺(tái)、夾具等制造資源三維模型放入廠房中，按照確定的裝配流程進(jìn)行全面的工藝布局設(shè)計(jì)。三維工藝布局比傳統(tǒng)的二維工藝布局更直觀，充分體現(xiàn)了三維空間的狀況。并且在數(shù)字環(huán)境下可以仿真生產(chǎn)流程。

（五）可視化裝配

經(jīng)過仿真驗(yàn)證的三維數(shù)字化裝配過程仿真文件，可在不同的工位節(jié)點(diǎn)或A O節(jié)點(diǎn)通過程序打包傳遞到車間，也就是將產(chǎn)品的三維數(shù)模和工藝信息(裝配順序說明或動(dòng)畫、裝配產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等信息)傳遞到操作者手中。操作者能夠采用終端電腦或手持電腦讀取這些信息，使工人能夠準(zhǔn)確、迅速地查閱裝配過程中需要的信息，提高裝配的準(zhǔn)確性和裝配效率，縮短裝配時(shí)間，降低裝配成本。

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在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工人對(duì)飛機(jī)進(jìn)行裝配，幫助工人直觀了解裝配全過程，實(shí)現(xiàn)可視化裝配。也可用于維護(hù)人員的上崗前培訓(xùn)。

五、飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)

飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)是數(shù)字化裝配技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)方面，下面簡(jiǎn)單介紹該技術(shù)的應(yīng)用過程：

1.利用設(shè)計(jì)部門發(fā)放的產(chǎn)品三維數(shù)模和EBOM，在三維可視環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)劃及工藝設(shè)計(jì)。將三維數(shù)模數(shù)據(jù)(屬性)導(dǎo)入產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)，并將三維數(shù)模數(shù)圖形的路徑關(guān)聯(lián)到每個(gè)零件上，在編制工藝的任何時(shí)候都可預(yù)覽零件和組件的三維圖形，直觀地反映裝配狀態(tài)。

2.在產(chǎn)品工藝分離面劃分的基礎(chǔ)上，對(duì)每個(gè)工藝大部件進(jìn)行初步裝配流程設(shè)計(jì)，劃分裝配工位，確定在每個(gè)工位上裝配的零組件項(xiàng)目，在三維數(shù)字化設(shè)計(jì)環(huán)境下構(gòu)建各裝配工位的段件裝配工藝模型，并制定出產(chǎn)品各工位之間關(guān)系的裝配流程圖，形成裝配PBOM。

3.在裝配工位劃分的基礎(chǔ)上，對(duì)每個(gè)工位依據(jù)段件裝配工藝模型在三維數(shù)字化環(huán)境下進(jìn)一步進(jìn)行各工位內(nèi)的裝配過程設(shè)計(jì)，確定每個(gè)工位內(nèi)的段件裝配工藝模型

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零組件的裝配順序，并且將相關(guān)的資源(設(shè)備、工裝、工具、人)關(guān)聯(lián)到工位上。確定該工位需要由多少個(gè)裝配過程實(shí)現(xiàn)，并定義裝配過程對(duì)應(yīng)的AO號(hào)。

4.在裝配AO劃分基礎(chǔ)上，對(duì)每本AO依據(jù)段件裝配工藝模型進(jìn)行詳細(xì)的裝配工藝過程設(shè)計(jì)，定義該工藝過程所需要的零組件、標(biāo)準(zhǔn)件、工裝等，在三維數(shù)字化環(huán)境下確定該裝配過程零組件、標(biāo)準(zhǔn)件、成品等裝配順序，明確裝配工藝方法、裝配步驟，并選定該裝配過程所需要的工裝、夾具、工具、輔助材料等資源，形成用于指導(dǎo)生產(chǎn)的AO和MBOM

六、結(jié)束語

綜上所述，先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空制造業(yè)的各個(gè)方面，而且近幾年發(fā)展迅速并對(duì)各國的先進(jìn)制造行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。但是數(shù)字化技術(shù)的普及還有待深入、提高，尤其是我國的航空數(shù)字化制造技術(shù)與歐美一些國家、日本相比還有很大差距。應(yīng)當(dāng)大力開展航空數(shù)字化制造技術(shù)的研究開發(fā)，使數(shù)字化制造技術(shù)普遍應(yīng)用于航空制造工業(yè)，并不斷改進(jìn)完善傳統(tǒng)的制造工業(yè)。這是我國制造業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，國家、企業(yè)和

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從業(yè)于制造業(yè)的各類人員都應(yīng)給予高度重視。

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第五篇：數(shù)字化設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造系統(tǒng) 考試總結(jié)

串行開發(fā)模式的重大缺陷:忽視了不相鄰活動(dòng)之間的交流和協(xié)調(diào)，形成以部門利益為重而不考慮全局最優(yōu)化的“拋過墻式”工作環(huán)境；

2、各部門對(duì)產(chǎn)品開發(fā)整體過程缺乏綜合考慮，造成局部最優(yōu)而非全局最優(yōu)；上下游矛盾與沖突不能及時(shí)得到調(diào)解；

3、開發(fā)時(shí)間加長(zhǎng)，成本提高。

并行工程是對(duì)產(chǎn)品及相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化工作模式。這種工作模式力圖使開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶需求。

并行工程應(yīng)避免的幾個(gè)誤解:

1、CE是設(shè)計(jì)與制造的并行或同步

2、CE是設(shè)計(jì)活動(dòng)的并發(fā)或并行

3、CE是一種管理模式

4、CE是對(duì)其他幾種生產(chǎn)模式的否定

CE的關(guān)鍵技術(shù):

1、多功能集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)；

2、產(chǎn)品開發(fā)的過程建模；

3、產(chǎn)品生命周期數(shù)字化建模；

4、產(chǎn)品數(shù)字管理；

5、質(zhì)量功能配置；

6、面向X的設(shè)計(jì)；

7、并行工程集成框架

面向X的設(shè)計(jì):DFX：X代表了產(chǎn)品生命周期中的所有因素，包括制造、裝配、拆卸、檢測(cè)、維護(hù)、測(cè)試、回收、可靠性、質(zhì)量、成本、安全性以及環(huán)境保護(hù)等。

在單件小批量的生產(chǎn)模式下，傳統(tǒng)加工就有下列一些問題：

1、生產(chǎn)計(jì)劃、組織管理復(fù)雜化

2、零件從投料至加工成成品和總生產(chǎn)時(shí)間（生產(chǎn)周期）較長(zhǎng)

3、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量極大（技術(shù)準(zhǔn)備、機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)備、物資準(zhǔn)備、勞動(dòng)力的配備和調(diào)整、工作地準(zhǔn)備等）。

4、產(chǎn)量小限制了先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的采用。在這種情況下，傳統(tǒng)意義上的加工部門，生產(chǎn)效率變的非常的低，在各個(gè)機(jī)械加工部門間產(chǎn)生產(chǎn)品加工路徑的浪費(fèi)。成組技術(shù): 產(chǎn)生背景：由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)需求的多樣化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，使得多品種、中小批生產(chǎn)在機(jī)械工業(yè)中的比例和地位都明顯呈上升趨勢(shì)。

定義：對(duì)相似的零件進(jìn)行識(shí)別和分組，相似的零件歸為一個(gè)零件組或零件族，并在設(shè)計(jì)和制造中充分利用它們的相似點(diǎn)，獲得所期望的經(jīng)濟(jì)效益。原理: 成組技術(shù) 是一門工程技術(shù)科學(xué)，研究如何識(shí)別和發(fā)掘生產(chǎn)活動(dòng)中有關(guān)事物的相似性，并充分利用它，即把相似的問題歸類成組，尋求解決這一組問題相對(duì)統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益

德國的奧匹茲(OPITZ)系統(tǒng)系統(tǒng):采用十進(jìn)制9位代碼表示。其結(jié)構(gòu)形式由零件類別碼、形狀及加工碼、輔助碼三部分組成。第一位是零件類別碼第二位至第五位是形狀及加工碼, 這五位代碼又稱主碼, 用來反映零件形狀及加工信息。第六位至第九位是輔助碼, 它反映零件尺寸、材料、毛坯原始形狀和精度。RMS（可重構(gòu)技術(shù)）

包括：1可重構(gòu)加工系統(tǒng)

2、可重構(gòu)物流系統(tǒng)

3、可重構(gòu)控制系統(tǒng)

定義：是指為能適應(yīng)市場(chǎng)的需求變化，按系統(tǒng)規(guī)劃的要求，以重排、重復(fù)利用、革新組元或子系統(tǒng)的方式，快速調(diào)整制造過程、制造功能和制造生產(chǎn)能力的一類新型可變制造系統(tǒng)。特征：

1、可模塊化。根據(jù)機(jī)器的操作功能把機(jī)器切分為能夠量化的單元。這些單元可在變化的生產(chǎn)計(jì)劃之間操作和控制。

2、可集成化?？焖偌赡K的能力和精確的由一系列機(jī)構(gòu)、信息和控制形成的接口。

3、用戶定制化。相對(duì)于通常的柔性的概念，系統(tǒng)/機(jī)器設(shè)計(jì)的柔性是產(chǎn)品家族進(jìn)行的，因此也被稱為用戶柔性。

4、可擴(kuò)展能力。利用重新排列現(xiàn)有的制造系統(tǒng)可以很容易的改變生產(chǎn)能力，或者用可重構(gòu)工作站改變生產(chǎn)能力。

5、可交換能力。很容易變換現(xiàn)有系統(tǒng)、控制和機(jī)器的功能。例如:改變主軸的物理位置以適應(yīng)所產(chǎn)品的要求。

6、可診斷能力。自動(dòng)讀取系統(tǒng)檢測(cè)和診斷產(chǎn)品缺陷的數(shù)據(jù)，并具有分析產(chǎn)生這些錯(cuò)誤的根本原因以及快速糾正錯(cuò)誤操作的能力。大量定制: 核心（產(chǎn)品多樣化）基本思想：（從生產(chǎn)角度）

通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制造過程重構(gòu)，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)、新材料技術(shù)、柔性制造技術(shù)等一系列高新技術(shù)，把產(chǎn)品的定制生產(chǎn)問題全部或部分轉(zhuǎn)化為規(guī)模生產(chǎn)，以大量生產(chǎn)的成本和速度，為單個(gè)顧客或小批量多品種市場(chǎng)定制任意數(shù)量產(chǎn)品。（從管理角度）

是一種在系統(tǒng)整體優(yōu)化的思想指導(dǎo)下，集企業(yè)、顧客、供應(yīng)商和環(huán)境于一體，充分利用企業(yè)已有的各種資源，根據(jù)顧客的個(gè)性化需求，以大量生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和高效率提供定制產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)模式。

MC是一種將相似性原理、重用性原理和全局性原理與應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合的生產(chǎn)方式，以減少產(chǎn)品內(nèi)部多樣化、增加產(chǎn)品外部多樣化為目的，在空間上對(duì)整個(gè)產(chǎn)品族、在時(shí)間上對(duì)產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行全方位的優(yōu)化，低成本、快速地生產(chǎn)定制產(chǎn)品。

MC應(yīng)用條件：

1、可分離性

2、產(chǎn)品可模塊化

3、最終加工過程的易執(zhí)行性

4、產(chǎn)品的重量、體積和品種

5、適當(dāng)?shù)慕回浱崆捌?/p>

6、市場(chǎng)的不確定程度高

精益生產(chǎn)：

定義：通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運(yùn)行方式和市場(chǎng)供求等方面的變革，通過持續(xù)改進(jìn)措施，識(shí)別和消除所有產(chǎn)品和服務(wù)中的浪費(fèi)、非增值型作業(yè)的系統(tǒng)方法。

精益生產(chǎn)的基本目標(biāo)：最大限度地獲取利潤

終極目標(biāo)：(1)“零”轉(zhuǎn)產(chǎn)工時(shí)浪費(fèi)(2)“零”庫存(3)“零”浪費(fèi)(4)“零”不良(5)“零”故障(6).“零”停滯(7).“零”災(zāi)害

浪費(fèi)定義：

1、不為產(chǎn)品增加價(jià)值的任何事情

2、不利于生產(chǎn)不符合客戶要求的任何事情

3、顧客不愿付錢由你去做的任何事情

4、盡管是增加價(jià)值的活動(dòng)，但所用的資源超過了

5、“絕對(duì)最少”的界限，也是浪費(fèi) 敏捷制造：

基本思想：通過對(duì)高素質(zhì)的員工、動(dòng)態(tài)靈活的組織機(jī)構(gòu)、企業(yè)內(nèi)及企業(yè)間的靈活管理以及先進(jìn)的制造技術(shù)進(jìn)行全面集成，使企業(yè)對(duì)持續(xù)變化、不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)，從而獲得長(zhǎng)期、持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益。敏捷制造強(qiáng)調(diào)人、組織、管理和技術(shù)的高度集成，強(qiáng)調(diào)企業(yè)面向市場(chǎng)的敏捷性。計(jì)算機(jī)集成制造： 基本思想

企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，應(yīng)該加以統(tǒng)一處理； 整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)質(zhì)上也是對(duì)信息的采集、傳遞和加工處理的過程，在企業(yè)中主要存在信息流和物流這兩種運(yùn)動(dòng)過程，而物流又是受信息流控制的。

指出：CIMs是一種組織、管理和運(yùn)行現(xiàn)代制造類企業(yè)的理念。它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期各個(gè)階段活動(dòng)中有關(guān)的人/組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素及其信息流、物流和價(jià)值流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行，以達(dá)到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、環(huán)境清潔的要求，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。核心：信息的“集成” 虛擬制造：

虛擬制造是實(shí)際制造過程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，即采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、制造，以及管理與控制等制造的本質(zhì)過程，以增強(qiáng)制造過程各級(jí)的決策與控制能力。柔性制造系統(tǒng)：

自動(dòng)化制造系統(tǒng)具有五個(gè)典型組成部分：

1、一定范圍的被加工對(duì)象；

2、具有一定技術(shù)水平和決策能力的人；

3、信息流及其控制系統(tǒng)；

4、能量流及其控制系統(tǒng)：

5、物料流及物料處理系統(tǒng)。發(fā)展5大臺(tái)階：

第一臺(tái)階：剛性自動(dòng)化，包括剛性自動(dòng)線和自動(dòng)單機(jī)。第二臺(tái)階：數(shù)控加工，包括數(shù)控和計(jì)算機(jī)數(shù)控。

第三臺(tái)階：柔性制造。本臺(tái)階特征是強(qiáng)調(diào)制造過程的柔性和高效率 第四臺(tái)階：計(jì)算機(jī)集成制造和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。

第五臺(tái)階：新的制造自動(dòng)化模式，如智能制造、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造、綠色制造等。

加工中心又稱多工序自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床： 加工中心與數(shù)控機(jī)床的異同: 相同點(diǎn)都是通過程序控制多軸聯(lián)動(dòng)走刀進(jìn)行加工的數(shù)控機(jī)床。不同的是加工中心具有刀庫和自動(dòng)換刀功能。

包括：1.鏜銑加工中心2.車削加工中心3.鉆削加工中心

特點(diǎn)：1.工序集中。加工中心工件一次裝夾實(shí)現(xiàn)多表面多特征多工位的連續(xù)、高效、高精度加工。2.有利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。可以準(zhǔn)確計(jì)算加工工時(shí)，從而保證生產(chǎn)管理，以及半成品的管理。3.智能化程度高。

AGV：裝有自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的路徑行駛，在車體上具有編程和停車選擇裝置、安全保護(hù)裝置以及各種物料移載功能的搬運(yùn)車輛

AGVS：多臺(tái)AGV小車和自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)、自動(dòng)裝卸系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、安全系統(tǒng)在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下，組成一個(gè)柔性化的自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，稱為自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱AGVS。柔性制造系統(tǒng)：（中國）“柔性制造系統(tǒng)是數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！保绹笆褂糜?jì)算機(jī)控制柔性工作站和集成物料運(yùn)儲(chǔ)裝置來控制并完成零件族某一系列工序的，或所有工序的一種集成制造系統(tǒng)