数字化制造技术精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇数字化制造技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】数字化；先进制造；机械；信息化

【Abstract】This paper presents the key feature of advanced manufacturing technology. The relationship of advanced manufacturing technology and digital technology were discussed. The status and development of the digital technology and advanced manufacturing technology were analyzed. Pointing out that digital manufacturing is the core technology of the advanced manufacturing technology. Several key technologies in the digital manufacturing system were specifically discussed.

【Keywords】Digital technology； Advanced Manufactories Technology； Mechanical Manufacture； Informatization

1 先进制造技术的含义

先进制造技术AMT（Advanced Manufactories Technology）是指以提高制造企业综合效益为目的，综合利用信息、能源、环保等高新技术以及现代系统管理技术，对传统制造过程中及产品的整个寿命周期中的使用、维护、回收、利用等有关环节进行研究并发行的所有适用技术的总称[1-2]。

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。数字化先进制造是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。它是对制造过程进行数字化的描述，将制造信息采用数字化的表征、存储、处理、传递和加工，从而在数字空间中完成产品的制造过程[3-6]。

2 数字化是先进制造技术的基础

2.1 先进制造技术的基本特征

先进制造技术包括以下五个基本特征。

（1）先进性。制造工艺作为先进制造技术的基础，必须是经过优化的先进工艺。先进制造技术的基础必须是优质、高效、低耗、清洁工艺，它从传统制造工艺发展起来，并与新技术实现了局部或系统集成。

（2）通用性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节，它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务，甚至回收整个过程。

（3）系统性。随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术的驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

（4）集成性。先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合，界限逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化，已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。

（5）技术与管理的更紧密结合。对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求，使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。

2.2 基于数字化的先进制造技术

数字化制造技术符合先进制造技术的上述五个基本特征。先进制造技术时代是数字化信息的时代，数字化技术是数字的生产、采集、存贮、变换、传递、处理及广泛利用的新兴科技领域。制造业从50年代数控机床的发明，标志着机械制造业向着数字化走出了第一步，随后制造信息化沿着三个方面推进，一是现场生产方面，如：NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等；二是产品和工艺设计方面，如APT/CAD/CAM/CAE等；三是生产管理和集成方面，如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以说信息技术改变了当代制造业的面貌。

3 数字化是先进制造技术发展的核心

3.1 数字化先进制造的核心技术

数字化是先进制造技术的核心，它是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。数字化先进制造主要包括以下几个核心技术[4，6]：

（1）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。

（2）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性。我国企业向国际接轨就必须在此领域开展研究，尽快掌握并赶上国外先进水平。

（3）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。

3.2 数字化对先进制造技术的实现

（1）数字制造的全球实现―网络制造。随着数字化技术、计算机网络技术及交通运输事业的迅速发展，这些企业可利用协同工作技术，在一定的时间、一定的空间内，利用计算机网络，小组成员共享通过数字网络在企业内部传递的知识与信息。

（2）数字制造的动态联盟―敏捷制造。为实现高增值、高产品质量及优质服务，只有借助于高性能计算机和高速网络，在数字化环境中，充分利用其他企业制造过程的信息流和数据库等有用的数字化资源，才能对变化市场做出快速的响应。对于某些产品一个企业不可能快速、经济地独立开发和制造其全部，必须根据任务，由一个公司的某些部门或不同公司按资源、技术和人员的最优配置。于是，一种以数字制造为平台的先进制造技术即数字制造的动态联盟―敏捷制造崭露头角。

（3）数字制造的计算机实现―虚拟制造。数字化表征与传递、建模与仿真是数字制造的核心科学问题。这种能实现制造形状与过程的数字化表征、非符号化制造知识的表征、制造信息的可靠获取及其传递的、由整个制造信息形成的数字空间，为计算机和计算机网络的应用提供了用武之地。

（4）数字制造的快速实现―快速原型制造。制造业面临两个重要的挑战：一是要大大减少开发时间，二是产品的个性化。虽然计算机辅助设计和制造（CAD和CAM）已在很大程度上改善了传统的产品设计和制造方法，但在计算机辅助设计和计算机辅助制造集成实践过程中仍有许多障碍。

虚拟制造技术在计算机上实现了产品实际的制造过程，对缩短产品开发的周期、减少开发费用、提高市场竞争能力做出了重大贡献。通过长期的探索与实践，催生了制造技术上的又一次新的变革―快速成型制造技术。

（5）数字制造的环保化实现―绿色设计与制造。制造业为人类的繁荣昌盛做出了巨大贡献的同时，每年产生了近55亿吨的无害废品和7亿吨的有害废品。因此，为了有效地保护环境，一定要在制造的各个阶段进行污染控制。有必要使用能在各个阶段评估环境被影响的后果的工具和方法学来支持设计和制造，一种具有意识的先进制造技术―绿色设计与制造ECD&M （EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing ）。

4 数字化是先进制造技术发展的未来

目前，计算机和网络已成为制造业企业的基础环境和重要手段，目前世界500强企业无一例外地建立了内部网。制造业在知识经济到来时呈现明显的信息化趋势，可以说信息技术在促进当代制造业发展过程中的作用是第一位的，信息技术将在更深层次上渗透和改造传统制造业。

当前，数字化制造正在深入发展，其主要趋势呈以下四点：

（1）由二维向三维的转变―形成以MBD/MBI（Model Based Definition，MBD 基于模型的定义/Model-BasedInstructions，MBI基于模型的作业指导书）为核心的设计与制造。MBD是用集成的三维实体模型来完整的表达产品生命周期各阶段的产品定义技术标准，为设计人员服务，解决的是要制造什么的问题；MBI是以三维模型表达的车间工作规范和方法，为加工、装配、检测人员服务，解决的是怎么制造的问题。MBD/MBI技术将使工程技术人员从繁琐的二维图纸和表格文化中解放出来，可将更多精力转移到需求分析和产品创新研发上。

（2）真正并行和协同的实现-数字化制造中的直观可视化工作环境以及建模和仿真技术，为并行和协同工作提供了友好的协同工作环境及有效的实验验证手段和评估优化工具。数字化制造是制造业信息化发展的新阶段，也是目前制造业的重要发展方向，如精密化、智能化、网络化、极端化等，无一不与数字化制造技术的发展密切相关。

（3）数字化装配与维修的应用―装配是产品生命周期中的重要环节。虚拟现实技术（VR， Virtual Reality）的发展为解决装配序列规划和装配性能仿真提供新的思路和方法，虚拟装配技术可在无物理样机的情况下对产品可装配性、可拆卸性、可维修性和装配过程中的装配精度、装配性能等进行分析、预测和验证，并支持面向生产现场的装配工艺过程的动态仿真、规划与优化。目前虚拟装配技术已从简单的几何装配正朝着考虑精度、物性、过程、环境等多方面因素的装配技术方向发展，这是推进虚拟装配技术实用化发展的重要一步。

（4）数字化车间与数字化工厂―数字化工厂是数字化制造技术在车间和和工厂集成应用和高效运营的全新生产模式。它在三维工艺过程、工艺装备、生产线布局和生产管理综合优化和集成的基础上，实现产品在工厂、车间和生产线上由设计到制造的数字化执行、管理和控制问题，是实现企业挖潜和增效的最有效形式。目前，生产线建模仿真技术和车间布局规划已日益受到重视，它为高效物流实施以及精益生产、可重构制造、单元化制造等先进制造模式提供科学分析工具，尤其对多品种、变批量和混线生产等复杂生产模式具有重要指导意义。

5 结束语

先进制造技术是改造传统制造业的有效手段，为了有效地在我国利用先进制造技术改造传统制造业，需要明确研究、开发和应用先进制造技术的重点。综观以上先进制造技术的现状和发展，可以看出数字制造实为先进制造技术的核心技术，是实施其他先进制造技术的平台。

数字化先进制造技术是席卷全球的数字化浪潮中的重要一环，其本质是支持数字化或信息化制造业的技术。充分运用当代数字化技术，大力发展数字化先进制造技术符合本世纪制造业的发展趋势。

【参考文献】

[1]杨叔子，吴波，李斌. 再论先进制造技术及其发展趋势[J].机械工程学报，2006，42（1）：5-8.

[2]江征风，吴华春.以数字制造为基础的先进制造技术[J].组合机床与自动化加工技术，2005，6：5-7.

[3]张训杰，童伟国，陈林静，胡金泽.先进制造技术与数字化制造[J].装备制造技术，2007，11：106-107.

[4]张伯鹏.数字化制造是先进制造技术的核心技术[J].制造业自动化，2000，22（2）：1-9.

篇2

关键词：数字化；制造技术；汽车；质量管理

1数字化制造技术的内容

通常情况下，认为数字化制造技术的技术基础是计算机的虚拟制造，利用虚拟的功能，在没有制作样品的情况下，对产品的设计、制造、安装、质量检测等阶段进行模拟，降低产品从设计到制造之间的不确定性[1]。在计算机的模拟技术中，生产制造的过程在数字空间压缩和提前，并得到检验，能够提前发现在实际的生产制造中可能会出现的问题，并及时改善，使实际的生产过程和生产系统得到优化，在节约研发费用和研发时间的基础上提高设计的成功率。

2数字化制造技术的具体工作流程

数字化工厂系统是数字化制造技术在工艺领域的综合运用，也为汽车的供应商和制造商提供一个共享工艺信息的开放平台，企业在这个平台上能够实现制造各个流程的模拟，并且共享制造的信息，顺利制造产品。数字化制造技术的具体流程包括：①从设计部门获取产品（汽车）的数据；②从工装工具和汽车生产部门获得资源数据；③对制造工艺进行规划；④对制造工艺进行验证和仿真；⑤客户化输出。

3数字化制造技术在汽车制造中的实践

数字化制造技术从汽车的开发到质量检测都能够模拟，能够大幅度提高汽车的开发质量，因而得到在汽车制造中得到应用普及。数字化制造技术在汽车制造流程中的应用包括了质量管理、冲压、白车身、涂装、总装、动力总成。1）在冲压中的应用。仿真冲压生产线能够分析动态力、材料流，检查模具干涉，从而对汽车的设计加以验证。其主要优点是：利用3D在设计阶段就能够更好地沟通，检查早期设计错误、优化运动学、工艺设计同步进行、降低工作时间。2）在白车身中的应用。汽车制造中白车身的制造主要是焊装，通过自动分配焊点、自动选择焊枪、可达性分析、离线编程等工具的使用，优化管理白车身的工艺流程（设计、仿真、优化、方案验证），并将白车身制造过程中的信息及时更新、共享，加强生产线供应商和主机厂的交流合作。3）在涂装中的应用。仿真涂装生产线，利用可达性分析、离线编程、标准工序等工具动态分析涂装流程，并对多种概率分布，比如正态、经验分布做统计分析，输出相关的统计分析图，利用这些分析图优化设计方案。4）在总装中的应用。数字制造技术在总装生产线上主要是对生产工艺进行规划，包括定义装配操作和装配次序，分配需要装配的零部件。在总装中可以利用的技术有三维仿真分析、静动态干涉分析、装配间隙分析、支持生产装配分析、工具可达性分析、装配可视性分析等等，利用仿真人工装配操作优化操作的场地和装配循环的时间，并且制定方案设计和排产计划[2]。5）质量管理。利用数字制造技术对汽车制造的质量进行管理，在设计上优化公差和装配方案，并以定义的质量特征为依据；在离线的状态下生产测量程序，供数控机床或者是坐标测量机使用。对比CAD模型的尺寸信息，分析和优化汽车的质量控制。

4数字化制造技术在汽车质量管理中的应用

车身的质量是汽车质量控制的重点内容，其中包括了钣金连接强度、内外观性能、装配难易性等，而这些又都和制造的精度有着密切关系[3]。控制汽车制造精度技术控制汽车各种尺寸，因此需要控制和管理尺寸偏差。汽车的机构比较复杂，一般只看车身装配就包括了四百个左右薄板冲压零件、一百个左右装配站、两百个左右夹具和四五千个焊点，还包括内外饰件，过多的零件会积累尺寸偏差，必须在汽车质量控制的全过程对尺寸偏差实施管控。1）设计阶段。在数字化制造技术中有一种叫做产品保质设计的设计方法，利用仿真分析工具模拟原型，并将后续的制造问题也考虑在设计当中，优化设计方案和设计工艺。在设计中利用的仿真分析工具是3D尺寸链和仿真产品，在其制造和装配的过程中对产品的尺寸偏差进行预测，并分析导致偏差的原因，判断设计的尺寸能不能够达到要求，如果不能达到要求，就会给出整改方案。2）制造阶段。在加工制造汽车的过程中，对质量进行控制的是CMM和CNC，CMM是指数字化的设置、仿真与模拟三坐标测量仪，而CNC是指数控加工设备，利用这两个设备做到制造阶段的离线编程和在线监测。3）汽车生产阶段。跟踪、分析和从工厂各类测量设备中获取的生产质量信息，利用对数据的深度关联分析找出能够解决问题的方案，在降低成本的同时提高汽车的质量和生产效率。

5结束语

在汽车质量管理中，数字化制造技术是未来汽车行业会普遍应用的技术，也是汽车行业在市场竞争和科技发展下的必然选择。只有融合了高科技技术的汽车制造，才能够满足人们对汽车质量的要求，保持汽车行业的健康可持续发展。

参考文献：

[1]黄川.全面质量管理方法在汽车制造业的运用——以江铃汽车全面质量管理运用为例[J].南方农机,2014(6):9-11.

[2]周会霞,孙会玲.汽车质量管理中数字化制造技术的实践[J].科研,2016(8):82.

篇3

关键词：数字化；人机协同；加工；制造；通信

一、数字化技术与自然人结合

数字化技术与自然人在车间生产中各有特点。数字化技术能够对车间内的控制信息、设备信息、库存信息等进行管理和控制，但是缺乏灵活性，而人却能够随机应变。将数字化技术控制的各种设备和数据通过无线通信网络传到自然人的数字化设备，自然人通过数字化设备能够全面的掌握车间的运行状态。

二、数字化人的特点

因为数字化设备与自然人结合后，人成为车间内的移动控制者，他能够不断地来回移动，对正在运行的设备状况进行随时监控，也能够对产品加工工艺进行调整。车间内采用的无线局域网技术，使得人的这种移动控制成为可能。软件上车间各种信息应能快速反映到数字设备上，并按照人的操作发出指令，控制设备。

数字设备功能多，体积小，因此集成是必然的选择。硬件上要集成多种芯片，包括WIFI、蓝牙等通信芯片，还包括存储器、处理器、其他模块和各种接口、电池、显示器等。软件上要与上层工作站通信，发送各种信息，与设备通信，这么多功能都要集成在一款软件之内，占用资源要小，功能要齐全。

人在车间内要能够监控所有运行设备，但现在企业内加工设备往往五花八门，因此兼容性是非常重要的，也是非常难以实现的。其原因第一个是不同厂家的设备运行模式不同，要想兼容就要研究所有的通信协议，然后才能通信，从而获取设备的信息并进一步控制设备，单就这一步已经极为困难；第二个，不同时期的设备控制方式是变化的，新的设备容易通信，旧的设备通信难度大。

另一个问题是操作问题，大量的各种设备，操作方式不同而且操作复杂，加之各种信息，使得实际上的操作任务是很繁重的，如果人机界面操作不简易，那么很难完成所有任务。因此人机界面的易操作性非常重要，好的人机界面会给操作带来便捷，从而提升工作效率。

三、以数字化设备为主导的人机协同制造

1.运行模式

数字化设备管理系统能够对车间进行监控，但人脑的决策和判断同样重要而且无法为数字化系统实现。人不再是具体的操作加工设备，而是根据设备状况，对工艺、物流等进行安排和调整。数字化设备与人的结合，对设备之间的组合、加工工艺的规划、数控加工程序、刀具工具的使用做出具体安排，并实时监控。

2.以数字化设备人机协同制造的特点

传统加工制造，所有的任务、工艺、操作都由管理层设定，下达到生产现场，这个过程中，最上层是办公室里负责设计和工艺的管理层，下面设备层只是命令的执行者，这是绝大部分的数字化制造中都采用的模式。

在新的加工制造模式中，上面的被颠覆，由于数字化设备连接了管理层和现场设备层，因此设备层的操作人员同样是车间的管理者，并且由于操作人员更接近生产设备，可以直接观察生产现场的状况，因此对于车间的直接控制其效果还要优于上面的管理层。

传统车间，产品的设计人员一般在技术部门，而现场的操作人员则完全按照计划完成加工任务，这使得加工中如果出现问题就无法及时的修补，带来时间和经济上的损失。新的加工模式很好地解决了以上问题，生产工艺的制定者是身处生产第一线的操作数字化设备的人员，这样的工作人员通过对数字化设备监控车间，发现问题能及时处理，消除了设计人员和操作人员间的距离，减少了处理问题的时间，提高了生产效率。

数字化设备与人的结合，最大限度地弥补了数字化设备和自然人各自的缺点，发挥了二者的长处和优点，最大限度的使得通信技术和人的判断得以结合，为新一代的生产制造模式提供了良好的平台，是新型制造技术发展的重要方向，一部分已经为现代企业所采用，其余的也必将成为制造业未来发展的潮流之一。

参考文献：

[1]雷源忠.我国机械工程研究进展与展望[J].机械工程学报，2009（5）：1―11.

篇4

关键词：项目型制造业；数字化项目制造；大规模定制

一、引言

当前中国项目型制造业发展势头迅猛，主要得益于两大原因。一是中国城镇化进程的加快，目前中国的城镇化率已从2000年的36.2%提高到了47.6%，但是和国际平均65%的水平还有较大差距，和发达国家70%～80%的城镇化率差距更大，所以未来20年加快推进城镇化将成为项目型制造行业的主战场。其次是国家对基础设施建设的投入的加大，2009年在电力、交通、水利等基础设施建设的拉动下建设规模达到了64.7万亿，比上年增长29.8%；而项目型制造业承担了基础设施建设的最重要任务。“十二五”期间，国家仍会在改善民生、基础设施建设、中西部地区开发、战略性新兴产业方面加大投入力度。

适应个性化需求、解决客户最终目标为导向的EPC模式（设计、采购、生产、建造、安装、维护、服务一揽子解决方案）已成为一种新型的项目型制造模式；项目制造是一种面向订单设计的生产制造模式。项目制造以满足客户个性化需求为目标，其产品（如大型专用设备、飞机、船舶和坦克等）是根据客户要求定制的。项目制造具有产品结构复杂，生产周期长，对资源计划、能力平衡、成本控制与交货期控制要求高等特点。

数字化项目型制造是以信息化为基础、以项目管理思想为核心的项目技术管理、项目供应链、项目生产、项目成本管理和控制问题的综合解决方案，重点支持项目管理与业务的集成、支持多种及其混合的制造模式（如按单设计、按单组装、按单生产、预测生产、预投生产、项目关键件计划等），强化基于项目的计划排程和优化，强调项目驱动的采购和物料控制，从而实现项目成本的管理和基于项目的成本控制。而国内项目制造业的数字化制造水平与发达国家的差距还十分显著，尚未走出传统工业的大量消耗资源老路。而传统ERP管理还无法支撑数字化制造需求。因此，以目标管理为导向、以技术管理为核心、以项目管理为基础、以客户管理为主线的数字化项目制造平台已成为支撑新型现代项目型制造业的转型最重要的手段。

二、数字化项目制造平台的全流程管理

数字化项目制造平台围绕整个项目制造的全程规划、执行、监管和控制，主要适合于合同制造和按订单设计的项目型制造企业，同时在航空、国防、船舶和钢构也需要项目制造的全面解决方案。

首先是项目前期的客户需求管理，包括投标、商务和技术报价、项目可行性论证、客户订单管理；其次是技术设计管理，包括产品配置管理和两层工艺路线设计、工程变更管理和生产准备；第三是项目生产制造管理，包括项目网络进度控制、项目生产计划、外协管理、装配或部装的管理、项目成本控制；第四是项目敏捷供应链管理，包括预采购计划、协同生产和供应计划、发运过程跟踪、项目质量追踪追溯；第五是项目的安装和交付，包括现场安装管理、现场调试管理、产品交付和售后维护服务支持。

因此， 数字化项目制造解决方案重点包括技术管

理（物料主文件ITEMDATA、物料清单BOM、工艺路线ROUTING、参数化产品配置管理、工程变更等）、敏捷询单、主生产计划MPS，物料需求计划MRP、能力需求计划CRP、车间作业控制SFC、支持流水线的重复式生产、制造执行系统、产品质量管理（包括质量检验和试验、过程质量控制、质量的追踪和追溯）、能源管理、敏捷询单、样品管理及协同生产。

数字化项目制造特点决定了信息化解决方案还必须具备以下性能：①快速的市场响应能力，解决方案的敏捷性是项目制造企业的主要竞争能力；②安全性，因为项目制造的产品是以装备、国防、航空航天为主的国家重点行业，因此在这方面都有特殊的要求；③可靠性要求高，对于大型复杂项目，数据量大、数据维护困难，与PDM或PLM系统集成是保证数据同步的及时性、一致性，准确性要求高，减少手工干预并减少错误，从而提高工作效率；④灵活性，项目制造企业的产品复杂，涉及的领域多，因此不可能由一个软件或一家软件提供商解决所有的项目制造问题，所以解决方案必须具备较强的灵活性、可配置性、可操作性。

三、数字化项目制造的关键技术

虽然以装备制造业为代表的我国项目制造企业国际竞争能力正在不断提升，但是仍然面临严峻的挑战，主要问题有自主创新能力较弱，对外存在高度的依赖性，核心技术受制于人；粗放式的管理没有根本转变，片面追求发展规模和速度，尚未走出传统工业化大量消耗资源的老路，整体素质有待提高，产业集中度低、基础薄弱，高新技术与传统装备工业改造的结合度低，制造业信息化程度不高。即使实施了ERP管理的项目制造企业尽管在财务管理、人力资源管理、办公自动化方面取得了一定的成果，但仍然存在使用不方便、成功率低等现象，抛开企业对信息化不重视、或者实施规范性差等原因，针对采用通用ERP软件的项目制造的信息化解决方案本身的主要问题是：①关键需求缺乏适合的解决方案，例如由于无法事先预测顾客可能要求的所有产品配置，结果造成大量人力输入一些只能用一次、甚至从来没有客户订购过的产品，造成效率低下和过高的维护与管理成本；②软件功能与项目制造企业生产经营特点不匹配，例如缺乏项目进度监控功能，容易造成订单脱期；由于缺乏动态的成本预测，造成产品报价的盲目性；③缺乏熟悉项目制造企业特点的高级管理咨询顾问，无法理解两层工艺路线；④项目制造信息化全面解决方案的实施没有和项目制造企业战略转型接轨，例如向联盟体协同生产和服务型制造的转型。

因此，数字化项目制造的关键技术的技术路线如图2所示。

（1）基于敏捷询单的项目报价管理：敏捷询单（Agile Order Response，简称AOR）技术是面对客户的询单和招标请求时，应用异构环境工作流技术使制造企业能够快速、准确地捕捉客户需求，并对这些需求提出合理的解决方案，提交相关的技术文档并及时回应客户的请求。主要特点是：快速响应客户的需求；快速排产计算来预测交货期；快速的成本估算和报价；使客户能够了解项目订单的生产进度。

（2）支持大规模定制的技术管理：大规模定制（Mass Customization，简称MC，又称为大批量定制）是一种接近于大批量生产的高速度和低成本、满足客户的个性化要求的生产方式。首先它能够生产大量的不同变体产品，其次满足客户做期望的各种可能的、特定的最终产品，第三由于是大量生产，因此制造成本是低的项目制造产品的工程技术管理模型。

（3）支持工程变更的PLM/PDM集成技术：产品数据管理（Product Data Management，简称PDM）是一个用于追踪和管理零件配置、物料清单还有版本和产品设计历史的系统。它设计版本，分发设计数据到多个生产基地，并且以闭环的方式管理对设计的变更。它提供的基础功能来控制设计循环流程和管理变更。PLM/PDM还必须与ERP集成。

（4）支持参数化的产品配置管理：参数化产品配置是

在模块化设计的基型产品基础上，通过变型设计和模块化组件的选配实现满足客户不同需求的最终产品组合的过程。依据用户指定的规则对产品结构进行匹配，生成最终配置产品的物料清单BOM、物料属性、事物特征表、工艺路线等。它把产品定义的全部数据，包括几何信息、技术说明、工艺文件、合同订单和质量文件等，都与产品结构建立了联系，使用户能够很方便地知道某一项变化所造成的影响。

（5）支持两层工艺路线的工艺路线管理技术：两层工艺路线主要是指大型成套装备横跨各部机和设备专业制造工厂生产协作的第一层工艺路线，和各工厂内部各工步组成的第二层工艺路线。从项目管理的解决方案的角度，第一层工艺路线设计实质就是项目工作结构分解WBS的制定，而第二层工艺路线设计就是项目活动的定义。因此，要支持两层工艺路线关键必须实现多项目进度协同技术。

（6）支持多工厂的生产进度计划：项目型制造业的多工厂的协同生产是最普遍的特点，数字化项目制造必须支持两层主生产排程，上层主生产计划重点解决以总成套为主的跨各专业制造工厂之间的协同多工厂生产计划，第二层主生产计划是各专业厂内部的主生产排程。

（7）支持按订单设计的项目合同管理： 按订单设计（Engineer To Order，简称ETO，又称为按订单定制、专项设计）是一种根据客户订单进行产品设计、采购、制造、装配、发运的生产模式。客户在招标或下订单时提出产品的功能和规格要求参数，企业根据客户需求进行产品和工艺设计，设计结果经双方认可，签订合同后才进行生产、采购、装配、发运、现场调试、交付、后期运行维护支持。按订单设计的项目合同管理重点是按照项目各阶段进度实现价值的资金计划、结算、支付、决算的管理。

（8）基于项目看板的项目定义：项目看板是对整个项目生命周期的实时管控，重点支持项目制造现场的视频监控与隐患分析、资源优化配置和制造信息实时公告。

（9）支持WBS的项目资源计划：项目制造中必须实现设备、工装模具、资金、关键工种技工等项目关键资源计划，而基于工作结构分解WBS驱控创新技术是实现项目资源计划的关键，因此必须突破传统项目管理软件无法实现的企业级多项目物资需求、人力资源、费用预算的资源优化和业务流程协同。

（10）支持软/硬追溯的项目MRP：项目MRP（Project Material Requirement Planning）在项目型制造中，创新的提出以单个项目或订单为需求进行物料需求计划计算的方法，主要用于项目报价中的交货期预测，以及频繁插单的项目生产计划安排。可快速响应市场需求，并可对项目中的产品、零部件和原材料进行追踪。这里的硬追溯指所有的库存的物料都必须和项目号联系在一起，软追溯是指每个物料都是为每个项目通过物料需求计划的计算所分配的。

（11）支持高级计划协同的供应链管理：项目制造的供应链管理的关键是高级计划与排程技术（Advanced Planning and Scheduling，简称APS），并通过高级计划系统（APS）生成准确的生产计划和排程来保证按时完成订单。APS与传统的企业资源计划（ERP）不同，它试图在直接考虑潜在瓶颈的同时，找到跨越整个供应链的可行最优（或近似最优）计划。

（12）支持子项目招标的采购管理：项目型制造的采购管理还包括了分部分项工程的专业分包，因此通过信息化实现子项目招标流程选择合格的供应商是关键。

（13）基于BI的项目监控和绩效分析：项目监控和绩效分析是项目风险管理的最重要的手段，因此采用商业智能BI技术建立项目风险监控的指标和模型，可以及时预警报告给风险责任人。

（14）基于灵动项目成本的成本控制技术：项目制造中除了采用赢得值技术实现项目预算和实际项目成本之间的差异分析获得项目成本控制的重要手段以外，更需要的是以目标成本为核心的项目成本控制，而实时成本控制的重要保证。

（15）支持按项目/任务采集的质量管理：按项目的质量数据采集方法不仅包括项目产品和设备的质量的数据采集，更关键的是从材料源头批次号、炉批号的数据采集开始，它是项目质量的追踪和追溯的基础。

（16）支持按项目控制的物流管理：在项目制造中，有时客户和项目制造商对跟踪和转移物料有特殊要求，因此需要对库存的物料按项目进行分配，指定该物料只能用于某个项目，项目经理可以随时查看该项目所有物料的库存情况。按项目分配库存的物料时每个在库存中的物料（除公共物料和未分配的物料以外）都必须记录该物料对应的项目号，同种物料不同项目中不得挪用，除非做借用或转移到另一项目的处理，在项目结束时，可以将按项目分配的物料做批量转移处理。

通过上述关键技术的攻关，重点解决项目制造快速投标报价方法、项目制造产品的工程技术管理模型、PLM/PDM与ERP集成技术、产品配置的自动生成工具、两层工艺路线的维护与应用模式、项目合同管理体系、项目看板的运用技术、项目资源计划的方法、项目MRP的计算、项目制造的供应链管理、多工厂生产计划排程问题、子项目招标的采购管理、项目监控和绩效分析手段、以目标成本为核心的项目成本控制，按项目的质量数据采集方法、交期控制下的发货管理、基于预防性/预测性维护的设备维护管理等关键需求，从而提升项目制造企业的资源整合能力，提升项目制造企业服务价值和客户满意度，提升企业快速响应市场能力、项目成本控制能力，从而扩大项目制造企业的盈利空间。

四、结语

目前该解决方案已在特威盾门业、河北宏业、华鹏集团、音飞货架、捷森成电机和六维物流设备等企业得到了推广应用，重点解决了以下问题。①客户化设计要求高，生产准备周期长，传统的企业为不同的客户提供相同的产品，而项目型制造企业的产品都是客户定制的，每个客户对产品都有着比较独特的个性化需求。因此，项目型制造产品的可重复性利用性很低，客户化设计工作量大，生产准备周期长，制造过程中不可预测的因素多。因此，项目计划和任务的调整和变化、工艺路线的细化、工程变更、订单拆分、例外情况发生是经常性的。②精细化管理与项目型制造企业生产经营特点不匹配，例如缺乏项目进度监控功能，容易造成订单脱期；由于缺乏动态的成本预测，造成产品报价的盲目性。③项目型制造的产品很多需要在客户现场完成安装，以每个部件组装为小节点，安排各部件、零件、毛坯的投入/产出数量和时间；同时还可能采用预投、库存计划、外协、提前采购等手段保证交付，由此配套成为生产最大的瓶颈。④单项管理无法支持项目型制造企业战略转型接轨，例如向联盟体协同生产和服务型制造的转型。

其中江苏六维物流设备有限公司信息化实施实现了面向客户需求的敏捷报价系统（创新地提出了快速技术响应、基于动态成本的快速报价、交期评估功能）按项目的精细化合同管理、全程项目制造的进度跟踪、支持大规模定制的参数化产品配置、项目派工单、与立体仓库软件的ERP集成，使得企业实现了销售增长83%、利润增长139%、成本压缩60%及订单兑现率提高75%。

参考文献

[1] 李伯鸣. 大型工程建设企业的联盟体资源计划（URP）系统的总体架构. 2010中国建筑业年鉴，2011.3.

篇5

关键词：数控加工；加工参数；编程模板 航空发动机机匣

中图分类号：V261 文献标识码：A

1 引言

近年来，国内航空发动机制造企业由于面临国内外同行业的激烈竞争，对制造周期、加工质量、加工成本的要求越来越高。在数控加工领域，迫切需要通过发展CAD快速建模技术、CAM高效编程技术、数控加工仿真技术、数控加工防错技术等数字化制造技术来快速提升数控加工能力，来满足企业精益生产的要求。

2 项目概述

2.1 技术指标

2.1.1在某型号发动机中实现MBD项目的应用

2.1.2两类机匣实现基于设计模型的工序高效建模及模块化编程应用

2.1.3重新完成主要数控机床的仿真控制系统，刀具、优化数据库建设，实现仿真过程规范化。

2.1.4完成典型件刀具、切削数据库建设，实现仿真过程切削参数规范化。

2.1.5完成数控程序管理防错内容修改，完成数控机床防错功能和刀补防错程序开发，在程序中和工步中增加防错技术手段。

3 技术方案

3.1 总体技术方案及其实施过程与效果

3.1.1机匣典型零件基于设计模型的工序高效建模及模块化编程应用

机匣类零件UG编程模板的建立包括以下内容：

（1）定义加工模板类型。在UG样板文件中，针对不同机匣典型零件的加工特点，如材料、几何特征、加工阶段等内容制定不同的加工方式。

高温合金零件，在粗加工和精加工阶段，所考虑的加工方式是不同的，粗加工主要考虑高效去处余量，保证精加工余量的均化。精加工为了保证零件的加工质量，效率放在次要地位。针对不同的加工对象，应采用不同的加工模板，如上面零件的铣面、清根，就需要不同的加工模板，将整个工序内容按照加工顺序，完成所有编程内容设置。

（2）创建加工方法组、刀具组。建立加工方法组和刀具组，可以省去每次创建操作时必须进行的加工刀具、加工方法等参数的重复性设置工作，提高编程效率。创建刀具组就是将所需刀具的类型、名称、直径、长度、切削刃长度等信息按照要求，然后调用刀具库中已有刀具进行关联，完成加工刀具组工作。在加工过程中，为了保证加工的精度，需要对粗加工、精加工创建方法组，方法组就是为粗加工、精加工制定统一的加工公差、加工余量、进给量等参数。

（3）确定加工模板中的加工参数。将操作中的各种加工参数固化，在以后的编程工作中不再重复输入。这里主要有两个方面的内容：一是指加工切削参数，如进给量、主轴转速、走刀方式、步距、切削方向等；二是指UG产生程序所需的条件和控制选项，如驱动方式、投射方向、刀轴方向、机床控制、显示方式等。对这些参数和选项按规范的要求确定好后，在以后的编程工作中不再输入，既节省了时间，又减少了出错的机会。

（4）刀具库的建立。把常用的刀具参数按照规范的要求输入，所谓规范的要求，是指根据车间刀具命名规则和实际加工用的刀具尺寸，修正加工中的各种不利因素所带来的误差。进入UG加工环境后，将数控加工车间加工时所用的刀具建立到UG刀具库中，编程时就可以直接调用了。

（5）设置模板关联和继承关系。自定义好的模板只有设置好了关联性和继承性才能实现调用，在Template setting中，按照创建的目的，对Templat和load with Parent进行选择， 就完成了模板关联性和继承性关系的设置。

3.1.3机匣数控加工仿真环境数据库建设

3.1.4基于PDM系统的机匣高效切削数据库建设

数据库内容包括四个部分：

（1）零件材料库：TC4、TC17、GH4169、GH907、|0Cr17Ni4Cu4Nb、M152

（2）加工方式库：平面铣、型铣铣、侧面铣、槽铣

（3）刀具材料库：端铣待涂层硬质合金刀 端铣不带涂层硬质合金刀、 端铣带涂层刀片，端铣不带涂层刀片，球形带涂层铣刀、球形不带涂层铣刀。

（4）加工数据库：部前面的刀具材料和零件材料、加工方式、相互组合形成的加工数据库。

3.1.5机匣零件数控加工防错方法技术

a）收集数控加工中出现的质量事故案例。

b）总结数控加工中质量事故的错误方式，并制定改进方案。

c）采用新的数控工步卡，为建立更完善的程序说明作准备。

d）建立数控加工程序编制规范并完善相应制度。

e）完善UG软件新版本后置软件。

f）开发机床可用于防错的功能，改进刀补防错程序，控制刀补值范围，并在新编程完全运行。并逐渐推广到批产零件。

对西门子840D控制系统数控机床刀具参数指令进行了开发应用，并进行了全面推广，并将规范的应用方式写入文件，整体提升刀补、刀长防错能力。开发了蓝天机床的区域限制功能，解决这类机床的刀补刀长防错问题，在所有新编程序中第1加工工步增加M00，结合MSG（）指令，防止坐标系错误。

3.2 达到的技术指标

3.2.1在某型号发动机中实现MBD项目的初步应用

3.2.2主要研制机匣零件实现基于设计模型的工序高效建模及模块化编程应用

编程效率提升30%。

3.2.3重新完成20多台数控机床的仿真控制系统，刀具、优化数据库建设，实现仿真过程规范化。

3.2.4完成四种材料所对应典型件刀具、切削数据库建设，实现仿真过程切削参数规范化。

3.2.5完成数控程序管理防错内容修改，完成数控机床防错功能和刀补防错程序开发，在程序中和工步中增加防错技术手段。

结语

通过MBD项目的推广，不仅可以减少精铣、精车的建模时间，还可提升机匣零件工序的建模速度，在CAM的编程技术上，通过实施模板式编程技术，可提升编程质量和效率。

参考文献

篇6

关键词:新形势；工艺装备；数字化制造；技术分析

数字化制造技术的推出,是新形势下科学技术的发展对传统制造业的革命,同时,数字化制造技术的发达程度也是衡量国家和地区科技实力和综合国力的重要标准之一,它的发展与人们的生活质量和水平有密切的联系[1]。新形势下衡量一个国家的科技发展水平,不再仅仅以其拥有的发现发明专利为标准,更多的是以它的制造业和制作技术能够为世界提供多少有利于人类发展的产品为标准,在科学技术迅猛前进的今天,工装产业与数字化制造技术的结合提供了越来越多造福于人类的产品。

1工装数字化制造技术发展现状与趋势

1.1国内外工装数字化制造技术的发展现状

随着计算机技术的发展和普及,计算机在越来越多领域的运用得到了前所未有的重视,在制造业也不例外。制造业在信息技术与自身的制作技术相结合的环境下日益迈向了数字化的历程,工装数字化制造技术已经成为提高企业产品竞争力的重要技术手段,近三十年以来,数字化制造技术在加快发展的步伐,许多发达国家的工装产业实现了数字化设计和无图纸生产。同时,数字化制造技术也在纵深方向,在机器人化机床、多功能机床等整机方面和高速电主轴、直线电机等单元技术方面均有较为突破的发展。我国数字化制造技术的基础技术和数控技术都有很大的发展,基础技术的研发和应用使我国的制造业设计自动化水平产生了质的飞越,对数控技术的进一步研发促进了我国数字化制造技术的成熟。

1.2工装数字化制造技术的发展趋势

第三次科技革命催生了计算机的发明,凭借着自身的强大优势,计算机自诞生不就之后便被运用于控制机床加工。实现了由传统的依靠人工向依靠自动化控制机床的转变,为数字化制造技术的发展提供了可靠的条件[2]。无论是几十年以前还是科技发展越发成熟的今天,数控机床的拥有量以及年产量不可置疑的成为一个国家制造能力的重要标志。数字化制造技术是基于精密化、网络化、智能化的先进制造技术的基础和核心,随着计算机技术的不断成熟和网络技术的不断普及,工装数字化制造技术也将在更广阔的领域发挥造福于人类的重大作用。

2新形势下工装数字化制造技术的结构体系

2.1工装数据库

建立数据库是数字化设计中非常重要的基础性工作,是数字化设计和制作的必要内容,是也是数字化制造技术运行的动脉。工作数据库主要包括O型圆模具数据库、压型折弯零件及其模具数据库、加长镗杆钻杆数据库、配重汇总数据库等组成。O型圆模具数据库的主要任务命名工装名称、工装代号、制作标准和图号、对应产品信息以及进行模具设计、校对、审核等;压型折弯零件及其模具数据库汇总了工作室近几十年以来的压型折弯零件模具档案图纸,并将这些图纸制作成电子文档方便工装编制人员、设计人员以及管理人员搭建资源共享平台;加长镗杆钻杆数据库汇总了多套加长镗杆工装和加长钻杆工装,为后期的大规模生产提供必要的数据;配重汇总数据库主要收录了包括尺寸、重量、数量、等在内的多种配重。工装数据库是工装数字化制造的依据,它的建立对工装工艺设计、制造、监测具有不可忽视的作用。

2.2设计制造应用技术

应用系统可以将工装设计制造过程中各部分基于网络集成为一体化技术,使系统内设计、加工、监测等各项技术协调运行[3]。设计制作应用技术包括工装数字化设计、工装数字化工艺设计、工艺数模设计以及数字化工装制作。工装数字化设计是以三维设计为基础、采用并行工作方式的技术,它可以在设计的不同阶段将数模发送给工装设计数据库,并通过网络即时向有关部门反映问题;工装数字化工艺设计主要工作是制定工装制作工艺的总方案记忆各个协调方案,还需要设计出各个零件的制作工艺,将其刻录到工艺设计数据库之内;工艺数模设计是工装数字化制造过程的一个重要环节,也是工装制作过程的依据,它的主要任务是在工装数模基础上增加工艺余量和定位重构的数据库;数字化工装制作主要是依靠数字化加工设备来提高工作加工的精度,以便于缩短制作周期、提高制作速度和质量。

3结束语

数字化设计和制作技术是新形势下制作技术的变革,也是机械制造业发展的必然趋势。利用发展工装数字化制造技术是企业提高技术水平和业界竞争力的一个重要举措,同时也是提高我国现代化工装制作技术水平的必经途径,在国际舞台上,谁占据了工装数字化制造技术的制高点,谁就拥有更广阔的工装市场和发展前景。

参考文献：

[1]王江,文韬,李向新.基于CATIA的模拟仿真在飞机维修实训教学中的应用研究[J]. 长沙航空职业技术学院学报. 2014(02)

篇7

在会上，西安理工大学陈向平副院长、陕西华拓销售总监陆佩弘、Delcam西安办事处销售经理符威分别向大家介绍了Delcam领先的CADCAM解决方案及学校应用的情况。

此次Delcam数字化先进制造师资培训班，重点对Delcam PowerSHAPE 、PowerMILL的新功能及软件优势进行详细讲解与介绍，通过PowerSHAPE、PowerMILL进行产品造型设计与加工程序编制，并借力陕西华拓的桌面型五轴机床现场完成样件的多轴加工。陕西华拓是专业从事高档数控系统和数控机床,主要研制和生产高档多轴联动、开放式、全软件化的第六代数控系统、数控机床，及机床远程状态监测及故障诊断系统。

可以说，此次培训借助Delcam技术力量使相关专业教师能够结合世界新型前沿制造技术， 掌握当前先进C A D /CAM高端制造工艺以及科研能力。DelcamPowerSHAPE是一套逆向/ 正向混合设计C A D系统，它集实体、曲面和三角形造型建模技术为一体，充分发挥三者混合设计的优势，同时采用直接建模技术，是概念设计、工业造型、和加工建模的理想工具。全中文Windows用户界面，智能化光标技术，操作简便。系统还提供了先进化的模具设计模块和自动电极设计模块。Delcam PowerSHAPE已广泛用于汽车、航空航天、造船、电子电器、模具、医疗、包装、玩具、制鞋、陶瓷、餐具及等行业。

篇8

关键词：CAXA 设计制造技术 毕业设计

数字化、网络化设计制造技术是现代设计技术的发展方向，也是设计制造技术的一次深刻的革命。它包括目前各种功能强大、人性化强的设计类、工艺类、制造类、管理类软件，可全面进行产品开发、设计、生产、管理的数字化操作，而三维CAD是数字化设计制造的基础。对应于这些新软件而出现的新的设计理念和新的设计方法也在不断的推陈出新，对此某高校机械专业的学生应紧跟技术发展的潮流，适应这种新的变化。这一点在毕业设计中体现的较为重要，因此我们必须适当的改进我们毕业设计的中所采用的一些传统的设计方法，进一步提高毕业设计的质量和创新成份。

下面以我们国家具有自主知识产权的CAXACAD/CAM一体化软件为例，研究如何进一步应用数字化、网络化设计制造技术，提高某高校机械专业的毕业设计质量，增加毕业设计中的创新成份CAXACAD/CAM一体化集成软件包含：管理类：CAXA图文档；设计类：CAXA电子图板、CAXA实体设计；工艺类：CAXA工艺图表、CAXA工艺汇总表；制造类：CAXA制造工程师、CAXA网络DNC。其中CAXA实体设计提供了一个三维创新设计的平台，支持概念设计总体设计、详细设计、工程设计、分析仿真、数控加工的应用等，还提供了参数化设计和拖放设计操作方法[1]，并能生成符合国家标准的二维图纸，可有效提高设计的效率，利于创新设计。

一、机器方案确定过程中的改进

目前某高校毕业设计，所使用的软件仅仅局限于AutoCAD二维设计。同学们在接到具体的设计项目时，要组织多次的方案讨论，在交流时因二维图直观性差、表达方式复杂等局限性，不能对方案进行高效的交流和快捷的修改，对于复杂的机型更是难以快速确定其表达结构。这导致在后续的绘图中经常出现一些结构上的不确定和错误，并在二维图纸中要花费更多的时间去修改。这些情况在设计中都会降低设计的效率，并且最终影响到毕业设计的质量。如果应用CAXA三维实体设计软件，将设计方案的三维基本模型绘制出来，这样可以将每层的装配关系都清晰地显示出来，并在讨论后立刻做出修改后的模拟显示，以及增加的零件模型和装配关系[2]，相对于二维工程图设计节省了时间，易于阅读和理解。使用CAXA三维实体设计软件的装配检查功能，可避免以往毕业设计中容易产生的碰撞、装配不上等不合理现象，保证修改后结构的合理性和准确性。CAXA三维实体设计的使用，可以将毕业设计中传统的二维设计引向全新的三维设计，并通过人性化的综合表达形式和造型、渲染技术有效发挥同学们的想像力和创造力，调动同学们创新的积极性。

二、提高工程图的绘制效率

在通常的机器设计中，都有相当数量的标准件，在目前某高校使用的传统AutoCAD的图纸设计绘制过程中，标准件将会耗去同学们大量的时间和精力。专业性强的CAXA三维实体设计软件提供了丰富的标准件库[3]，包括螺钉、螺栓、螺母、垫圈、销钉、键、滚动轴承、弹性密封件、钢型材以及齿轮、板金的设计等，同时提供各种标准查询、搜索和添加与预览功能，并在完成零件的三维设计后，通过布局输出符合标准的二维工程图。因而极大地方便零部件的设计过程，使同学们可以将更多的时间和精力用在创新构思上。

三、根据具体的条件进行CAD/CAM整体性设计

目前某高校机械专业毕业设计的主要工作只是局限于初步原型设计，没有考虑具体的详细设计、工艺设计和生产加工，从设计的整个流程来考虑是不完整的，在今后的毕业设计中应加强这方面的内容具体的设计过程可以参照如图1所示的几个阶段来考虑和完成，全体设计人员可通过工程设计数据管理软件CAXA图文档实现协同工作，确保设计过程的完整性。

四、实行全面高效的网络化答辩

答辩是对设计成果的全面检验，答辩应该对设计的内容进行准确、全面和高效评价。目前某高校机械专业的毕业答辩采用传统的模式，由同学们将主要的二维图纸打印出来，挂在前面，然后由参加答辩的专家和教师，根据图纸进行提问，答辩时不涉及三维零件图和三维装配图。因各种因素的限制，造成答辩人员看图速度慢，审图不全面、效率低，而且这种方式使许多设计的内容和图纸不能完整展示给全体的答辩人员，影响了答辩的效率和全面性。

根据专业特点可以考虑如图2所示的网络化多媒体答辩方式。答辩人员在答辩客户机端使用CAXA设计数据管理系统可浏览设计人员所有的设计资料，需要提问时，可通过服务器连接的投影仪，将问题展现在大屏幕上。这样可减少答辩时悬挂的图纸量，同时又可提高看图的效率和质量，能够对设计所涉及的各方面资料进行审阅，并可根据情况尽可能的展示三维零件图和三维装配图。

结束语

应用数字化、网络化设计制造技术，尤其是三维CAD技术的应用，可有效提高毕业设计的质量，消除设计中的一些重复工作，提高工作效率和设计的合理性、准确性，并为同学们的创新设计提供一个非常好的环境。

参考文献：

[1]刘炜等.CAXA电子图板XP-二维CAD绘图标准教程.北京航空航天大学出版社，2013：169.

篇9

关键词 数字化；设计制造；一体化；应用研究

中图分类号TP3 文献标识码A 文章编号2095―6363（2017）03―0021―01

1概述

飞机设计和制造是飞机研制的重要2个环节。飞机研制是创造新型的飞机，从设计方案的提出到投入使用，需要经历很长的时间，是一件很复杂的系统工程。一般情况下飞机研制分为拟定技术要求、飞机设计、飞机制造和飞机试飞定型等4个阶段。飞机数字化设计制造技术是数字化数据管理和传递系统为基础，在数字化设计技术的前提下，有效结合数字化工艺技术、装配技术、检测技术、机器人自动钻铆技术及数字化的集成控制技术等多种先进技术的综合应用的结果。

数字化设计制造技术在机械、汽车、医药行业应用比较早。航空领域在20世纪80年代诞生于西方航空发达国家。数字化设计制造技术从根本上改变了飞机制造方法。数字装配方法有效解决了传统制造方式的周期长、返工率高、质量低、精度低、风险大和成本高的问题，给飞机研制开辟了崭新的道路。

面对市场竞争，传统的飞机研制方式无法满足企业发展需求，为了能在竞争中处于有利位置，企业必须采用数字化设计制造一体化技术是势在必行。数字化设计制造一体化技术能够大幅降低制造成本，提高制造精度和质量，缩短制造周期，降低返工率。

2数字化设计制造一体化技术的组成

数字化设计制造一体化技术是多个高新技术高度集成的结果。数字化设计制造一体化技术包含数字化设计系统、数字化工艺系统、数字化工装系统、数字化检测系统、自动钻铆系统等子系统。

1）数字化设计系统。数字化设计系统能够在产品的数字化定义和建模的基础上，利用计算机实现模拟预装配，主要作用是对产品M行干涉检查、位置分析以及人际功效分析等工作。通过虚拟预装配可以进行结构协调设计、系统协调设计、检查零部件的安装和拆卸等工作，有效地减少因设计错误而引起的返工和更改。

2）数字化工艺技术。数字化工艺技术是在数字设计的基础上，对设计数据进行按数字装配要求分析，总结归类和工艺设计的过程。包括工艺路线分工、工艺流程设计、工艺装备选择、工艺控制点选取、容差分配和数字化预装配等等。也就是根据现有技术、设备选择最合适的产品实现的方案或工艺技术的过程。

3）数字化工装系统。飞机装配中广泛应用的数字化工装技术有特征定位技术、柔性定位技术和数字化定位技术等等。

特征定位技术是利用零部件的工艺特征或装配配合关系来确定零部件的位置关系，达到准确定位的目的。常用的方法有凸台定位、装配孔和工艺孔定位等。

柔性定位技术是指通过采用可变的工装支撑和定位要素来满足不同产品或类似产品的不同定位要求。柔性工装常用于壁板类部件、翼梁类部件、对接部件、舵面等部件的装配。

数字化定位技术是数字化测量技术在飞机装配中的应用。指通过同一组数字化测量点的位置来确定组、部件的不同站位不同状态下的准确定位。常用的数字化定位系统有激光跟踪仪、iGPS定位系统、照相测量等。

4）自动钻铆系统。自动钻铆系统，也叫机器人加工系统。通过数字化编程的程序控制机器人，用机器人的动作代替部件装配中的制孔、锪窝、送钉、加胶、铆接等工序。自动钻铆系统加工精度高、效率高、工作一致性好等特点。机器人效率是人工的6～10倍。机器人加工工作已拓宽到铆接、焊接、胶接和喷漆等工作。

3国内飞机数字化设计制造一体化应用情况及存在的问题

我国航空工业主要沿袭前苏联的组织生产模式，飞机设计制造技术发展缓慢。飞机研制技术和组织管理方式落后，虽然在不断完善和该机，但与发达国家比差距较大，自动化水平不是很高，半自动和纯手工制造还在应用。目前在技术和管理方面都存在一定的问题。

数字化设计制造一体化体系建设需完善。数字化设计、工艺设计、工装设计、流程设计、数据管理和传输、数字化装配等方面均缺乏完整的、体系的标准规范。虽然已有了基础的标准，但实践过程中存在诸多问题。

在产品设计阶段缺乏设计制造一体化的考虑，缺乏数字化装配的工艺性考虑。在我们飞机装配中发现很多方面可以改变设计方式方法，应逐步加强面向装配的设计，加强“三化”设计。比如壁板设计、地板设计、翼肋设计完全可以按模块设计，便于柔性制造。

数据管理和数据传递平台需规范和完善。从设计到装配需要多个数据库、多个软件、多个接口的交换，数据管理和传递，硬件软件需进一步规范和完善。

数字化装配过程中补偿技术、检测技术需进一步提高。数字化装配是复杂的系统工程，装配过程受产品设计、工艺设计、工装设计与制造、零件制造、检验检测、工具使用等多个方面的影响，以上某个环节出现任何问题均影响部件制造的进度、节奏和质量。

4加快飞机数字化设计制造一体化应用的方法

数字化设计制造一体化技术是制造业发展的必然选择。面对困境和问题，我们需要采取以下措施，加强研究和应用实践。

1）建立产品全寿命工作模型，优化流程。目前发达国家高新企业几乎全部都采用全寿命周期的设计制造方法，其主要特点是充分考虑制造工艺性、售后维护的方便性，在方案论证阶段销售维护和制造问题先考虑并反复迭代。

国内航空产品研制周期长，质量低、成本高的主要原因是没有按照产品全寿命周期模型管理产品的研发，在设计阶段缺乏全寿命考虑，产品没有面向制造、面向用户、面向维护。

具体表现为：（1）缺乏完整的系统工程的研发理念，重功能性能，轻过程管理；白顶向下的设计分解和自底向上的逐级验证过程不清晰，不完整；设计指标逐级分解不全，设计验证迭代不够，验证不充分。（2）缺乏规范化、操作性强的流程；流程结构化差，粗放、层次不清、不够规范、不细化、操作性不强；没有整体流程，流程是串行的，运行缓慢，问题留到了后面，造成返工和拖延；流程的执行缺乏强制和纪律性。

2）加强面向制造的设计。传统的设计方式和传统的模拟量传递技术很难与数字化装配技术接轨，数字装配技术的前提是面向装配的数字化设计技术。具体为，加大产品的“三化”设计，加大产品的模块化、系列化和通用化，尽量加大通用件和共享零部件。比如壁板类零件、地板零件应采取模块化设计。另外，零件剖面选择取、设计分离面的选取应充分考虑数字化装配工艺，如，Z字形长桁剖面比L形长桁更便于机器人加工。

3）加强数字化装配技术的研究。数字化装配技术在国内刚刚起步，从标准的建立和技术的协调兼容没有明确的参考依据。我们知道需要数字化装配技术，但不是很明白需要什么样的数字化装配技术，因为产品类型不同、工艺分离面不同，所选取的装配方法不同。因此目前没有形成完整的技术树，对核心技术、关键技术识别不够。在产品零件到总装结束哪些分里面或哪些工位选取数字化装配更合适、效率更高等方面需研究和探索。

篇10

【关键词】农业机械；数字化设计；制造；技术

1数字化技术的内涵和特点

对于数字化的设计技术来说，它有着多个方面的特点。首先，数字化的设计技术有着统一化的产品定义模型，因此在各个行业当中它的应用比较广阔；其次，对于数字化设计技术来说，它可以开展并行设计。同一个项目可以有多个小组来进行联合的操作，在这样的情况下，不仅使得工作的效率得到提高，也能够使得它的质量得到保障；最后，数字化设计技术对于实物模型的依赖程度比较低，特别是在开展计算机技术仿真处理的时候，和传统的设计技术比起来，它的工作效率非常高，同时也能够有效地降低设计成本[1]。

2农业机械设计领域的特点

2.1结构类型多、型号多。在农业机械设计领域当中，农业机械的结构类型和型号比较多，例如，在对播种机进行设计的时候，需要根据所播种的农产品物种和农业的特点来进行划分，常见的机械类型有条播机、穴播机和精密播种机等。如果从这些机械的作业宽度和配套的动力角度出发，又可以分为单体、2行、4行等播种机[2]。2.2功能结构稳定，复杂程度低。对农业机械来说，它们的功能结构一般都比较稳定，同时整体的复杂程度都不高。以播种机为例，在组成上，它一般都会有机架、地轮和传动系统等。此外，不同型号的播种机，它们本身所使用的部件的类型和它们的结构参数也会有着一定的差异性，但是它们最终的产品功能都是相同的。2.3农业机械试验受季节影响性大。对于农业的机械来说，它们在设计之后需要开展相关的试验工作，但是在试验工作开展的时候会受到季节性的影响，因此对于农业机械进行研发所需要的周期比较长。

3农业机械设计中数字化设计记住和制造技术的应用

3.1在农业机械设计中引入虚拟技术。虚拟技术是一种可以创建并且真实体现虚拟环境的一个计算机仿真系统，对于虚拟技术来说，它对多种技术进行了综合，例如：网络技术、计算机仿真技术和三维图像技术等。随着经济和社会的不断发展，在市场竞争日益激烈的背景之下，用户的需求会越来越趋向于个性化和特色化。在这样的背景下，利用虚拟现实技术在农业机械的设计中发挥作用，可以使得产品的设计和后续的制造成本得到有效的降低，并且也使得产品在设计和研发的周期上得到剪短，在最大程度上满足了用户对高质量低成本产品的需求。在农业机械设计中引入虚拟技术已经成为了一种大势所趋，其主要在虚拟设计环节上发挥出作用。虚拟设计本身就是使用虚拟技术在产品的开发设计中进行运用和辅助，简单来说，就是设计人员首先设计出一个虚拟的农业机械产品，然后利用系统和各种各样的技术手段，对这一个虚拟所得到的农业机械产品进行各方面的研究、检查和分析工作。通过这样的方式可以帮助人们对产品是否满足农业生产设计的需求来进行检验，同时也可以及时的发现产品中存在的问题和缺陷，开展各方面的修改工作。对于在机械设计中应用的虚拟设计系统来说，它主要有两个部分，一个部分就是虚拟设计系统的主体，这个主体，它是由虚拟环境生存下来构成的。另外一个部分则是一个的设备，这个的设备是非常多样化的有数据的传输装置，也有信号的控制装置，更有人机进行交互的各种各样的工具等等。在这些部件和系统的帮助之下，可以大大节省机械设计的周期，提升效果。3.2实现产品的设计和制造协同。对于农业机械的设计和制造来说，它是一个联动的过程，在传统的设计方式当中，设计和制造环节的脱节现象比较严重，从而使得一些比较好的设计概念没有办法在现实中得到实现，并且最终发挥作用，推动农业生产的进行。基于这样的弊端，在未来的数字化设计技术的应用过程当中，会更多的对农业机械产品的设计和制造阶段的协同化进行实现。在二者的协同之后可以使得机械设计能够得到优化，并且这样的优化是比较及时的有效的，使得需要花费的费用得到降低，缩短整个设计和制造的周期。对机械产品的设计和制造环节进行兼顾的协同化设计，是数字化技术的一种集成式应用，也是推动设计效果能够得到最优化直观呈现的有效措施，将会成为未来农业机械设计制造的主要发展方向。3.3加强设计的创新。对于农业机械的设计和制造来说，创新是一个永远都不变的真理，也是技术生存的根本，特别是在数字化设计技术当中，创新是非常关键的一个生命力所在。对于数字化设计技术来说，它在农业机械设计中的应用会伴随着时间的流逝出现一定的变化和调整，并且在这变换和调整的过程中会出现一些新的问题，在这样的情况下，这就要对本身的技术进行创新，从而才能够使得农业机械设计的科学性和前沿性得到呈现[2]。此外，对于农业机械设计来说，它会朝着越来越高的标准进行发展，因此也需要数字化的设计技术对自身的标准进行不断的提升。对新技术的应用，在整个应用的过程当中，要加强理念和技术的创新，同时以新的理念来实现技术的探究和改革，最终提升整体介绍发展的前景，也推动农业机械设计的水平得到有效的提高。

4结语

综上所述，数字化的设计技术是未来机械设计的一个最主要应用技术，它在农业机械设计中的使用可以使得设计水平得到有效的提升。根据未来农业的发展需求以及数字化设计技术本身的发展需要，今后在开展农业机械设计的时候会加强虚拟技术、产品设计和制造协同和技术创新等方面的发展，从而使得数字化设计技术可以更好地在农业机械设计中进行应用。

作者:方更新 单位:福建漳浦县赤湖镇政

参考文献

篇11

关键词：机械制造；自动化技术；发展趋势

中图分类号： F407.4文献标识码：A 文章编号：

当代科技飞速发展，使得新时期的制造工业面临前所未有的机遇与挑战。而机械制造及其自动化技术则是这一时代的重要产物。机械制造及其自动化不仅是现代制造技术中的一个重要组成部分，而且还是机械制造业技术改造与进步的技术保障。在我国机械自动化技术已经作为一种新兴的技术表现形式得到了广泛的应用和发展。从而为机械制造行业带来了蓬勃的生机。

一、机械自动化技术在机械制造中的应用

柔性化应用机械自动化技术在机械制造中的柔性化应用的一个主要的特点是其能够根据外界因素所导致的作用力的不同表现出与之相对应的适应能力。柔性化的应用使得机械制造所生产出来的产品能够很大程度地适应市场的更改特性，随着时代的飞速发展，客户们对于产品的需求也越来越多。 因此，现代机械制造行业应该针对客户的需求对机械制造产品的结构以及类型作适当的调整。 而柔性化的应用则很好地解决了这一问题。它能够在保证产品柔性的基础上对人与机械交互的界面进行了最大程度的优化机械自动化技术在机械制造的柔性化应用不仅能够提高机械制造产品的质量、面需求、 提高生产效率、最大程度地满足客户的需求。 而且它能够优化企业内部以及外部的应变性能，增强信息系统在运行中的可靠性，并且在此基础上它还能满足机械制造产品多样化以及个性化的发展需求。

智能化应用智能化的机械制造技术是一种由自动化技术机械制造技术以及系统工程 人工智能等多种技术相互渗透以及交织所组成的综合性的技术。它能够将人类专家和智能机械进行完美结合进而形成一个人机一体化成系统的智能系统。这种系统能够在机械制造过程中进行一系列的判断、 分析、推理、决策等智能活动。它能够将人工智能完美地融合于机械制造生产过程的各个环节中，并且能通过模拟专家们的智能从而取代机械制造过程中需要专家来完成的那一部分。 智能化的机械制造系统能够模拟专家的智力活动能够对机械自身的运行状况进行自动监视。如果发现错误了还能够对其进行自动改进或者是预防。此外， 它还能对外界的一系列突况有很强的处理能力。通过自动调整自身的一些参数来适应外部环境的要求，使得机械能够始终运行在一个最佳的状态。

集成化应用。机械制造技术始终坚持对计算机技术微电子技术以及自动化技术等高新技术的应用。此基础上形成了一系列新的科学技术，例如计算机的辅助设计与制造工艺评估数控加工柔性管理以及信息管理系统等等。为了构造一些不同级别的集成制造系统就可以对一些技术进行系统组成 。集成制造是对企业的制造过程通过信息技术来进行整体优化 ，它是以系统工程理论为指导的它可以将企业中的全部生产要素以及全部经营活动在计算机网络以及工程数据库系统 的支持下集成一个有机的整体，从而实现一个以人为中心的柔性化的生产过程进而使得企业能够在产品质量、生产成本、新产品的开发、服务等各个环节都能取得最佳的效果。

机械制造及其自动化未来发展趋势

（1）绿色化机械制造及其自动化的绿色化发展是其实现机械制造产业可持续发展的必由之路。人与社会均是自然世界的一部分，因此人与社会在发展过程中必然不能脱离自然世界，而且还应该促进人与社会同自然世界的和谐一致。机械制造业也同样如此。机械制造过程中从对产品的设计、 生产 、 维修、回收等阶段都应该充分考虑环保问题，不仅要考虑对自然环境的保护 ，而且还应该考虑对社会环境以及生产环境的保护。机械制造自动化的绿色化发展使得生产出来的产品在一定程度上可以称之为艺术品。 可以与用户的需求相一致，进而给用户一种高尚的精神享受。充分体现出物质文明精神文明与环境文明的结合。

（2）数字化先进的制造技术离不开数字化的发展数字化的机械制造集计算机网络技术制造技术，管理科学等多种学科为一体。它不仅包括数字化设计与制造，而且还包括数字化的控制制造设备中的控制参数均为数字化信号而制造业中的各种信息都可以通过网络以数字化的形式在企业内部传递 ，可以依据市场信息对于一些资料信息进行及时的搜集，通过快速原型虚拟技术以及多媒体等数字化技术的支持对产品工艺以及资源信息进行分析和重组进而实现对产品设计生产中的高度仿真满足客户的各方面需求。

（3）高度集成化二十一世纪机械制造及其自动化进行发展的一个重要方向便是高度集成化 。同样其也将成为机械制造领域的一种重要生产方式 。高度集成化的发展就是以计算机网络技术为基础，从而将整个生产操作系统集成为一个整体并且通过多个相互关联的分系统来对总体系统进行模块式的组合。一般的集成化系统包括工程设计信息系统自动化管理系统以及自动化制造系统。对于一些高度集还应该包括质量信息系统以及程度更高的制造系统。

篇12

关键词：自动化理念；机械制造技术；发展方向

目前，科学技术获得了快速发展，尤其是计算机技术、网络技术和智能化技术的进步。这些科技的进步和创新带动了社会各方面的发展。机械制造领域也受到了这些科技进步的影响。现阶段，自动化理念得到了广泛传播，在自动化理念的基础上，很多领域都发生了革命性变化。机械制造领域也深受自动化理念的影响，在自动化理念的基础上，机械制造技术和机械制造工艺等发生了深刻变革。下面是对基于自动化理念的机械制造技术的分析。

1自动化理念下的机械制造技术

自动化理念在机械制造技术中得到了充分体现，同时自动化理念也涵盖了机械制造技术自动化的系统内容。随着科学技术的进一步进步和发展，机械制造技术中的自动化理念正朝着更深层次发展。在机械制造技术中，自动化理念一般包含三个方面的内容[1]。首先是实现人工与机械制造的自动化统一。充分利用自动化技术，代替传统的人工操作，加快实现机械制造的自动化。另外机械制造技术所使用的设备实现自动化。技术设备实现自动化可以有效解决机械制造中的相关问题，同时自动化的实现可以控制机械制造的流程，保证机械制造流程更高效运转。另外是机械制造技术的自动化运行，自动化理念下可以细化机械制造技术的应用，在整个机械制造中，落实自动化应用，充分体现出机械制造技术自动化的优势。自动化理念在机械制造技术中的应用主要是引进了自动化技术，便于机械制造的各个过程实现自动化操作。

2基于自动化技术的机械制造工艺

机械制造工艺中诸多方面运用到自动化技术，自动化技术的运用不仅可以优化机械制造工艺，同时对提高整个机械制造水平也有重要帮助。

2.1以集成化为主导的机械制造工艺

集成化主要是借助计算机系统对整个机械制造过程进行理论指导和对整个制造流程的优化。充分运用数据库技术或者网络技术对各种设备等进行适度的自动化。通过集成化，可以将整个机械制造过程的工作形成一个有机整体，实现以人为中心，以机器制造为主题的制造过程。以集成化为主导的机械制造工艺可以有效提高机械制造的效率和和质量，也能使整个机械制造过程更加规范化、科学化，同时也能有效避免材料的浪费。

2.2以精细化为主导的机械制造工艺

自动化技术在机械制造中加以运用，可以实现机械制造过程的精细化[2]。在精细化为主导的机械制造工艺可以实现机器控制机器，机械加工制造过程中误差可以大大缩小，每个机器的尺寸标准和生产质量可以获得有效提升。自动化技术的应用，机械制造实现高精确度变成可能，制造精度甚至可以到达1nm，随着纳米技术的发展和推广，自动化技术也会有新的内容和应用技术。

2.3以数字化为主导的机械制造工艺

数字化是机械制造工艺未来的一个主要发展方向，主要可以实现机械制造设计的数字化、机械制造过程的数字化、机械制造管理的数字化。这几方面实现数字化需要用到不同的技术，机械制造设计实现数字化主要是运用计算机的计算能力，对机械制造过程进行模拟和对加工材料进行数量统计。机械制造过程实现数字化主要会将计算机作为一个媒介，从而实现对整个机械生产过程的控制和细节加工，也可以把生产系统和运输系统有机结合起来。机械制造管理实现数字化主要是利用计算接的数字信号实现对整个生产的全面管理，也能把内部信息和外部信息有机融合在一起，促进企业快速稳定发展。

3发展自动化机械制造技术中应该注意的问题

基于自动化理念的机械制造技术在运用中应该注意一些问题。首先是要注意实用性，自动化机械制造技术发展过程中必须兼顾到其实用性。这样生产出来的产品具有更好的使用价值，企业可以获得相应的利益。实用性得到保障使其具有更广阔的使用范围。另外还需要注意低能耗，我国传统的机械制造方式比价粗犷，属于高消耗、低产出的生产模式。因此，在发展自动化机械制造技术的过程中应该确保低能耗，这符合当今时展要求，也符合我们国家现在倡导的节能减排号召。自动化技术在机械制造中加以运用努力实现低能耗、高产出的目标。另外也要发展配套机械自动化技术，机械自动化在未来的发展中应该着重发展芯片控制技术、传感技术、控制软件编程技术，这些配套机械自动化技术可以使机械制造自动化程度更高，能更加有效提高机械制造业的生产效率。

4机械制造技术自动化的发展方向

在自动化理念的指导下，机械制造技术应该实现创新发展，其在未来的发展中主要朝着智能化、虚拟化、集成化的方向发展。这些发展方向也是机械制造行业的整体发展趋势，机械制造技术应该努力在这些方面有所创新，使其能够保持高效发展。

4.1智能化发展

智能化是机械制造未来发展的一个重点，当今智能化技术已经取得了快速的发展，在一些关键方面有所突破，这也使机械制造实现智能化成为可能[3]。智能化作为机械制造技术发展的一项内容，其可以有效改变机械制造原有的状态，实现机械智能化。机械制造技术发展中无论是技术设计还是制造生产，都能很好体现出智能化的创新方式。机械制造技术实现智能化可以使机械制造技术更加协调性，也可以大幅度提高机械制造的生产效率。

4.2虚拟化发展

机械制造技术的虚拟化是在信息技术的基础上实现的一种创新设计，是一种高端的制造方法。虚拟化发展具有非常高的创新价值，其可以借助互联网平台和计算机操作，在模拟中完成机械制造。虚拟化的实现可以使机械制造更具灵活性，可以根据制造行业要求，对虚拟的机械制品随时进行更改，这样可以最后生产出的机械成品更符合需求方的要去，这样也可以有效避免材料的浪费，节省人力、物力和财力。通过虚拟化的机械制造可以一次性完成机械制造设计，避免再次加工。机械制造技术的虚拟创新，也可以解决技术中存在的潜在问题，保证机械制品的质量和性能。实现虚拟化发展，对机械制造可以有更强的控制力。

4.3集成化发展

集成化是机械制造自动化未来发展的一个主要方向，其可以把机械制造技术中涉及到的资源进行整合和汇总，转化为高度集成的方式，这样可以使机械制造系统成为一个有机整体，取消分项系统的运行。集成化的机械制造技术更加注重模式组合，通过对多项模块和系统的融合，可以使机械制造信息在最短的时间内完成传输。

5结束语

自动化理念和自动化技术正得到越来越广泛的认同，其应用领域也不断扩大。机械制造行业在整个产业结构中占据着重要的地位，其应该在自动化理念的基础上进一步发展，努力实现机械制造自动化。对于机械制造技术应该不断进行创新，紧跟时展潮流，充分融入新技术、新理念，提高整个机械制造行业的水平。

参考文献

[1]王同浩.自动化理念下的机械制造技术研究[J].中国高新技术企业，2015（28）：14-15.

[2]张大琦，赵晓鹏.基于自动化技术的机械制造工艺研究[J].中国高新技术企业，2013（18）：54.

篇13

关键词：机械制造；自动化；计算机技术；通讯技术；制造业

中图分类号：G356.6

随着科学技术的发展，机械制造技术和自动化技术也在快速发展，根据现代化市场的需求，机械制造业和自动化技术已经紧密联系在了一起。制造自动化技术的先进性有目共睹，它是先进的制造流程工艺、计算机技术等多个系统学科的结合应用，自动化的内容还是以计算机技术的应用为主要元素。自动化技术是现代制造业的主流技术，它可以解放劳动力，把体力劳动与技术、流程、工艺等元素结合在一起，既节省了人力，也提高了生产力，使现代化企业能够实现自动化的批量生产，推动了社会进步，成为了各行业领域飞速发展的助推器。

1 我国机械制造自动化的现状

机械自动化技术自出现伊始到现在的发展应用，速度非常之快，特别是在计算机技术应用的集成化的大发展影响下，更是发展迅速。机械制造自动化主要是利用计算机技术的集成化系统进行制造，极大地提高了机械制造自动化的发展速度，但是我国的机械制造自动化技术还处于发展的初始阶段，这也是因为受到国情的影响。

我们国家的发展时间还很短，所以导致我国的机械制造自动化发展不平衡，机械制造自动化的使用高低落差较大，设备的先进程度和产品质量以及技术操作等方面与发达国家相比还有着不小的差距。我国的机械制造自动化技术发展不能急于求成，应当稳健前行，在充分学习的基础上，研究发展自己的机械制造自动化技术。

由于我国建国时间短，各发展领域处于摸索阶段，机械制造自动化技术产业的发展时间更为短暂，大部分机械制造自动化技术都是学习和模仿其他先进国家，有些技术并不适合我们国家的发展条件，所以我们应该发展有自己特色的机械制造自动化技术产业路线。

2 新形势下我国机械制造自动化的新趋势

2.1 机械制造自动化技术发展全球化

近年来，机械制造自动化技术发展过程中，我国很多知名企业进入国际市场后，在激烈的国际市场竞争中频频落败。还有计算机网络技术发展和应用的迅速加快和流行，更是刺激了国际市场的竞争，使其激烈程度不断提高。机械制造自动化技术要发展，首先要解决的就是计算机网络化和通讯技术的发展和应用方面的问题，只有这些问题解决了，机械制造自动化技术才能跟上时代的脚步，得以全球化发展。

2.2 机械制造技术数字化

随着通讯技术和计算机应用技术的不断发展，数字化制造的快速应用，使企业的生产和管理等各方面都有了翻天覆地的变化。全球机械制造业的用户都已经开始利用网络平台来信息，机械制造企业也通过网络来寻找和开拓市场。在这样一个数字化制造环境下，机械制造自动化各项技术的发展找到了一个虚拟化的数字平台，利用这个平台，在产品开发阶段模拟产品的生产加工等各个流程的全部内容，检验产品的性能以及市场适应能力等。

2.3 机械制造自动化技术绿色化

“绿色环保”是新时代的一个最大话题，环境的保护现在已经升级为全球化的重大问题，无论是个人、企业还是国家都要引起重视。人类要从各个方面、各个环节开始，促进人类和大自然的和谐相处。制造自动化应该从设计阶段开始，一直到产品的制造阶段以及销售和使用、维护等阶段都充分地考虑环境保护的问题，特别是产品的回收和再利用等各个阶段的环境保护问题。同时，我们不仅要保护自然环境，还要保护生产者的生产环境。在以人为本、人性化管理理论被人们广为接受和推广的今天，为生产者创造一个绿色的生产环境也是社会所激励和倡导的。

3 我国机械制造自动化技术的发展应该注意的问题

我国的机械制造自动化技术发展，应该坚持以我国的基本国情出发，不要盲目地复制发达国家的发展过程，要着眼于我国的基本国策，以可持续发展作为基本前提，全面考虑国家各个层次的真实情况，制定适合我们自己的机械制造自动化技术发展路线。

3.1 发展实用性的机械制造自动化技术

我国是一个制造业大国，机械制造业虽然规模很大，但是由于发展时间短，基础并不牢固，而且在机械制造自动化技术等方面还落后于很多发达国家。现阶段，机械制造自动化技术的发展应该以市场为导向，发展真正被市场需要的自动化技术，切勿盲目追求自动化，而忽略了其他方面的因素。真正做到从效率到质量、从成本到效益有机统一的机械制造自动化技术才是我们应该着重发展的实用性技术。

3.2 发展低成本的机械制造自动化技术

当前社会，所有企业都追求以最小的投资换取最大的收益。谁能做到这条，谁就能在激烈的市场竞争中存活下来，并且获得巨大的利润。与我国的经济快速发展相对应的是能源的快速消耗。所以在新的历史时期，“节能减排”就成为我国发展的一个主题。机械制造业是我国的基础性产业，对于能源的消耗也是非常大的，我们应当着力发展低成本、低消耗的机械制造自动化技术，将能源利用率提高到最大程度、资源浪费降低到最小程度，只有这样我们才能坚持可持续发展的道路。

3.3 注重发展一体化的机械制造自动化技术

机械制造自动化技术的发展固然重要，但是同时也要配套发展自动化元件以及自动化的控制体系等。注重自动化、一体化的产品开发和利用，而不是各自为政，只为关键环节服务，那样的制造自动化是片面的。只有发展全面的一体化的机械制造自动化技术才能让我们适应国际竞争的大形势，才能在机械制造自动化领域有更高更快的发展。

4 结语

机械制造业在所有的国家都有重要的地位，而自动化技术能够带动机械制造业的飞速发展，所以，追求机械制造自动化技术的发展成为机械制造业的重中之重。机械制造自动化是一个动态的产业概念，在新的时代环境下，对世界经济的发展有着重要的意义，一个国家只有大量发展先进的机械制造自动化技术，才能大力发展经济，才能更好地在当前的世界格局面前站稳脚跟。

参考文献

[1] 姜桂平.先进制造技术及其发展趋势[J].天津职业院校联合学报，2006，（2）.

篇14

关键词：检测技术；机械制造；自动化系统

在现代工业飞快发展的时期，科技的发展就要求机械工业的制造更加精密化，这样才能满足一些高度精密的行业和领域的应用需要。这就要求在机械制造行业中，不仅要加强制造精度，而且还要提高检测水平，才能确保产品的精度和质量。

1检测技术在自动化制造中的应用意义

在推进机械制造自动化进一步发展的过程中，检测技术的自动化也成为机械制造行业的重要内容。所谓的检测技术自动化，就通过相应的设置，使得检测系统中的检测装置可以自动对生产后的机械零件等进行检测，将被检测对象的所有相关数据，包括尺寸偏差、形状、有无缺陷等等，一系列精确的数据以数字化的方式传输到计算机系统进行保存，从而起到对整个机械制造生产过程的有效监督检测的作用，能够更加科学有效的对产品进行质量监督。机械制造虽然是高精尖产业，但是机械化生产的产品质量并非万无一失，产品制造设备的精密度会直接影响到产品的质量，因此，检测技术的加强也是行业内极为重视的问题。但是就目前来说，我国的零件检测系统虽然有了一定的发展，但是对于西方国家来说还是略逊一筹。在我国国内，大型的机械制造业公司会定期的引进先进技术，提高检测系统的工作水平，进而提高所生产产品的精确度。实现检测的自动化，提高检测水平，能够非常有效的减少认为检测所带来的误差，提高产品的质量，对于整个机械制造行业的发展都有着重要的作用。

2自动监测系统的组成

2.1系统组成

机械制造系统中的自动检测系统最主要的组成部分是自动信号处理、自动诊断、自动保护和自动计量测量等，这些部分中包括了电子测量电路和敏感元件等高度精确的元件构成，能够有效地检测出被测量原件的相关信息，通过计算机的数据运算，利用其传输、处理的相应方法，进而较为准确的进行数据的测量与分析。

2.2检测系统的数字模型

无论是哪一种自动化系统，其中最为中心的部件都是传感器。在自动化机械制造中，传感器的信号是变化的，而传感器传递的各种输入数据与输出数据也会随着信号的变化而变化，因此，要提高自动化系统的精确度和准确性，就要对其信号的变化进行科学准确的分析，建立起数字模型，对其系统进行分析模拟。在所有的检测系统中，线性系统是比较理想的系统模型，因为在动态化的测试之中，线性矫正的难度会远远低于非线性矫正的难度，对数据进行准确的矫正和测量，从而做出比较完整的数学处理和数学分析。在机械自动化系统中，物理系统都是属于非线性系统范畴的，这样一来，在确定的环境之中，线性的微分方程就可以准确的表达出自动化系统中的输入与输出的相关信息，进而得出输入与输出量的数学化关系，建立模型，提高系统化的准确性。

3检测技术的构造分析与应用

3.1检测技术系统的构造

传统机械自动化的运行，最主要是依靠相关的技术人员对整个系统的运行结构和维度等进行人为的分析，在这个分析的过程中保证系统的运行符合实际的工作要求的需要，这种检查分析是由技术人员在现场进行测量，也只有现场的测量后的直接分析，才能够在最大限度上保持测量结果的科学性和即时性，确保检测的结果能够对机械加工的工作和技术上相关系统的运行起到直接的、有效地作用。在目前的机械化制造发展中，非接触性的测量技术与数字化检测已经是必然的发展趋势，会成为在近几年内最为重要的测量技术，能够有效地提高自动化系统的运行效率，同时可以促进数据结构与数据分析二者相互结合，形成一体化的自动化系统，这种一体化的系统，更能够大幅度的提高自动化系统的工作效率，并且对于推进运行维度相关的研究项目，也同样有着重要的意义。

3.2测技术在应用中的注意事项

在我国机械制造中，最常见的自动化系统的主要原件大抵是相同的，主要为传感器、置换装置、成像元件三种。传感器的主要作用就是对被检测的零件进行数据检测，检测之后得出的数据直接被转换成为数字信号后，进行保存和处理，从而能够最大限度上使数据的传输结构稳定有效，提高整个自动化系统的数据分析能力和对数据的处理能力。置换装置的主要作用就会对信息的结构和一起的运行状况进行一个整合，最后由成像元件转化为图像进行显示，保证相应的技术模型的运行和作用成果符合机械自动化制造的需求。

3.3检测技术在机械自动化中的实际应用

在过去所应用的检测技术，由于科学发展和技术限制，往往并不具有时效性，大多是应用于事后检查，而在计算机技术和其他技术的快速发展的背景下，检测技术也越来越先进而准确，到目前为止，所应用的多是动态化检测技术，从而提高了检测过程中的科学性和准确性。在实际的自动化系统的设置中，主要包括了两个类型的检测系统，一是直接的测试系统，另外一种是间接测试系统。直接检测系统可以用来直接测量设备尺寸，在机床工作的过程中，直接检测系统能够对其进行监视并在必要时刻对机床的工作进行控制；间接测量是在进行测量之前对相关的工具进行了设置，从而使系统通过控制部件来达到控制部件系统工作的目的。

4小结

在机械的自动化检测过程中，由于检测的手段多种多样，相关的技术人员必须根据实际需要来进行自动检测方法的选择，才能促进企业内机械制造自动化和企业的发展。

参考文献：

[1]孟晓烨.机械制造自动化系统中检测技术的具体运用[J].南方农机,2017,48(08):58.

[2]王晓雨.试论检测自动化技术在机械制造系统中的应用[J].河南科技,2014(01):120.