江蘇大學(xué)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造

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1、《數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造》讀書(shū)報(bào)告班級(jí)：機(jī)械卓越1001姓名：魏延賓學(xué)號(hào)：3100301095任課老師：王霄2013年10月摘要：闡述了發(fā)展進(jìn)程和發(fā)展趨勢(shì)，指出了數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的重要性，列舉了一些用于數(shù)字化，設(shè)計(jì)與制造技術(shù)方面的有關(guān)情況。從制造業(yè)的信息化的要求出發(fā)，提出實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的三個(gè)方面的關(guān)鍵問(wèn)題，即：數(shù)據(jù)集成、企業(yè)間的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換、過(guò)程集成。關(guān)鍵詞：數(shù)字化;設(shè)計(jì)技術(shù);制造技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)前言：制造業(yè)信息化的內(nèi)涵是將信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用，帶動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和工具的創(chuàng)新、企業(yè)管理模式的創(chuàng)新、企業(yè)協(xié)作關(guān)系的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和企業(yè)管理的

2、信息化：產(chǎn)過(guò)程控制的智能化、制造裝備的數(shù)控化、查詢(xún)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)，建造現(xiàn)代化的新興制造業(yè)，全面提升我國(guó)制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。1數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的內(nèi)涵與發(fā)展數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造主要包括用于企業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、制造（CAM）、工藝設(shè)計(jì)（CAPP）、工程分析（CAE）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）等內(nèi)容。其數(shù)字化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵是支持企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程、支持企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、支持產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)管理、支持企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的控制與優(yōu)化等，歸納起來(lái)就是產(chǎn)品建模是基礎(chǔ)，優(yōu)化設(shè)計(jì)是主體，數(shù)控技術(shù)是工具，數(shù)據(jù)管理是核心。它們之間的關(guān)系見(jiàn)圖l所示。由于通過(guò)CAM及其與

3、CAD等集成技術(shù)與工具的研究，在產(chǎn)品加工方面逐漸得到解決，具體是制造狀態(tài)與過(guò)程的數(shù)字化描述、非符號(hào)化制造知識(shí)的表述、制造信息的可靠獲取與傳遞、制造信息的定量化、質(zhì)量、分類(lèi)與評(píng)價(jià)的確定以及生產(chǎn)過(guò)程的全面數(shù)字化控制等關(guān)鍵技術(shù)得到了解決，促使數(shù)字制造技術(shù)得以迅速發(fā)展，這些關(guān)鍵技術(shù)之間具體關(guān)系見(jiàn)圖2所示。圖1圖2l.l數(shù)字化設(shè)計(jì)從產(chǎn)品形成過(guò)程（產(chǎn)品規(guī)劃概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)準(zhǔn)備）的昨天、今天和明天發(fā)展看：由昨天的過(guò)程序列到今天過(guò)程鏈并將發(fā)展到明天的過(guò)程流。見(jiàn)圖3所示。可見(jiàn)產(chǎn)品形成過(guò)程并行程度越來(lái)越高，其效率也不斷提高。圖3從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的昨天、今天和明天的發(fā)展看，它是從手繪圖到CAD，發(fā)展到

4、虛擬現(xiàn)實(shí)，見(jiàn)圖4所示。而它們?cè)诟鱾€(gè)發(fā)展過(guò)程中其重點(diǎn)是不同的，過(guò)去注重的是零件，重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)和制造上；今天注重的是原型，重點(diǎn)放在產(chǎn)品的形成過(guò)程；將來(lái)注重的是產(chǎn)品，重點(diǎn)放在產(chǎn)品全生命周期。即產(chǎn)品的設(shè)計(jì)由點(diǎn)到線再到面的發(fā)展趨勢(shì)。2數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)可歸納為：精密化、柔性化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、敏捷化、清潔化、集成化及管理的創(chuàng)新。而數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的的基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提高，Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及應(yīng)用，以及用戶的需求，CAD/CAM、CAE、PDM等技術(shù)本身也在發(fā)展，集成技術(shù)也在向前推進(jìn)，其發(fā)展趨勢(shì)主要有：（1）單

5、項(xiàng)技術(shù)向完善化發(fā)展。在CAD/CAM中的技術(shù)主要有：曲面建模技術(shù)、曲面與實(shí)體集成的技術(shù)、實(shí)體建模技術(shù)、大型組件設(shè)計(jì)技術(shù)等。在CAPP中創(chuàng)成式CAPP的研究和實(shí)用化技術(shù)。在PDM中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/配置管理的有關(guān)算法的研究，項(xiàng)目管理的開(kāi)發(fā)研究及PDM在企業(yè)中實(shí)施方法的研究等。ERP的新發(fā)展是與Internet和電子商務(wù)相結(jié)合。（2）PDM與CAD/CAPP/CAE/CAM、MRP!/ERP、OA的集成技術(shù)。目前用三種方式集成即：封裝、接口、集成。封裝：是指把對(duì)象的屬性和操作方法同時(shí)封裝在定義對(duì)象中。封裝可以通過(guò)PDM提供的封裝工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。接口：通過(guò)PDM與各應(yīng)用系統(tǒng)CAX的API應(yīng)用接口

6、程序提取部分信息實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的信息交換。集成：通常所稱(chēng)無(wú)縫集成。這種集成方式要真正了解PDM和各CAX系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)二者庫(kù)中的數(shù)據(jù)訪問(wèn)，無(wú)縫集成實(shí)現(xiàn)了信息的雙向交換。（3）產(chǎn)品協(xié)同商務(wù)CPC將迅速崛起。產(chǎn)品協(xié)同商務(wù)（CPCCollaborativeProductCommerce）定義了一種全新的軟件和服務(wù)，它是基于Internet和Web技術(shù)的全新的解決方案。其內(nèi)容有：基于Internet的動(dòng)態(tài)擬實(shí)產(chǎn)品模型技術(shù)、基于Internet的數(shù)字模擬及仿真技術(shù)、基于Internet的協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)基于PDM與Web的工藝設(shè)計(jì)（CAPP）技術(shù)、敏捷生產(chǎn)系統(tǒng)、基于Inter

7、net的制造規(guī)劃評(píng)估技術(shù)等。企業(yè)的CPC解決方案就是構(gòu)造一個(gè)數(shù)碼工廠。（4）虛擬制造技術(shù)以計(jì)算機(jī)支持的仿真技術(shù)為前提，形成虛擬的環(huán)境、虛擬的制造過(guò)程、虛擬的產(chǎn)品、虛擬的企業(yè)，從而大大縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高一次成功率。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。企業(yè)通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)和內(nèi)部網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)世界上任何一地的用戶定單而組建動(dòng)態(tài)聯(lián)盟企業(yè)，進(jìn)行異地設(shè)計(jì)、異地制造，然后在最接近用戶的生產(chǎn)基地制造成產(chǎn)品。（5）將數(shù)字化技術(shù)用于制造過(guò)程，可大大提高制造過(guò)程的柔性和加工過(guò)程的集成性