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《從管理視角看數(shù)字化制造 cam 產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化(plm)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、從管理視角看數(shù)字化制造_CAM_產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化(PLM)???美國波音公司在Boeing777~787和洛克希德馬丁公司在F35研制過程中，采用數(shù)字制造與傳統(tǒng)方式相比，縮短了研制周期至1/3，降低研制成本50%，開創(chuàng)了航空數(shù)字化制造的先河。最近，波音公司在新一代戰(zhàn)神航天運載工具的研制和C130的航空電子升級中，采用MBD/MBI(基于模型的定義和作業(yè)指導(dǎo)書)縮短裝配工期57%，將數(shù)字化制造推向制造現(xiàn)場的更深層次。盡管中國航空工業(yè)在數(shù)字化制造的部分環(huán)節(jié)近年來已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，但是歷史上掉隊加上研制發(fā)展速度的差距，給我國航空制造業(yè)
2、以嚴(yán)重的壓力。跟上世界航空工業(yè)數(shù)字化制造發(fā)展的步伐，使航空企業(yè)迅速實現(xiàn)由傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向數(shù)字化生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，成為我們刻不容緩的任務(wù)。???數(shù)字化制造涵蓋了產(chǎn)品的生命周期的全過程，但是目前有關(guān)文獻(xiàn)涉及數(shù)字化設(shè)計和數(shù)字模擬較多，而從制造管理和數(shù)字化在生產(chǎn)車間“落地”的角度推動數(shù)字化制造更快的發(fā)展，則顯得比較薄弱。本文以數(shù)字化工廠為中心，試圖討論數(shù)字化制造的均衡發(fā)展的問題。一數(shù)字化是一場深刻的技術(shù)革命???數(shù)字化不僅僅是一項技術(shù)手段的進(jìn)步，信息化和數(shù)字化也不能混為一談。以兩院院士顧頌芬為首的幾位航空工業(yè)的專家指出：“數(shù)字化為制造業(yè)開創(chuàng)了
3、一種新型的生產(chǎn)方式”。他們認(rèn)為：“數(shù)字化是一場深刻的技術(shù)革命?！保皵?shù)字化正在改變著世界，數(shù)字化的生產(chǎn)方式正在從根本上動搖著傳統(tǒng)制造業(yè)的基礎(chǔ)，催生著一場制造業(yè)的技術(shù)革命”。從波音和空客兩大家航空制造的技術(shù)競爭的重點看出，“制造業(yè)的競爭已經(jīng)體現(xiàn)為數(shù)字化這一核心能力的競爭”。本文首先理解顧頌芬等專家們將設(shè)計和制造數(shù)字化置于技術(shù)革命高度的意義。???1工程師自己的工具的發(fā)展緩慢???現(xiàn)代的人類社會，工程和產(chǎn)品的發(fā)展是驚人的。而與之形成極大反差的是，工程界自己描述產(chǎn)品、傳遞產(chǎn)品制造信息的手段的發(fā)展卻是緩慢的。從1795年發(fā)明畫法幾何、18
4、40年發(fā)明藍(lán)圖以來，人們一直用二維平面工程視圖來描述產(chǎn)品。這種大約沿用了200多年的二維工程圖紙曾經(jīng)是表現(xiàn)制品信息的唯一辦法。但是，人的思維是多維的，工程師們在創(chuàng)意新產(chǎn)品時，首先涌現(xiàn)的是多維的實體形象而不是一個個的平面視圖。為了向制造它的人傳遞產(chǎn)品的信息，必須將這個活生生的實體變成為復(fù)雜的、但為工程界所共識的平面圖形。這當(dāng)中的浪費不僅僅是投影圖的繪制，還包括了從實體形象向抽象的視圖表達(dá)方式的轉(zhuǎn)換的思維，在轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的表達(dá)不清和錯誤。制造工程師在接到這種平面圖形以后，又要用想象恢復(fù)它的立體形狀，以編制工藝過程。這又是一番思維、腦
5、力和時間的浪費。并且對平面圖形的理解程度往往是能否設(shè)計出好的制造過程的關(guān)鍵，對圖紙理解的錯誤又經(jīng)常出現(xiàn)。工人拿到這種用平面圖形描述的作業(yè)指導(dǎo)書以后，同樣必須將它理解為三維的實體，浪費和錯誤更容易發(fā)生。百年來，制造業(yè)為這種平面圖形的轉(zhuǎn)換付出了巨大的代價。???此外，二維圖紙對產(chǎn)品的表現(xiàn)是模擬的、非精確的，表現(xiàn)能力是有限的。如飛機(jī)機(jī)翼的形狀是根據(jù)空氣動力學(xué)計算和實驗得到的復(fù)雜型面,而在圖紙上只能用多個剖面逐點進(jìn)行描述。用二維圖紙表達(dá)這些復(fù)雜形狀，造成了從連續(xù)的精確形狀到不連續(xù)的近似形狀的轉(zhuǎn)換。這個過程同樣既浪費了時間和精力，又帶來了誤
6、差。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，局部的解決了這類科學(xué)曲線（面）形狀的信息傳遞問題。但多數(shù)零件的加工程序還是從平面圖形轉(zhuǎn)換來的。???在飛機(jī)制造中，從產(chǎn)品的圖形到制造它們的模具的凸凹模線、模板、裝配型架、各級檢驗樣板，需要多次傳遞和轉(zhuǎn)移。在沒有數(shù)字化制造的年代，這些工作全是手工描繪，在放大鏡下用精細(xì)刀具磨出來的。效率和精度受著嚴(yán)重的制約。???2傳統(tǒng)CAD的功勞???信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了計算機(jī)輔助設(shè)計CAD軟件，上個世紀(jì)末的CAD僅僅幫助人們繪制2維圖紙?！八Φ魣D板”大大地加快了出2維圖紙的速度，解放了工程師們的體力勞動，也使很多描圖員們下了
7、崗。但是甩掉圖板并沒有甩掉圖紙，也沒有觸及頭腦浪費和轉(zhuǎn)換錯誤的根本問題。???3實體造型的CAD的出現(xiàn)和數(shù)字化的意義???隨著計算機(jī)技術(shù)進(jìn)步，出現(xiàn)了新一代CAD軟件，在計算機(jī)的虛擬環(huán)境中，可以按照設(shè)計員的思維，直接構(gòu)造出產(chǎn)品和零件的實體模型。給這種虛擬的3維實體模型賦予必要的特征和屬性以后，可以直接、直觀地表達(dá)出設(shè)計員的創(chuàng)意，零件的形象精確的描述并存在計算機(jī)中而不是平面圖紙上。設(shè)計信息直接從網(wǎng)上傳遞到世界各地為它加工的地方，依據(jù)3維模型編制制造過程、NC程序，傳遞到NC機(jī)床上進(jìn)行加工。從此徹底的改變了工程設(shè)計的方式和設(shè)計信息的傳遞
8、方式。???過去的研制過程，必須做出真正的產(chǎn)品樣機(jī)以后，才能發(fā)現(xiàn)設(shè)計的錯誤或不協(xié)調(diào)，真實的進(jìn)行負(fù)載、空氣動力的試驗，按照試驗結(jié)果進(jìn)行修正，這樣的反復(fù)，增加了研制周期，大量的物資和實驗設(shè)備建設(shè)的資金消耗。而利用數(shù)字化的產(chǎn)品模型，可以進(jìn)行原來必須靠實物
