造技術(shù)-數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造綜述
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西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，重慶 400716
RvZ-w$E&? 摘要：本文從先進(jìn)制造技術(shù)出發(fā),主要闡述數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的內(nèi)涵、特點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，最后結(jié)合例子對它的應(yīng)用做一個(gè)比較淺顯的綜述。
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\> 關(guān)鍵詞：先進(jìn)制造技術(shù)；數(shù)字化設(shè)計(jì)；數(shù)字化制造；數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造
3kQ8 *S _5`S)G{ 當(dāng)前，先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展非常迅速。隨著全球信息網(wǎng)絡(luò)的建立和完善，國際競爭和協(xié)作氛圍的進(jìn)一步形成和發(fā)展，制造企業(yè)在世界范圍內(nèi)和集成進(jìn)一步加速，制造全球化必將是21世紀(jì)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢，這將更加促使先進(jìn)制造技術(shù)得到更快的發(fā)展。如今，先進(jìn)制造技術(shù)已成為各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足人民日益增長需要的主要技術(shù)支撐，成為加快高新技術(shù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)國防現(xiàn)代化的主要技術(shù)支撐，成為企業(yè)在激烈的市場競爭中能立于不敗之地并求得迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素。
l%5%oN`4 ]@}BdMlHp 1引言
?v~3zHK “工業(yè)化”發(fā)展的核心是“信息化”，“信息化”的核心是“數(shù)字化”，“數(shù)字化”也是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的核心。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造包括以設(shè)計(jì)為中心的、以控制為中心的與以管理為中心的數(shù)字設(shè)計(jì)與制造。“數(shù)字化”貫穿和滲透在制造全過程所用的方法中，并且發(fā)展得更廣泛、更深刻，乃至生產(chǎn)方法與過程的重大變革。這就是說，“數(shù)字化”技術(shù)的發(fā)展必將導(dǎo)致制造技術(shù)的重大發(fā)展與變革。所以，“數(shù)”是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的“核”。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造是當(dāng)今世界制造業(yè)發(fā)展的大趨勢。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，它既有繼承性，又有質(zhì)的區(qū)別；既有特定的含義，又是動態(tài)發(fā)展的，相對而言的。
/%w[q:..h R'HA>?D 2 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的內(nèi)涵和特點(diǎn)
0BD((oNg 2．1 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的內(nèi)涵
;<R_ j%* 目前對數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造還沒有一個(gè)很完整的、公認(rèn)的定義。中國制造企業(yè)所用到的數(shù)字化技術(shù)涵蓋了從CAD到CAE,從二維到三維,從產(chǎn)品建模到仿真優(yōu)化,從單學(xué)科到多學(xué)科和交叉學(xué)科等多方面的內(nèi)容，對數(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。
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bp4 從制造業(yè)的角度看，就是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化、制造數(shù)字化、管理數(shù)字化、咨詢服務(wù)數(shù)字化等。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)致了制造信息的表述、存儲、處理、傳遞等方法的深刻變革，使制造業(yè)逐步從傳統(tǒng)的生產(chǎn)型向知識型模式轉(zhuǎn)化，數(shù)字化已逐漸成為產(chǎn)品生命周期中不可缺少的驅(qū)動因素，從而使數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展成為必然。數(shù)字化設(shè)計(jì)、加工、分析技術(shù)以及數(shù)字化制造中的資源管理技術(shù)等構(gòu)成了數(shù)字化制造的支撐技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的重要途徑。
>^HTghgRD 2．1．1 數(shù)字化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵
y%l#lz=6 數(shù)字化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵包括支持企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)全過程、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)品開發(fā)流程的控制與優(yōu)化等，歸納起來就是產(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)系見圖1
cyeDZ) 所示。
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+omo %Z0S"B 3 圖1 數(shù)字化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵
9 yAu<a 2．1．2 數(shù)字化制造的內(nèi)涵
(,y/nc=GN 由于通過CAM及其與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)與過程的數(shù)字化描述、非符號化制造知識的表述、制造信息的可靠獲取與傳遞、制造信息的定量化、質(zhì)量、分類與評價(jià)的確定以及生產(chǎn)過程的全面數(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)系見圖2所示。
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