數字化設計與制造技術精選(九篇)

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第1篇：數字化設計與制造技術范文

（沈陽工程學院機械學院，遼寧沈陽110136）

摘要：數字化設計制造是技術應用型本科機械電子工程專業的核心職業能力，我院在人才培養方案中以數字化設計制造工程能力培養為主線，首先以典型企業的崗位能力需求為基礎，構建了理論教學、實踐教學、素質教育的三大課程群體系結構，提出了在教學中實施綜合課程改革的探索性實踐方法，通過改革使學生的工程能力得到了提高。

關鍵詞 ：數字化設計制造；課程群；工程能力培養；課程改革

DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.04.025

中圖分類號：G642.4文獻標識碼：A文章編號：1671—1580（2015）04—0054—02

基金項目：遼寧省教育科學“十二五”規劃立項課題“以數字化設計制造為主線的卓越工程能力培養”（編號：JG14DB280）。

收稿日期：2014—11—19

作者簡介：李鐵鋼（1973— ），男，遼寧沈陽人。沈陽工程學院機械學院，高級工程師，副教授，在讀博士，研究方向：先進制造技術及教學。

當代機械工程領域邁進了數字化制造的時代，在產品制造活動的全生命過程中利用數字化的信息實現產品和制造活動的表達、組織和運行，數字化制造大大地提高了產品的質量和企業的生產經營效率。企業的數字化制造水平和應用能力已經成為企業的核心競爭力。

應用型本科院校機電專業的人才培養特色是“工程教育，職業取向”，培養的學生是既不同于普通高等教育的研究型人才，也不同于高職高專院校的技能操作型人才，而是具有夠用的機械和電子專業理論知識，一定的人文、科技和藝術素質，較強創新精神的高等應用型機械工程領域的復合性應用型人才。從就業反饋來看，企業認為學生的理論泛泛而實踐技能不足，理論與當代的企業技術脫軌，就業后工作適應能力差，需要經過相當長時間的培訓和培養才能勝任崗位。因此，需要改革人才培養方案和課程，以數字化設計制造的綜合工程能力為主線、基于企業實踐培養人才。

一、以數字化設計制造為主線的培養方案規劃

基于我校機械專業近幾年的就業和定向培育就業客戶群調研，我院總結形成了企業的崗位能力需求指標，并分解指標，形成知識體系，根據知識體系修改了培養方案。

沈陽工程學院為以工為主的培養技能應用型人才的地方高校，辦學戰略依托電力行業，服務先進裝備制造行業和現代服務業，培養創新應用型人才。機械電子工程專業主要培養德、智、體、美全面發展，較系統地掌握機械制造及自動化、計算機應用、自動控制和電子技術應用等復合型的專業知識，以機床數控系統的應用與開發，機電一體化產品的設計、調試和管理等能力為特色的機械電子工程領域高級應用型人才。

課程群規劃遵循“三面向、三服務”的理念，即面向學生就業、面向企業界、面向未來，課程改革要服務于職業能力需求、服務于工程實踐能力培養，理論課程要服務于實踐課程。

我院綜合美國ABET工程專業認證的標準和企業需求確定了機電專業工程素質能力的培養包含自然人文能力、工程應用能力、機械產品設計能力、機械產品制造能力、機械設備控制能力和企業實踐能力等模塊。課程群體系要體現“理實交融、分為層遞進”的原則，分為基本技能層次、提高應用層次和綜合創新層次三大類。

二、課程群建設方法

（一）以課程群為基礎，結合教師科研，組建教學科研團隊，爭創精品課程。建立同典型企業的校企密切合作關系，按照典型企業的數字化生產流程規劃工程軟件，軟件分必修和選修兩部分，對于必修課程，學生必須掌握；而選修課程，學生可課后自學。必修軟件有AUTOCAD、UG、ANSYS和Matlab，選修軟件有機械工程師、Amesim、VERICUT、CAXA工藝圖表、PC DMIS、VNUC、Autoform、Geomagic Qualify和Imageware等。在工程軟件課程體系中，AUTOCAD主要培養學生的機械和電子平面制圖能力，在機械制圖與CAD課程中學習，在機械原理、機械設計、機械測繪、機械原理課程設計和機械設計課程設計中應用；UG主要培養三維設計和數控編程能力，在三維設計基礎、CAD/CAE技術與應用和數控加工工藝與編程中按模塊講授，在模具設計與制造、數控加工工藝與編程課程設計和機械裝備課程設計中應用；Matlab主要培養數學分析和控制系統分析能力，在高等數學、線性代數和機電工程控制基礎中學習，在機電一體化系統課程設計、機械工程測試技術和液壓與氣壓傳動課程設計中應用；ANSYS主要培養有限元分析能力，在工程力學和CAD/CAE技術與應用中學習，在材料成形技術和CAD/CAE實訓中應用。

（二）貫徹工程軟件培養，注重對必修軟件的系統培訓，安排好自學選修軟件的知識點，規劃好各課程中軟件的知識點講授和知識的遞進，以使學生掌握數字化設計制造能力。比如：對于數字化制造能力的培養，重點培養數控機床的加工能力，在三維設計基礎課程中講授UG軟件的基本操作和三維實體造型；在模具設計和制造課程中講授模具的三維設計；在機械制造裝備設計課程中講授夾具的設計；在機械制造技術基礎課程中講授CAXA工藝圖表軟件編制數控加工工藝規程；在數控加工工藝與編程課程中講授利用UG軟件編制數控程序；在先進制造技術課程中講授利用VERICUT軟件進行數控程序加工仿真，利用PC DMIS軟件生成數字化測量程序，利用Geomagic Qualify軟件進行檢測結果分析，最后這些技能在獨立實踐環節數控加工工藝與編程課程設計中得到全面應用。學生利用前述這些工程軟件，從產品的圖紙出發，獨立分析并設計數控加工工藝規程，編寫數控加工程序，分組加工零件并檢測。

（三）為體現數字化設計和制造能力培養，對課程群的能力體系進行分解，得到詳細的能力和目標矩陣。設置40周的獨立實踐環節，包括課程設計、實訓、實習和畢業設計，側重綜合問題的解決，體現工程實踐性和創新性，培養學生的企業實踐技能，使其能夠綜合應用專業知識進行產品的數字化設計和制造，解決實際工程問題。突出實踐教學的地位，實踐教學不僅僅是理論教學的演示、驗證和補充，還是工程能力培養的決定性環節，培養目標的實現應以能否從事生產實踐作為評判基準。加大專業化、數字化設計制造素質教育，對于

取得相關學科證書的學生將給予學分加分或課程減免的激勵，

包括數控車床和銑床的中級工和高級工操作等級證書、制圖員證書、三維設計證書、數控工藝員證書、各種省級以上相關比賽證書等。

此類課程也可以幫助學生考取職業資格等級證書，增加就業資本。

（四）加強數字化設計制造教學資源庫建設，選擇企業經典案例進行課件、圖片、動畫等教學資源的信息化建設；加強虛擬實驗室建設，建造虛擬材料成型實驗室、虛擬數控加工仿真實驗室和網絡化制造實驗室等。在進行數字化教學資源建設和虛擬實驗室建設中吸收學生參與，既激發了其學習的興趣，又鍛煉了其數字化設計和制造能力。

（五）加大教材建設，特別是綜合實踐類教材，編寫反映企業數字化設計制造技術的教材，對企業的典型零件和流程進行凝練，形成具有代表性的教學案例。教材應言簡意賅，圖例形象，還要便于進行啟發性教學，便于課后思考和進一步的知識擴展。

（六）開放數字化設計制造相關實驗室。將數控機床實驗室、CAD/CAM實驗室開放，接受課外實驗和創新制作，提高學生的學習能動性。利用好教務網絡教學平臺，將數字化設計和制造的教學資源放到網絡上，開展網絡答疑，增加與學生間的互動，利用當代大學生的信息獲取手段促進其學習興趣的提高。

［

參考文獻］

［1］陳冰.理實一體化教學在數控專業中的實踐與應用［J］.職教論壇，2007（6）.

［2］陳文杰，任立軍，張林等.新加坡理工學院基于CDIO模式的項目教學改革［J］．職業技術教育，2009（35）.

［3］胡志剛，任勝兵，吳斌.構建基于CDIO理念的一體化課程教學模式［J］．中國高等教育，2010（22）.

第2篇：數字化設計與制造技術范文

關鍵詞：數字化車間；智能制造；紡機專件

中圖分類號：TH164 文獻標志碼：A

On Promoting Intelligent Manufacturing of Textile Machinery Accessories with the Construction of Digitalized Workshop

Abstract： The paper introduces the overall structure of digitalized workshop for intelligent manufacturing. It suggests that the construction of digital application platform should play equal emphasis on carrying out business process based on model manufacturing and numerically-controlled manufacturing of machine parts based on model technology. It also analyzes the structure and main functions of enterprise information network and its connection with digitalized workshop.

Key words： digitalized workshop； intelligent manufacturing； textile machinery accessories

隨著“中國制造2025”的出臺，經緯紡機榆次分公司在躋身全國首批200家兩化融合管理體系認證企業之列的同時，按照以智能制造推進企業制造轉型升級的思路，對紡機專件產品智能制造數字化車間進行了系統性打造，力爭通過智能制造項目的實施，實現紡織專件制造的全面提升。

1智能制造數字化車間的總體架構

以羅拉產品為例，智能制造數字化車間總體架構如圖1所示。

總體架構設計分企業層、車間層、控制層、設備層等4級模型，第一級企業層主要以PLM、ERP為數據平臺，集成應用有CAD、CAE、CAPP、CAM、虛擬制造、過程仿真等；第二級車間層主要以MES為數據平臺，集成功能有計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、采購管理、設備管理、刀具管理、工裝管理、質量管理、成本管理、人力資源管理、看板管理、生產過程控制等；第3級控制層和第4級設備層以網絡DNC為數據平臺，包括控制層的過程控制系統、數據采集系統與設備層的數控機床、機器人（機械手）、輸送系統、工業識別系統、工業控制系統、儀器儀表分析系統等。4級模型是建立在工藝流程、車間布局、產能優化模擬仿真的基礎之上，遵循基于模型定義MBD（Model-Based Definition）的數字化設計與制造方法。

2智能制造數字化車間各平臺的功能建設

2.1數字化應用平臺的建設

數字化應用平臺的建設圍繞基于模型的制造執行業務流程和基于模型技術的零件數控加工制造兩個方面進行重點打造。

2.1.1基于模型的制造執行業務流程（圖2）

在PLM中完成產品、工藝、工裝設計與驗證后，對產品EBOM與工藝PBOM發送的ERP系統進行主計劃編制，形成生產工單與物料BOM，再發送到PLM和MES系統；PLM系統接收到生產工單與物料清單后，與對應版本的產品和工藝數據組合，形成制造工作包，下發到MES系統；MES系統接收到生產工單和制造工作包后，進行生產排程和物料準備，然后下發到工作中心，進行生產制造、產品檢驗及數據采集，必要時進行現場問題反饋和超差品處理，最終將數據返回PLM系統，將計劃完工和物料消耗等數據返回ERP系統。

2.1.2基于模型技術的零件數控加工制造

基于模型技術的零件數控加工制造的打造要通過后置處理產生數控程序（NC）代碼，NC代碼在PLM平臺中進行版本控制和文件管理，通過PLM與DNC的緊密集成，實現基于模型技術的數控加工編程的輸出與加工機床的連接。數控程序的管理是將其掛接在工藝結構上的數控工序下，基于工序對象實現版本控制，在統一的流程控制下實現數控程序下發和回傳。

各種信息的交互實現如下。

（1）數控程序傳輸到數控機床：工藝人員根據流程指令可選擇程序（系統自動保證最新流程中版本），通過DNC接口下發到相應數控機床。

（2）在數控機床上查看和首件試切：機床上操作者即可查詢到可下傳的NC程序列表。NC程序通過同MES系統關聯化管理，機床操作者可以直觀查看執行具體工序內容、每個工序使用的NC程序，根據需要可以查看工序三維模型和尺寸要求。

（3）回傳數控程序：對NC進行驗證和確認之后，通過DNC接口回傳確認過的數控程序，掃描到數據回傳之后，通知相關工藝員，工藝員確認之后將程序掛接到相應的工藝結構樹下。

（4）DNC系統可以將NC程序文件直接提供給機床控制器。借助車間連接，機床操作員可直接訪問生產數據。操作員可通過作業編號或工作數據包標示符找到生產所需的正確數據文件，包括NC程序、刀具清單、設置表和圖紙。

2.2 信息網絡平臺的搭建及其功能

2.2.1 企業信息網絡架構（圖3）

圖3中上層為企業局域網，覆蓋了公司產品研發、生產經營、銷售采購、質量、人力資源、財務等各職能部門和生產車間，由50多臺服務器作為數據服務平臺；下層為車間設備層DNC網絡，與數控機床、機械手、輸送系統、工業識別系統、工業控制系統、儀器儀表分析系統及管理人員客戶端等實現連接，并通過網絡交換設備連接公司局域網。

2.2.2 信息網絡平臺的主要功能

（1）基于PLM平臺的集成化系統

在統一的平臺上實現需求的解析和確立、功能架構、邏輯設計、物理設計及系統驗證，實現系統驅動的產品開發，使企業可以從整體上把握價值鏈的上下游系統。通過設計流程，可早期全面理解產品，使各個部門都能對整個系統有一個全面的了解，企業可以利用所掌握的知識來更好地權衡影響具體設計、制造、銷售、采購和服務決策的各種因素。

（2）專業CAE分析

通過與數字化生命周期管理和數字化產品開發的緊密集成，能夠在一個可視的三維環境中訪問最新的已經配置好的設計數據、產品結構、要求、規格、變更單和其它相關的信息，進行全面配置管理和產品結構管理，以協調CAD模型、CAE模型以及過程，管理實際分析數據，并與實際設計數據和實際制造數據相匹配和關聯。

（3）基于模型的全生命周期質量管理

在產品設計階段，直接從模型中提取數模和進行尺寸建模，通過仿真產品的制造和裝配過程預測產品的尺寸質量和偏差源貢獻因子，實現模型中公差分配的優化。在工藝規劃階段，實現基于實體模型三維標注驅動的智能化離線編程與虛擬仿真，有效準確地傳遞尺寸設計信息，確保數字化測量路徑規劃與虛擬仿真驗證結果的可靠性與唯一性，為輸出高質量零缺陷的執行程序提供有力支持。在產品生產階段，通過對實時生產質量信息跟蹤、分析和，幫助管理人員及時發現生產過程中的質量問題，通過對制造數據的深度關聯分析，尋求問題的根本解決方案，同時將產品開發過程中制造質量和設計質量掛鉤，形成企業質量管理的閉環。

（4）基于模型的零件工藝

以產品三維模型為基礎，工藝設計和CAM編程基于產品設計數據，并且通過工藝與產品、制造資源的關聯實現設計與制造過程中關鍵元素的有機結合；以制造特征為內在因素構建結構化的工藝結構，為下游ERP、MES系統做數據準備；基于產品三維模型的工藝設計過程是工藝仿真驗證的基礎，通過對工藝資源進行三維建模，實現產品加工和裝配的仿真驗證；三維實體造型的工藝展現形式使工藝表達形式更為直觀，手段更為豐富，對于車間工人操作更加具有現實意義；面向產品設計的編程，識別零件特征與公差要求，基于典型零件和特征的模板化編程，可以提高編程效率，改善質量，減少對員工經驗的過分依賴。

（5）基于模型的數字化制造-質量檢測基于數字化檢測，提供從檢測編程到檢測執行的功能，涵蓋從制造工程到生產執行的環節。數字化檢測與三維尺寸公差仿真、測量數據統計分析共同構成了全面的質量管理體系，幫助企業提升產品制造質量。

（6）基于模型的作業指導書

將格式多樣、關系復雜的產品定義、制造過程定義和沉淀的工藝知識等信息展現到制造現場或維護維修現場，使現場人員無二義地快速理解和執行，是整個基于模型的數字化工廠體系的重要一環。提供滿足數字化需求的紙質和電子作業指導、脫機和實時聯機的作業指導、基于Web的在線作業指導、3D交互式作業指導和基于便攜終端的作業指導。

（7）基于模型的實做數據管理

將制造執行系統中的產品制造過程、檢驗結果、消耗的物料、任務批次等信息組成實做數據，提交給PLM系統，以實做BOM的形式進行管理，構成完整的實物的虛擬表現，固化和追蹤產品實物技術狀態。

3數字化車間的實施

建設紡機專件產品智能制造數字化車間，企業要以兩化融合的思想為指導，充分應用現代信息技術、制造技術實現物流、信息流的高度統一，重點是對底層制造自動化、信息集成進行拓展應用。目的是進一步提高生產效率、提升產品質量、縮短產品研發周期、打造信息化環境下企業綜合實力以及提高資源和能源利用效率，也是企業主動順應紡織機械行業由傳統制造向現代制造轉型升級、實現企業技術創新、面向未來制造業搶占未來市場競爭制高點的戰略性舉措。

經緯榆次分公司紡機專件羅拉產品數字化車間采用PLM的管理方法，以網絡和數據庫為技術支撐，從CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等各環節對產品信息進行管理和動態跟蹤；運用網絡DNC技術對車間數控機床、輸送系統、檢測系統進行互聯和集成；通過物聯網技術實現產品制造質量的動態檢測和全程跟蹤；通過虛擬化的產品規劃和設計，利用制造執行系統，賦予工廠更多的靈活性，滿足多品種紡機專件產品的混線生產，并可為將來的產能調整做出合理規劃。

3.1產品制造流程

羅拉是細紗機牽伸機構的一個重要零件，是決定細紗機成紗指標好壞的核心零件，技術要求極高。細紗機上有6對羅拉，每對羅拉由幾十乃至上百節羅拉通過導桿、導孔、內外螺紋及羅拉軸承連接而成，最長可達到40余米，每對羅拉跳動要求不超過0.02mm，因此羅拉的各個技術指標均要達到極高的水平，是一種制造難度和復雜系數極高的產品。目前企業羅拉產品共七大類300余個品種。其工藝流程：備料外協粗加工來料檢驗切入磨加工雙頭車連線援齒熱處理校直成型磨粗磨軸承檔精磨軸承檔數控打孔粗磨端面半精磨端面砂光鋼絲輪拋光清洗錘前布輪拋光清洗電錘精磨孔端面錘前布輪拋光清洗孔精加工車外螺紋完工檢驗裝配裝箱。

3.2生產過程采集與分析系統的建設

經緯榆次分公司羅拉工廠應用無線射頻質量跟蹤系統，在羅拉生產中及售后進行產品跟蹤和質量追溯。

3.2.1羅拉生產的過程采集

羅拉生產加工過程進行跟蹤和記錄，根據羅拉的材質、加工工藝和規格，在羅拉上打印二維條碼來進行跟蹤。生產過程處于受控狀態，對直接或間接影響產品質量的生產、安裝和服務過程所采取的作業技術和生產過程進行分析，診斷和監控。

3.2.2羅拉質量追蹤數據的采集及分析系統

質量管理主要記錄、跟蹤和分析產品及過程質量數據，用以控制產品質量，確定生產中需要注意的問題。

質量數據采集：通過布置在車間的數據采集終端或手持終端上報檢驗結果，系統自動將數據存儲起來，供其他模塊進行數據處理和即時顯示。

質量檢測記錄：通過在系統中的“質量檢測記錄”界面錄入檢測項目的真實內容信息（如實際尺寸、粗糙度等）。

質量分析：可對車間生產的質量情況，按日、月、年、人、設備、日期等條件或復合條件自動生成報表文件、存儲或打印?？梢蕴峁┯嘘P產品、人員在生產過程中的基本信息給績效管理系統，通過對信息的匯總分析，以離線或在線的形式提供對當前生產績效的評價結果。

3.2.3售后產品質量追溯

羅拉產品銷售后，可以通過產品的激光條碼查到該產品的批次、生產設備及生產人員等信息，客戶發現羅拉產品存在質量問題，能及時反饋給羅拉生產廠，作為質量改進的依據。

3.3無線射頻質量跟蹤系統與其子系統MES系統的集成

企業對無線射頻質量跟蹤系統與其子系統羅拉廠MES系統實現無縫數據集成。

（1）基于工單的排產及采集信息的集成

羅拉廠MES系統生成工單后，打印產品生產跟蹤卡，所有的采集信息（包括物流信息、質量檢測數據、激光打碼信息）直接錄入工單及工單對應的所有產品的數據中，實現了采集數據與工單的無縫數據集成。

（2）質量分析與羅拉廠MES系統的信息集成

技術部門通過經緯紡機無線射頻質量跟蹤系統的質量分析系統發現問題，及時反饋給羅拉廠MES系統，羅拉廠MES系統及時對生產計劃進行調整。

4結束語

第3篇：數字化設計與制造技術范文

關鍵詞：民用飛機 數字技術 競爭

中圖分類號：V2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0092-02

科學技術的發展帶動了民用飛機產業的迅速發展。目前，飛機的制造過程實際就是利用先進的科學技術建立數學模型、進行設計仿真、設計定義產品，再根據設計模型進行數據定義，加工處理等，從而構建出真實的飛機實物產品。近來幾年，數字化設計技術在民用飛機制造業中已得到廣泛應用，根據飛機行業中日益加劇的行業競爭可以了解，若想民用飛機在設計制造中處于先導地位，就需要建立數字化的應用設計平臺，建設滿足適合飛機研制需求的數字化環境。該文中筆者介紹了民用飛機制造設計數字化的概念，采用先進的制造設計技術和數字化的管理理念，根據自身發展特點，制造有競爭的產品，提高了企業的競爭意識。

1 數字化設計與制造的定義

數字化設計與制造是在虛擬顯示、計算機網絡、快速原形、數據庫和多媒體支撐技術的支持下，根據用戶的需求，迅速收集資源信息，對產品信息、工藝信息和資源信息進行分析、規劃和重組，實現對產品設計和功能的仿真和原形制造，進而快速生產出達到用戶要求性能的產品的整個制造過程。其實際就是建立數字化的設計空間模型，從而完成產品的設計制造工作。在民用飛機行業的設計制造中，將計算機技術、制造設計技術、信息管理技術不斷融合發展，建立數字化的環境是現代行業發展的必然趨勢。

民航企業采用數字化設計技術提高發展競爭力，結合計算機技術，在網絡信息的基礎之上，利用數據庫的廣泛應用平臺，實現了飛機的制造設計。在激烈的競爭環境下，在民用飛機行業的發展中力求搭建以科學技術為主體，以提高飛機設計、制造、管理、售后服務需求為目標的綜合全面的數字化管理流程，建立數字化的設計制造體系，從而使民航企業在發展中實現真正意義上的數字化。

2 數字化技術在飛機制造中的問題分析

2.1 數字化設計與模擬仿真在應用中的問題

數字化設計與模擬仿真在飛機開發研究中需要從產品開發設計時就著手使用，同時要貫穿整個工作流程，如工藝規劃、設計及工裝設計等過程。但是目前發現許多運用時間的錯誤問題，在飛機的研制過程中出現了產品之間、工裝產品間的協調作業，忽略了在設計初期采用數字化設計與仿真的重要性，從而誘導了該狀況的發生。

同時，在數字化設計與仿真的應用中也存在參與人員的問題。對于數字化設計與模擬仿真的工作人員存在局限性，不應該只將工藝設計人員作為限定目標，要擴大人員應用范圍，實現設計人員與現場作業工人的全面參與，提高數字化技術的實用效果。

目前，在民用飛機的研制技術中，國外一般采用產品設計、工裝設計、工藝設計人員集中協調合作方式的工作流程，在改善工作方式的同時還節約了飛機研制時間。在國內飛機行業的發展中，要改善合作方式中的問題，從國外發展中汲取經驗優點，為自身行業的快速完善發展奠定堅實的基礎。另外，數字化設計與仿真技術本身也存在一定的缺陷。

目前，民用飛機使用的是索尼公司生產的DELMIA軟件，它本身就存在技術上的缺陷，如，它無法真正實現重力仿真，在仿真中三維軟件都是懸空存在的；在模擬仿真時，不能客觀的反映鈑金器件的柔韌性。所以，在采用DELMIA軟件仿真后，仍要對存在的缺陷進行分析判斷，減少設計中的誤差錯誤。

在數字化設計與仿真技術的應用中缺乏統一的標準要求，只是根據工作人員的工作經驗及產品的詳細程度來判定仿真細節，結果參差不齊，影響了模擬驗證的權威性。所以，要制定標準的規范體制，按照標準，從建模開始，統一執行。

2.2 數字化設計與仿真使用系統中的問題

數字化設計與仿真的使用系統面向的用戶面比較廣泛且個體之間差異較大，容易造成使用效果間的差異化。所以，在擴大數字化技術應用系統使用范圍的同時，要合理設計系統界面，安排適當的工作培訓，提高數字化設計制造系統的全面性、實用性。

2.3 缺少對現場生產數據的及時采集和反饋

現場數據的采集與反饋可以為工作的開展提供便利的條件，可以實現生產進程的實時監控，制定合理的生產計劃，合理安排生產進度。但是，目前民用飛機的應用系統中缺乏該種功能，不能很好的實現作業完工進程的數據采集。

數字化的管理系統軟件還沒得到普及應用，一般民航企業都存在紙質的數據報表，缺乏對產品測量數據進行統一的采集分析。目前很多測量設備均可直接生產表格，將其輸入應用系統，可以實現數據的永久保存、為今后有效的控制質量及安排生產具有一定的指導意義。

3 數字化設計與制造的特點分析

傳統的設計研制方法主要包括概念設計、初步設計、生產設計三個階段，并且各個階段都需要設計繪制模型，工作人員按照制作的樣機對飛機及內部配置進行準確詳細的設計，主要表現為串行模式。然而在數字化的設計與制造環境下，模線的繪制以及實物樣機均可由數字化的形式及樣機取代，表現為并行模式的研制過程，促進了各學科之間的交錯融合，將業務過程作為工作核心，實現了跨地域、多企業化的動態研制。利用連通的互聯網信息使分散的制造商之間加強了技術的溝通交流，互相協調合作，交換相關產品的設計，實現民用飛機設計制造中數據、人員設備及時間等資源的共享。

隨著數字化科學技術的快速發展，各行業中實現了數字化與先進技術的融合交錯。在民用飛機的發展制造過程中同樣存在這種融合技術，它充分發揮了當前先進科學技術的優勢，改善了企業的整體經濟效益。

4 數字化設計技術在民用飛機設計制造中的發展構想

4.1 加深對數字化設計仿真技術的開發應用

在民用飛機的開發研究過程中引入數字化設計仿真技術。從產品的設計研制工作開始，利用并行的工作運行模式，使各部門設計人員相互合作，利用數字化的工作設計研究平臺，提升產品的開發研制質量。同時要建立相互集成的軟件系統平臺。單一的DELMIA軟件只能將可視化的設計信息表現為信息孤島。如果在產品研制過程中，利用相互集成的系統不僅可以改觀這一情況，還能夠將DELMIA軟件與PDM軟件相互集成，通過直接的保存與調用，可實現數字資料的及時性和有效性；將DELMIA與CAPP相互集成，可以實現較強的文本處理功能，提高了系統的實用性。

4.2 建立數字化的組織管理體系

采用數字化的系統組織管理平臺，利用新型的管理方式，設置專業的管理團隊，全面有效的利用各部門間的資源投資；采用產業鏈條的結構形式利用數字化的信息平臺技術實現各企業間的連通協作，實現全球范圍內供應商的管理工作；在產品的設計研制過程中，要適時地對項目工作進行監督審查，改變傳統的管理模式，實現制造商與使用商在項目實施初期的良好溝通，組成專業的項目管理小組，及時解決項目實施中的問題，為飛機的技術研制提供良好的技術支持，縮短工程周期，提高工作效率，利用低價的成本實現高額的經濟效益。

4.3 提高系統的實用價值

民航企業面向的客戶比較廣泛且不同客戶對工藝文件的格式與審簽流程也不盡相同，根據這一情況，民航企業在產品設計開發時要采用靈活的應用系統軟件，實現文件格式及審簽工作的自定義化，從而滿足廣大客戶的需求；在管理系統中實現物料資源的條碼管理，降低資源的勞動力度，盡量避免人工操作帶來的錯誤；同時要設置人性化的管理界面，實現人人可以上手操作，使系統的功能特點得到充分發揮。

4.4 根據工作性質，設置不同的數字化網頁

全球范圍的飛機設計與制造人員表現為一種分布式的協作關系，數字化的信息平臺根據關系等級的不同，分別授予不同的操作權限，分屬于不同的操作設計界面，實現相關的設計制造，對虛擬機進行數字化操控，實現飛機設計研發的改進。截止目前為止，我國在飛機設計與制造業的發展中均實現了自身的特色發展，例如，沈飛的鈦合金結構及成飛的鋁合金等。對機制造發展的目標是在科學技術的發展基礎上，建立一個虛擬化的數字化設計制造平臺，使飛機制造商之間通過網絡信息平臺實現完美的相互協作、技術溝通交流等工作。同時，制造廠商也可以不受地理區域的限制，利用自身的權限主動訪問虛擬飛機。同樣作為合作伙伴的供應商也享有一定的權限，利用數字化信息平臺，實現各企業的信息資源共享。利用數字化開放式的信息技術平臺，可以有效及時的滿足合作伙伴的資源需求，提升了工作進程及工作效率。

4.5 民用飛機適航要求下的數字化設計技術研制平臺

民用飛機的研制開發要滿足適航管理的要求，在保障安全的同時也要維護大眾的整體利益。在信息技術及資源共享的技術環境下，改變傳統的研制模式，建立數字化的設計研制平臺，為民航企業在制造業的發展中獲得了良好的競爭力。

同時，在利用數字化設計平臺的發展中也要實現現有資源的充分利用，綜合聯系未來發展因素，實現清晰明了的數字化設計平臺的層次結構。在基于WEB的發展環境要求下，結合WEB的特點，實現企業間的合作聯系，建立一個系統的數字化研制平臺，建立全面的數據資源結構，將數據按要求分類、分別管理、進行實時監控與審查全面提高信息資源的管理力度。綜合考慮項目中的各個工作環節，確保數字化研制平臺的全面參與。

4.6 以優質的服務質量贏得發展市場

在世界經濟發展環境的影響下，各企業的發展都存在一定程度上的不確定性。為了穩定企業在發展中的堅固地位，力求建立全能的公司企業。在民航企業的發展中，輔助服務市場在民用飛機市場的發展中占有很大比重，擁有廣闊的發展前景。所以，在民航企業發展中，要建立健全的服務體系和完善的服務流程結構，以此提高民航企業在發展中的競爭力。優質的服務質量是贏得市場發展的前提，所以，售前要做到優質的服務質量，售后要做到細致入微。做到專業迅速，及時處理解決服務問題，工作人員要盡自身最大限度降低產品給客戶帶來的損失。

5 數字化設計技術在民航企業制造業中發展的預期效果

目前，三維數字化設計技術已經開始應用在民用飛機設計制造業中。數字化的設計技術減輕了設計工程師的工作負擔、提高了工作效率，利用仿真得到的真實模型，方便了工程師對后期工作的處理設計，提高了工作質量；利用數字化的樣機結構，實現了零件結構及系統之間的協調設計，同時改變傳統的設計制造模式，縮短了研制周期，降低了費用成本。數字化設計技術為民用飛機設計制造資源計劃系統的實施提供了便利條件，為資源計劃的實施提供了實時準確的動態數據。在激烈的社會經濟競爭環境下，由于網絡資源的擴展，供應鏈也逐漸形成了一種新的網鏈模式，利用數字化的設計技術提高了供應商之間的運作效率。從數字化的真實模型可以了解客戶的需求，加強了客戶與制造商的互動聯系，根據用戶需求，制造設計出符合客戶要求的產品，提高客戶的滿意程度。

6 結語

在航空制造業的發展中競爭力的提高主要受時間、成本、質量及服務四個因素的影響，并且它們已成為航空航天領域各企業發展的追求目標。數字化的設計與制造技術為航空制造業的發展帶來了革命性的機遇與挑戰，在高規格的質量要求下縮短了研制周期、在低成本的基礎上提高了產品質量，達到了客戶的滿意程度，加快了企業發展的進程。在利用數字化的設計技術的同時，還要綜合采用系統的數字管理體系，對民航企業進行整體的技術變革，領導者要高瞻遠矚，建立專業的工作團隊，從而全面提高企業在行業中的競爭力。

參考文獻

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[2] 周群，呂福成.飛機制造中數字化標準工裝的定義與應用[J].中國科技縱橫，2011（13）：112.

[3] 孟飆.飛機數字化裝配制造過程供應鏈管控的重要性[J].航空制造技術，2010（23）：101-103.

[4] 張國義，曹曉東.應用WSN技術提高飛機部件數字化裝配制造水平[J].航空制造技術，2011（9）.

[5] 劉光偉，萬世明，何萬飛，等.模具數字化設計制造技術：論航空鈑金模具數字化設計制造技術的發展[J].航空制造技術，2009（20）：40-47.

[6] 梅中義.大飛機數字化裝配技術：基于MBD的飛機數字化裝配技術[J].航空制造技術，2010（18）：40-45.

第4篇：數字化設計與制造技術范文

【關鍵詞】數字化工廠工藝規劃仿真優化

中圖分類號：S220文獻標識碼： A

1引言

圍繞激烈的市場競爭，制造企業已經意識到他們正面臨著巨大的時間、成本、質量、產品差異化等壓力。如何快速適應市場的變化，實現從“以產定銷”到“按訂單生產”模式轉變？數字化工廠提供了較為理想的解決方案。

2 數字化工廠概述

數字化工廠是BIM(建筑信息模型)技術、現代數字制造技術與計算機仿真技術相結合的產物，同時具有其鮮明的特征。

2.1數字化工廠

2.1.1數字化工廠的概念

數字化工廠是以產品全生命周期的相關數據為基礎，根據虛擬制造原理，在虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、優化和重組的新的生產組織方式。它是在設計建造階段，建立全面、詳實的信息，包括材料、工藝、設備運行管理等全生命周期的信息檔案數據庫，利用BIM(建筑信息模型)技術指導建筑物、構筑物及設備的科學使用和維護，為信息化、標準化管理提供數據基礎平臺，加上CAD、EEP、MEP等應用管理系統，實現工廠控制系統內部數字化信息的有效傳遞，既鏈接了生產過程的各個環節，又與企業經營管理相互聯系，進而把整個企業數字化的資金信息、物流信息、生產裝置狀態信息、生產效率信息、生產能力信息、市場信息、采購信息以及企業所必須的控制目標都實時、準確、全面、系統地提供給決策者和管理者，幫助企業決策者和管理者提高決策的實時性和準確性以及管理者的效率，從而實現管理和控制數字化、一體化的目標。

2.1.2數字化工廠的優勢

數字化工廠利用其工廠布局、工藝規劃和仿真優化等功能手段，改變了傳統工業生產的理念，給現代化工業帶來了新的技術革命，其優勢作用較為明顯。

預規劃和靈活性生產：利用數字化工廠技術，整個企業在設計之初就可以對工廠布局、產品生產水平與能力等進行預規劃，幫助企業進行評估與檢驗。同時，數字化工廠技術的應用使得工廠設計不再是各部門單一地流水作業，各部門成為一個緊密聯系的有機整體，有助于工廠建設過程中的靈活協調與并行處理。此外，在工廠生產過程中能夠最大程度地關聯產業鏈上的各節點，增強生產、物流、管理過程中的靈活性和自動化水平。

縮短產品上市時間、提高產品競爭力：數字化工廠能夠根據市場需求的變化，快速、方便地對新產品進行虛擬化仿真設計，加快了新產品設計成形的進度。同時，通過對新產品的生產工藝、生產過程進行模擬仿真與優化，保證了新產品生產過程的順利性與產品質量的可靠性，加快了產品的上市時間，在企業間的競爭中占得先機。

節約資源、降低成本、提高資金效益：通過數字化工廠技術方便地進行產品的虛擬設計與驗證，最大程度地降低了物理原型的生產與更改，從而有效地減少資源浪費、降低產品開發成本。同時，充分利用現有的數據資料（客戶需求、生產原料、設備狀況等）進行生產仿真與預測，對生產過程進行預先判斷與決策，從而提高生產收益與資金使用效益。

提升產品質量水平：利用數字化工廠技術，能夠對產品設計、產品原料、生產過程等進行嚴格把關與統籌安排，降低設計與生產制造之間的不確定性，從而提高產品數據的統一性，方便地進行質量規劃，提升質量水平。

2.2數字化工廠的差異性

“數字化工廠”貫穿整個工藝設計、規劃、驗證、直至車間生產工藝整個制造過程，在實施過程需要注意系統集成方面的問題，“數字化工廠”不是一個獨立的系統，規劃時，需要與設計部門的CAD/PDM系統進行數據交換，并對設計產品進行可制造性驗證（工藝評審），同時，所有規劃還需要考慮工廠資源情況。所以，“數字化工廠”與設計系統CAD/PDM和企業資源管理系統ERP的集成是必須的。同時，“數字化工廠”還有必要把企業已有的規劃“知識”（如工時卡、焊接規范等）集成起來，整個集成的底部是PLM構架。

同時，類似于PDM系統和ERP系統，每個企業都有自己的流程和規范，考慮到很多人都在一個環境中協同工作（工藝工程師、設計工程師、零件和工具制造者、外包商、供應商以及生產工程師等），隨時會創建大量的數據，所以，“數字化工廠”規劃系統也存在客戶化定制的要求，如操作界面、流程規范、輸出等，主要是便于使用和存取等。

3 數字化工廠的實現與應用

數字化工廠以突出的功能優點，在工業生產，尤其是制造業生產中具有廣泛的應用，但其實現過程也涉及多種關鍵技術。

3.1數字化工廠的關鍵技術

數字化工廠涉及的關鍵技術主要有：數字化建模技術、虛擬現實技術、優化仿真技術、應用生產技術。

數字化建模技術：數字化工廠是建立在數字化模型基礎上的虛擬仿真系統，輸入數字化工廠的各種制造資源、工藝數據、CAD數據等要求建立離散化數學模型，才能在數字化工廠軟件系統內進行各種數字仿真與分析。數字化模型的準確性關系到對實際系統真實反映的精度，對于后續的產品設計、工藝設計以及生產過程的模擬仿真具有較大的影響。因此，數字化建模技術作為數字化工廠的技術基礎，其作用十分關鍵

虛擬現實技術：虛擬現實技術能夠提供一種具有沉浸性、交互性和構想性的多維信息空間，方便實現人機交互，使用戶能身臨其境地感受開發的產品，具有很好地直觀性，在數字化工廠中具有廣泛的應用前景。虛擬技術的實現水平，很大程度上影響著數字化工廠系統的可操作性，同時也影響著用戶對產品設計以及生產過程判斷的正確性。

優化仿真技術：優化仿真技術是數字化工廠的價值所在，根據建立的數字化模型與仿真系統給出的仿真結果及其各種預測數據，分析虛擬生產過程中的可能存在的各種問題和潛在的優化方案等，進而優化生產過程、提高生產的可靠性與產品質量，最終提高企業的效益。由此可見，優化仿真技術水平對于能否最大限度地發揮企業效益、提升企業競爭力具有十分重要的作用，其優化技術的自動化、智能化水平尤為關鍵。

應用生產技術：數字化工廠通過建模仿真提供一整套較為完善的產品設計、工藝開發與生產流程，但是作為生產自動化的需要，數字化工廠系統要求能夠提供各種可以直接應用于實際生產的設備控制程序以及各種是生產需要的工序、報表文件等。各種友好、優良的應用接口，能夠加快數字化設計向實際生產應用的轉化進程。

3.2常見數字化工廠軟件

由于數字化工廠技術在工業生產過程中的優越性，各知名企業競相開發各種數字化工廠軟件，其中較為常見、應用最為廣泛的數字化工廠軟件主要有eM-Power和Demia等。

eM-Power是由美國的Tecnomatix技術公司開發的數字化工廠軟件，它在工業生產中應用十分廣泛。該軟件架構是建立在Oracle數據庫之上的三層結構，它為企業用戶提供零件制造解決方案、裝配規劃、工廠及生產線設計和優化、產品質量和人員績效等主要功能。這些主要的功能模塊建立在統一的數據庫eM_Server中，實現整個生產制造過程的信息共享。2007年以來，西門子公司在收購了UGS（UGS于2004年收購了Tecnomatix）的基礎上，推出了功能更為強大的Teamcenter 8和Tecnomatix 9，提供工廠設計及優化、制造工藝管理、裝配規劃與驗證、開發、仿真和調試自動的制造過程和質量管理等功能，在各大企業具有廣泛應用。

Delmia是由法國的Dassault公司開發的數字化工廠解決方案，該解決方案是構建在Dassault公司的PLM結構的頂層，由其專用數據庫（PPR-Hub）統一管理。Delmia的體系結構主要包括：面向制造過程設計的（DPE）、面向物流過程分析的（QUEST）、面向裝配過程分析的（DPM）、面向人機分析的（Human）、面向虛擬現實仿真的（Envision）、面向機器人仿真的（Robotics）、面向虛擬數控加工方針的（VNC）、面向系統數據集成的（PPR Navigato）等。它主要由面向數字化工藝規劃模塊、數字化仿真平臺工具集以及車間現場制造執行系統的集成模塊等組成。

3.3數字化工廠的應用

數字化工廠是信息化技術發展過程中出現的一種新的企業組織形式，是促進企業現代化發展的新興技術，目前主要應用在汽車制造、航空航天等大型制造企業。

3.3.1數字化工廠技術在汽車行業的應用。

目前，數字化工廠技術在國內外汽車制造業中得到了廣泛應用。在國外，如通用汽車公司使用Tecnmatix eMPower的解決方案，大大縮短了通用公司從新產品設計、制造到投放市場的時間，同時提升了其產品質量。奧迪公司使用eM-Plant進行物流規劃仿真，如A3 Sportback項目。通過物流規劃仿真不僅使得整個生產物流供應鏈之間建立起了緊密有序的聯系，同時也方便對物流方案進行先期評估和可行性分析。在國內，如一汽大眾在車身主拼線工藝設計中采用數字化工廠技術，改善了車身焊接工藝，提高車身焊接質量。上海大眾在發動機設計和產品總裝領域采用數字化工廠技術，大幅提升了公司的制造技術和產品質量。目前，華晨金杯公司引進西門子的Tecnomatix軟件，對產品的總裝工藝進行數字化改造。

3.3.2數字化工廠技術在飛機制造業的應用。

在飛機制造業，數字化工廠技術的先進性也得到了充分體現。如美國的洛克希德馬丁公司在F35研制過程中，采用數字化工廠技術縮短了2/3的研制周期，降低了50%的研制成本，開創了航空數字化制造的先河。有如波音787飛機在研制過程中采用基于Delmia的數字化工廠技術，實現其產品的虛擬樣機?？湛虯380飛機采用虛擬裝配方案，實現整機的三維虛擬裝配仿真和驗證。不僅國外飛機制造企業在其產品的研制、生產過程中使用數字化工廠技術，國內的飛機制造企業也是如此。如上海飛機制造廠利用數字化工廠技術在三維環境中進行人工裝配操作的數字化模擬，提高了人工操作的標準化。而西安航空動力控制公司則采用Tecnomatix的數字化工廠軟件對其異型件生產線進行仿真和優化，進行技術改造探索。

3.3.3數字化工廠在鑄造行業的探索

共享鑄鋼團《數字化工廠示范工程》擬運用先進制造理念（如虛擬制造、智能制造、綠色制造、柔性制造等）和先進鑄造技術、方法，結合共享集團在鑄造行業內領先的制造、技術和管理經驗，全面融合先進信息化技術，建設數字化模樣生產線、數字化柔性造型生產線、智能化熔煉控制系統、智能體聯合控制的鑄件精整線、數字化在線檢測等綜合集成的數字化鑄造工廠，在“多品種、小批量、快捷”鑄造生產方面達到同行業領先水平，建成一座在鑄造行業領先的“數字化、柔性化、綠色、高效”鑄造工廠，集成并創造數字化鑄造新模式。

4結束語

隨著計算機技術、網絡技術的飛速發展，數字化工廠技術不斷與現代企業相結合，已成為提升企業競爭力的新動力。在當前企業發展的新形勢下，數字化工廠技術出現了新的趨勢。首先，現場總線技術在數字化工廠中的應用，提升數字化工廠的現場可操作性；其次，應用網絡技術，拓展數字化工廠網絡互聯能力；最后，數字化工廠的智能化發展，實現虛擬仿真與企業真實生產的無縫鏈接，打造真正的智能數字化工廠。

作者簡介

郭兆祥（1976-）男，碩士研究生，從事技術質量管理工作。

參考文獻.

[1]李險峰.DELMIA讓數字化工廠成為現實[J].CAD/CAM與制造業信息化，2006，(9)：48-50.

第5篇：數字化設計與制造技術范文

[關鍵詞]MBD；數字化；裝配

中圖分類號：V262.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）12-0351-01

國外先進企業在20世紀80年代初開始大規模對飛機總裝生產線進行技術改造，并圍繞自動化和數字化制造技術和生產模式進行了各項技術的創新和流程再造。目前，自動化測量技術、數字化支撐定位技術、自動化加工技術、在線測量等先進技術，已經滲透到飛機制造和裝配的各個環節，為航空制造技術的發展起到了重要作用。[1]

1、MBD技術條件下研究的優勢

與傳統的工程圖紙相比，MBD技術擁有巨大的優勢，應用在此基礎上發揮最大的作用。主要有點：第一，MBD數據集是生產環節中的單一數據來源，避免出現數據不吻合、成本高的現象；第二，MBD技術可以展現的三維空間動態，直觀的表達造型，尤其是一些有曲面的；第三，可以促進研制人員對設計的表達，可以讓生產人員更加準確的把握設計的核心技術，更精確的制作；第四，可以更好的實現新型技術和產品的制造和加工；第五，MBD技術真正的實現了產品數字化定義，使產品在加工、裝配、測量和檢驗的過程中實現高度的集成，生產人員即使在脫離圖紙的情況下，也能進行產品的順利制造和檢驗；第六，MBD技術借助CAD系統具備的隱藏、移動、旋轉和縮放等功能，使得產品信息可以更加簡潔、有效存取、管理和展示；第七，基于MBD技術的制造技術采用數字化研制體系，可以準確、高效的傳遞產品信息，可以避免在后期生產過程中生產人員閱讀、輸入產品信息的流程，減少產品研制過程中由于人為因素導致的操作失誤，減少重復性勞動，提高整體生產效率；第八，在MBD技術條件下，應用研究可以給研發人員帶來三維模型和二維數據對應，可以促進研發人員更準確的把握產品的信息。[2]

2、優化基于MBD的飛機數字化裝配技術的幾點建議

2.1、提升測量裝配技術

結合MBD技術在航空制造行業的應用現狀，數字化裝配技術的廣泛應用離不開測量監測的發展，在一定程度上提升數字化測量裝配技術具有實質性作用。所謂MBD的數字化測量裝配技術，即是通過相關檢測設備和運行工具對飛機裝配構件的面積形狀、尺寸大小予以監測，如：電子經緯儀、數字化照相測量設備，按照設計標準試行的特殊裝配技術。在飛機裝配過程中，利用數字化測量裝配技術和相關檢測系統，將實際測量數據與MBD模型理論數據統一對比（保障數據的精確度），對不符合要求的進行自動化修改，控制空間裝配位置和坐標范圍的差異變化。[3]在某飛機裝配現場中，通過AO裝配指令的標準規劃設計，將數字化測量裝配技術應用于其中，通過中間協調環節和安裝質量等判斷依據，在原有基礎上縮減產品生產周期和數據采集時間，為工裝定檢、零件設計等方法提供了更加便捷的條件，將數字化產品定義提升至100%功效，BASE坐標系統檢測也發揮了獨特優勢，是完成實測值的對比分析后的準確度檢驗。

2.2、增強工藝設計體系

基于MBD三維數字化裝配工藝設計過程中，對三維裝配指令的監管方式較為嚴格，并始終連接機設計過程的整體發展中。為此，在制定數字化裝配技術的設計方案中，重視工藝設計體系的不同構造階段，對“裝配路徑設計、工藝優化模擬程序、制孔設備定位”等相關方面做好裝配處理，安排裝配內部零構建設計規劃，以保障數字化裝配仿真自動化系統。在達索公司的DELMIA軟件平臺開發中，利用三維數字化裝配設計系統，通過DPM和DPE為其提供三維可視化操作環境，結合三維裝配工藝體系的頂層設計原理，為產品規劃設計、裝配工藝提供選擇路徑，將現場制造實際問題發生概率縮減至最小，MBD模型數據的可靠性應用于產品實際制造中，以保障工藝設計和規劃處理的可行性，這也是當前三維數字化裝配技術的基本表征。

2.3、型材類零件外形

科技的進步帶動數字化的進程，航天事業也積極引用數字化技術，提高了產品的質量和生產效率。在飛機零件制造過程中，經常會遇到一些曲面零件的加工，但是由于曲面的尺寸把握的高難度，時間生產中就會出現很多廢品，浪費了不少資源。目前對這種曲面零件的制作還很難進行數控加工，因為很難找到零件的原點，定位的時候也比較困難，生產的進度很難掌控。因此在這類零件加工中還是建立傳統的平面數模。這種帶有曲面零件的外形樣板的設計不同于以往的外形樣板的設計，是在展開數字模型的基礎上進行外形樣板的設計。科研技術人員根據工程數據將數字模型展開，得到準確的數據，再進行重新建模的工作，外形樣板的模型可以提高曲面零件的精確度。外形樣板是加工全面零件的重要依據，各項數據的建立和表達都需要十分的準確和清晰，最大程度的節省飛機制造的周期，提高飛機產品出廠時的質量。

2.4、MBD的數字化測量裝配技術

MBD技術的應用使得數字化測量裝配檢測技術得以廣泛應用，就是運用先進的檢測設備（如激光跟蹤儀、電子經緯儀、數字照相測量設備以及室內 GPS等數字測量系統）對工裝或裝配件的形狀和尺寸進行實時監測，并采取相應措施把工裝形狀與尺寸控制在設計要求范圍內或對裝配件進行直接裝配的一種先進裝配技術。在進行數字化測量裝配過程中，激光跟蹤儀等數字測量系統采集工裝或者產品的形狀與尺寸信息，并通過測量數據分析系統對測量數據與MBD數模中的理論數據進行分析比對。如果測量數據不符合理論數據的尺寸公差要求，則通過手動或自動方式調整裝配對象空間位置，直到測量數據在理論數據的尺寸公差范圍內。

2.5、應用制孔提取方式

據不完全數據統計，對機裝配的實際運行過程，大型飛機構造中約有150～200萬個連接件，機械鏈接為主要施行方式。目前，部分飛機產品模型設計采用CATIA模型文件，通過零件對象、模型文件等形式呈現，提升裝配制孔孔位信息提取方式的實際應用效益，可完成產品設計過程中的元素對象整合（幾何信息、文本信息），對產品設計元素互聯技術也具備一定影響，可供相關產品編程工作重屠用。對機部件裝配技術，制孔孔位信息提取方式通過內部深度、面積大小、孔口平滑等情況，為MBD數字化裝配技術提拱了關鍵依據，深入到裝配技術的實際應用中。

3、結語

總之，我國飛機裝配技術起點低，基礎薄弱，要最終實現數字化裝配技術的發展，必須深入研究計算機控制、測量、在線檢查、管理等多領域學科技術，經歷從基礎技術研究和應用到模塊化單元技術研究應用，再到數字化裝配技術集成研究應用三個階段，走自主研發之路。只有這樣，才能使我國飛機裝配技術研究重點突出、成本可控、易于試驗和實現，從而迅速轉化成實用的生產技術，支持我國數字化裝配和制造技術的發展，提高產品質量和企業競爭力。

參考文獻

[1] 梅中義.基于MBD的飛機數字化裝配技術[J].航空制造技術，2010，18：42-45.

第6篇：數字化設計與制造技術范文

關鍵詞 數字化協同設計；PDM；應用

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2015）09-0036-01

隨著計算機和網絡技術的發展，在設計領域，數字化協同設計將是發展趨勢，也是互聯網+的一種實現。PDM則是數字化協同設計的重要實現方法。PDM發展較早，它與現代互聯網技術結合，可以作為數字化協同設計的重要實現手段，為數字化協同設計提供有力的技術支持，保證數字化協同設計取得積極效果?；谶@一認識，我們應認真分析PDM與數字化協同設計的概念和內容，并深入探討PDM在數字化協同設計中的應用，重點從構建PDM數據庫和構建新的產品開發平臺兩個方面入手，分析PDM在數字化協同設計中的應用效果，為數字化協同設計提供有力支持。

1 數字化協同設計和PDM的主要概念和內容

數字化協同設計DCD（Digital Cooperative Design）是由計算機圖形學、遠程會議系統、并行工程、多媒體技術、互聯網技術、圖形與圖形通信和協作信息管理系統等多學科知識集成的系統技術。協同設計從根本上改變了傳統單機作業的設計方式，在分布式協同設計環境下，設計人員可以在產品開發的過程中尋找合作，借助于系統提供的功能共同完成設計。

PDM（Product Data Management，產品數據管理）技術出現于八十年代初期，大多是由各CAD供應商推出的配合CAD產品的系統，主要局限在工程圖紙的管理，解決了大量工程圖紙、技術文檔以及CAD文件的計算機管理問題。這是第一代PDM產品。隨著PDM技術的發展，目前PDM產品已經發展到了第三代，無論是技術成熟度還是對數字化協同設計的支持，都比第一代產品有明顯的優勢。因此，正確分析PDM技術，并掌握PDM技術，對推動數字化協同設計發展和提高設計質量具有重要作用。由此可見，正確分析數字化協同設計和PDM技術的概念和內容，對推動PDM在數字化協同設計中的應用具有重要作用。

2 PDM在數字化協同設計中的應用，應構建PDM數據庫

PDM作為所有產品知識的唯一數據源，提供了豐富的知識查詢手段，特別是對部件和文檔的分類管理，使PDM 真正成為了一個能夠讀解數據含義的業務知識系統，使得PDM遠遠超出了普通的文檔服務器（File Server or FTP）以及VSS這樣的協同控制領域，成為最接近知識管理的應用系統。具體應從以下幾個方面

入手。

1）將PDM作為搭建數據庫的主要技術?？紤]到PDM技術的優越性，以及PDM技術對數字化協同設計的作用，在數字化協同設計過程中，積極構建PDM數據庫是十分重要的。結合當前數字化協同設計實際，將PDM作為搭建數據庫的主要技術，對提高數據庫構建質量和滿足數字化協同設計需要，具有重要作用。因此，應掌握PDM技術特點，并根據數字化協同設計的實際需要，利用PDM技術，構建數字化協同設計所需的數據庫。

2）根據數字化協同設計的現實需要，構建PDM數據庫。在了解了PDM技術之后，我們應認真分析數字化協同設計的需求，并根據數字化協同設計的現實特點，利用PDM技術構建數據庫，將該數據庫作為數字化協同設計過程中的重要數據支撐手段，提高PDM的應用性，為數字化協同設計提供更加完善的數據支撐，最大程度的滿足數字化協同設計需要，為數字化協同設計提供有力的支持。

3）把握正確的構建原則，提高數據庫的實用性。鑒于PDM技術的優點，以及PDM技術在構建數據庫中的作用，在構建數據庫過程中，我們應把握正確的構建原則，即把握準確性原則，做好技術選擇，把握全面性原則，保證數據庫能夠起到積極作用，把握有效性原則，保證數據庫在實際使用中能夠達到預期目的，提高數字化協同設計的整體質量。因此，把握正確的構建原則，并提高數據庫的實用性，對PDM技術應用具有重要作用。

3 PDM在數字化協同設計中的應用，應構建新的產品開發平臺

PDM建立了一個產品開發的平臺，使企業能夠運用并行工程（Concurrent Engineering）的原理，使產品在設計階段就包含產品相關的各個部門，如設計、工藝、制造、采購等，能夠讓各個部門協同工作。設計人員在初期就可以選用滿足要求并且成本低的零部件，產品設計的缺陷（無論是影響產品性能，還是影響產品的可制造性）也可以被及早發現，從而減少了工程變更的次數，縮短廠產品的研發時間?；赑DM的這一優勢，PDM在數字化協同設計中的應用，應構建新的產品開發平臺。具體應從以下幾個方面入手。

1）根據實際需要，構建新的產品開發平臺。在PDM技術應用過程中，考慮到PDM對數字化協同設計的促進，構建新的產品開發平臺，是解決數字化協同設計現存問題的重要手段。因此，PDM技術在具體應用過程中，應根據實際需要，構建全面新穎的產品開發平臺，提高其針對性。

2）在產品開發平臺的構建中，以滿足數字化協同設計需求為準。為了保證產品開發平臺的構建取得實效，在利用PDM技術構建產品開發平臺過程中，應正確分析數字化協同設計的需求，并以滿足實際需求為準，做好產品開發平臺的構建，提供數字化協同設計的整體質量，提高PDM的應用效果。

3）優化設計流程，提高產品設計的合理性。構建新的產品開發平臺之后，應將主要精力放在設計流程的優化上，通過對設計流程的優化，使產品設計的合理性得到全面提高，進而滿足數字化協同設計的需要，最終達到提高數字化協同設計效果的目的，為數字化協同設計提供有力支持。

4 結論

通過本文的分析可知，PDM技術可以作為數字化協同設計的重要手段，為數字化協同設計提供有力的技術支持，保證數字化協同設計取得積極效果?；谶@一認識，我們應認真分析PDM與數字化協同設計的概念和內容，并深入探討PDM在數字化協同設計中的應用，重點從構建PDM數據庫和構建新的產品開發平臺兩個方面入手，分析PDM在數字化協同設計中的應用效果，為數字化協同設計提供有力支持。

參考文獻

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[2]曹健，吳瑞珉，張友良.CSCW環境下協同設計的多版本問題及其管理策略[J].計算機工程與應用，2014（11）.

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[4]于戈，宋寶燕，田文虎，等.現代集成制造中的工作流管理技術研究[J].計算機集成制造系統-CIMS，2014（6）.

第7篇：數字化設計與制造技術范文

關鍵詞：飛機；數據管理；集成管理

飛機是當今交通運輸行業的主要交通工具之一，其匯集了當今各種高新技術，可以說是人類當今工作科技發展支柱，航空產業也因此成為當今各國經濟與國力的體現依據。就我國而言，航空產業的興起也帶動著材料產業、通信產業及電子產業的蓬勃發展。在飛機裝備綜合保障的分析與設計工作中，可靠性維修性保障性分析已成為關注的焦點。文章通過分析飛機數字化裝備數據集成管理的內涵，提出了具體的實施方案。

1 飛機綜合保障數據集成管理

飛機是一個集機械、電子、通導、武器等多種裝備及技術的綜合體。在使用過程中如何保持飛機的最大系統效能，以最少的投入來保障各裝備的安全可靠的運行一直是各級部門以及裝備使用和維修管理人員追求的目標。為了實現該目標，要進行有效地綜合保障，必須要有能描述裝備狀態的準確數據。也就是說，要有大量的有效信息用于分析與決策，這就涉及到數據的集成管理。即數據是各種保障方案得以執行的前提。

飛機數字化裝備數據是飛機數字化裝配工藝設計、制造中所使用的制造數據的總稱，它包含了工程數據、裝配工藝數據、資源數據及檢驗數據等多個領域。其中工程數據主要指的是工程設計部門所的有關產品結構、產品物理性能、功能及設計方面的數據。裝配工藝數據指的是飛機是數字化裝配中所生成的各項工藝信息流。資源數據則是飛機數字化裝配工藝設計、生產當中所生成的基本信息，其中包含了材料信息、設備庫信息、人員配置信息及工具庫等。檢驗數據是一個動態的過程，它隨著裝配業務流程的開展而不斷變化，其中包含了檢驗測驗數據、現場裝置數據、數字化測量設備得出的實驗數據以及誤差分析數據等。

2 以數字化為核心的裝配技術

飛機裝配的關鍵在于要協調和解決好系統件裝配過程中的互換問題，只有這樣才能實現裝配的科學合理。數字化裝配技術是一種能提高產品質量、適應快速研制和生產、降低制造成本的技術。數字化裝配方法不僅包括了傳統數字化裝配概念中工裝的設計、制造及裝配的虛擬仿真等，還包括了如柔性裝配、無型架裝配等自動化裝配方法。飛機數字化裝配技術是數字化裝配工藝技術、數字化柔性裝配工裝技術、光學檢測與反饋技術、數字化鉆鉚技術及數字化的集成控制技術等多種先進技術的綜合應用。數字化裝配技術在飛機裝配過程中實現裝配的數字化、柔性化、信息化、模K化和自動化，是將傳統的依靠手工或專用型架夾具的裝配方式轉變為數字化的裝配方式，將傳統裝配模式下的模擬量傳遞模式改為數字量傳遞模式，因此要首先明確以下概念：

2.1 協調準確度。

協調準確度描述的是兩個系統件相互配合的實際尺寸和幾何形狀的匹配程度，符合程度越高該值越大。由此可見，采用的先進裝配技術必須能夠提高不同系統件之間的協調準確度。

2.2 關鍵特性

關鍵特性是指那些能夠影響飛機系統件之間協調準確度的過程特性、零部件特性以及材料特性。它是由具體的計量和計數數據來衡量的，并根據數據制定相應的特性樹從而指導飛機裝配。

2.3 基于數字化標工定義的互換協調方法

數字化協調方法是一種建立在數字化標準工裝定義上的協調互換方法，也即是常說的數字化標準工裝協調方法，它能夠保證組件和產品部件、產品和生產工藝裝備、工藝裝備之間形狀和尺寸的協調互換。數字標工協調法的實現依賴于測量系統、數字化制造以及數字化工裝設計，利用數控成形加工出定位元素。在進行工裝制造時，通過室內GPS、數字照相測量、電子經緯儀、激光跟蹤儀等數字測量系統實時控制測量，建立相關的坐標系統從而直接比較3D模型定義數據和測量數據，達到驗證產品是否合格的目的。

3 裝配數據集成模型

飛機數據裝配之中需要大量的數據信息，這些信息在各個應用系統之間要及時互通共享，此時集成數據則能有效的保證業務流和數據流的互轉。在飛機裝配中，數據集成模型的構建主要從以下方面入手。

3.1 系統集成框架的建立

集成框架指的是在分布式、異構的計算機環境中實現信息集成、功能集成及過程集成的軟件系統，這一環節通常都是以PDM作為集成平臺，將CAD、CAPP、ERP、MES作為數據傳輸平臺，從而實現內外信息的共享與互通，使信息流處于有效、有序、可控的狀態。這種集成框架是以現有的數據庫技術、網絡技術為支撐平臺來完成文檔管理、項目管理和配置管理等任務。

3.2 裝配數據集成實現的關鍵技術

3.2.1 數字化裝配工藝的設計

數字化裝配工藝設計的基礎是基于模型的定義（MBD）技術，即用集成的三維實體模型來完整表達產品定義信息，作為唯一的制造依據。MBD技術根據數字化定義規范，采用三維建模進行數字化產品定義，建立起滿足協調要求的全機三維數字樣機和三維工裝模型。工藝人員可直接依據三維實體模型開展三維工藝設計，改變了以往同時依據二維工程圖紙和三維實體模型來設計產品裝配工藝和零件加工工藝的做法，依據數字化裝配工藝流程，建立三維數字化裝配工藝模型，通過數字化虛擬裝配環境對裝配工藝過程進行模擬仿真，在工藝工作進行的同時及飛機產品實物裝配前進行制造工藝活動的虛擬裝配驗證，確認工藝操作過程準確無誤后再將裝配工藝授權發放，進行現場使用和實物裝配。在工藝模擬仿真過程中還可生成裝配操作的三維工藝圖解和多媒體動畫，為數字化裝配工藝現場應用提供依據。

3.2.2 框架系統之間的集成

現階段的裝配數據是在數字化技術的基礎上，以PDM作為集成平臺，這一集成方式包含了封裝模式、接口模式、內部函數調用模式、中間交火模式和中間數據庫等，是根據數據類型、信息操作分類及存儲方法再結合管理流程、開發成本形成的一套系統集成模式。

（1）CAD與PDM集成

CAD與PDM之間的信息集成利用接口連接的方式來實現，CAD系統將產品的結構。零件信息及時、準確的反映給PDM系統，確保了兩個系統數據的一致性，另外通過PDM系統內部借口，將這些文件批量導出并存儲到PDM系統中，讀取零件相關信息，且生成BOM結構樹，與三維模型、文件等信息一一對應。

（2）CAPP與PDM集成

CAPP與PDM系統之間的集成采用了接口與緊密集成混合的繼承方式，是通過DELMIA作為系統核心，以PPR-HUB作為存儲器，用來存儲集成產品的相關信息和工藝資源，為產品裝配各階段工藝人員使用提供了最新、最真實的數據資料。

結束語

伴隨科學技術的進一步發展，裝配企業的信息集成勢在必行，本文通過對飛機綜合保障數據集成管理分析，旨在通過建立統一裝配數據模型，達到信息共享與交換的目的，但由機系統的復雜性，這一方案還有待進一步的探討與研究。

參考文獻

第8篇：數字化設計與制造技術范文

摘要：

隨著我國社會經濟的快速發展，科學技術水平的日益提高，我國制造業發展水平也日益凸出，其中，飛機制造水平已經取得了長足的發展。飛機裝配型架作為飛機制造水平的關鍵指標，在整個飛機研制過程中起著相當重要的作用，其設計結構決定了工裝制造的周期與費用，進而影響著飛機研制的成本和周期，同時也對產品裝配的準確度與協調性起著決定性作用，最終影響飛機制造的整體質量。

關鍵詞：

飛機裝配；型架設計；模塊化設計

飛機裝配主要是通過將產品零件結合相關的設計要求和技術指標進行組裝，最終形成裝配件和整機的過程，其產品尺寸、零件數量及形狀復雜程度等影響著飛機的制造工作量，所以對機裝配技術的提高越來越得到飛機制造商的廣泛關注。由機零件制造和裝配精度都有很高的要求，制造和裝配過程中的難度很大，裝配型架作為飛機裝配必要的工藝裝備，在保證飛機質量穩定性和可靠性等方面需要進行嚴格的要求，飛機制造質量與裝配型架的設計和制造過程息息相關，而且是把握產品質量的唯一尺度，直接影響著產品制造和裝配的精度，所以本文對飛機裝配型架模塊化設計相關技術的研究分析具有重要的現實意義[1][2]。

1傳統型架的設計方法

對于傳統型架的設計方法，通?？梢苑譃樵O計前期準備工作、方案設計、詳細設計和最終設計等四個階段。工裝設計人員還應結合以往的設計經驗和具體要求對工裝的強度和剛度進行校核，在保證工裝功能的同時還要盡可能的節約材料，確保產品裝配的協調性。對于前期準備工作，主要包括熟悉產品圖紙等設計資料，了解工藝方案和裝配方案，考慮是否采用標準工裝和模線樣板作為協調依據，以保證產品的制造精度和互換協調性。在裝配型架結構方面通常采用剛性結構，每套型架只用于一個裝配對象，所以飛機制造過程中裝配型架的數量很多。型架上安裝有多個定位器，以保證產品裝配的精度和結構的穩定性。通常而言，飛機的研制周期需要占飛機研制周期的一半以上，因而，裝配型架對縮短整個產品的研制周期具有重要意義[3]。在產品設計完成后，都希望飛機生產用工裝能夠快速投入使用，而對于型架的結構數據，又需要標準樣件和模線樣板協調。傳統的型架設計通常在產品設計完成后才進行，采用串行的設計制造方法，大大延長了整個工裝的研制周期。

2現代裝配型架設計的新技術

隨著科技的快速發展，市場競爭的日益激烈，各國在航空制造領域都取得了快速的發展，傳統的型架設計方法在成本、質量、周期、環保、服務等方面已經無法滿足市場發展的要求，設計師通過不斷研究新的設計方法和工具來提高工裝技術水平，減少制造周期和成本，其中，并行設計方法使得產品設計的工藝性得到了很大提高，也大大縮短了工裝設計周期，智能設計系統和有限元分析使零件和組合件的設計達到了很高的精度，優化了裝配型架的結構。

2.1飛機結構和工裝的并行設計方法

工裝和產品并行設計的一個基本思路是改變傳統的工裝結構，將其劃分為獨立于產品設計數據或只需要基本數據的標準結構和依賴于最終產品數據的專用結構兩部分[4]。裝配型架的標準結構部分主要有立柱、底座、輔助支撐等，標準結構尺寸相對較大，需用專用大型加工設備，制造周期長。專用部分主要有卡板、接頭定位件等，專用件一般尺寸較小，設計、制造周期短，不需要專門的大型專用設備。因此，在產品設計的初期就可以進行工裝標準結構件的設計與制造，當產品最終版本發放后，只需設計制造專用結構就可以進行型架裝配了。

2.2裝配型架的柔性設計方法

柔性裝配工裝是基于產品數字量尺寸協調體系的、可重組的模塊化、自動化裝配工裝系統。提高工藝裝備“柔性”的方式有三種，一是拼裝型架方式，用標準化、系列化的型架元件來拼裝型架，實現工裝快速設計與制造；二是可卸定位件方式，即型架骨架基本不變，而分布于骨架上的定位器做成可拆卸的，當產品對象發生變化時，只需要更換定位器；三是通過數字化技術、模塊化結構和自動控制技術，使工裝具有快速重構調整的能力，一臺工裝可以用于多個產品的裝配[5]。柔性工裝的快速重構功能使飛機工裝的設計制造等準備周期大大縮短，同時其“一架多用”的功能大幅減少工裝數量及占地面積，具有很好的經濟效益。

2.3裝配型架的內定位裝配設計方法

所謂內定位裝配設計方法，指的是在剛性較好的骨架零件上預先制出坐標定位孔，裝配時在裝配型架中以骨架零件上的坐標定位孔按相應定位器進行定位的一種方法。裝配型架結構設計可以大量采用孔定位件。在剛性好的結構件上，直接利用結構孔定位或者事先在結構件上留取工藝孔。此外，型架的整體結構可以采用多支點可調支撐形式，以便將地基的不均勻變形對裝配型架精度的影響限制在局部范圍內。這是一種“以動制動”的制約方式，型架結構也變得輕巧，焊接框架的截面尺寸普遍減小。另外，采用多支點可調支撐給吊裝、搬運帶來很大的方便。

2.4裝配型架的數字化設計方法

裝配型架的數字化包括數字化設計、數字化制造和數字化檢測。型架的數字化設計是指在三維環境下，進行型架結構的零組件設計和數字化預裝配。數字化制造是應用數字化設計的工裝模型，采用數字化加工設備，對工裝的關鍵特征型面、互換協調交點等進行加工和裝配。數字化檢測則是采用數字化測量設備對型架進行檢驗測量[6]。裝配工裝采用數字化設計，是依據產品外形數模和結構模型，利用設計軟件在計算機上進行工裝三維模型的數字化定義，應用有限元軟件進行工裝剛度強度校核，應用仿真軟件對產品裝配過程進行模擬，從而避免工裝結構剛性不足或剛性過剩，消除工裝結構與產品的干涉以及裝配不協調問題。

2.5裝配型架的模塊化設計方法

型架的模塊化設計是基于工裝設計的各種數據庫的建立和完善，包括標準件庫，工藝數據庫，工裝典型結構庫，參數化模型等。模塊化設計對提高工裝設計效率是一條簡單而有效的途徑。此外，針對所使用的設計軟件開發輔助設計工具，將設計師從繁瑣的操作和重復勞動中解放出來，對提高設計效率也是非常有效的。在數據庫的開發過程中，應充分考慮目前工裝設計的主流平臺，使不同的系統能夠互相無縫連接。

參考文獻:

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[5]張云華.飛機壁板裝配柔性工裝設計與優化技術研究[D].沈陽:沈陽航空航天大學,2014.

第9篇：數字化設計與制造技術范文

關鍵詞：數字化；汽車；制造工藝；應用

汽車制造業是推動社會經濟發展水平不斷提高的重要行業，加入WTO以后，我國汽車制造行業得到了迅速發展，汽車制造產量及汽車消費能力也在不斷提高。與此同時，汽車制造行業引進了各種先進設備、技術及制造工藝，加快了現代化汽車制造行業生產線、流水線的快速轉型。

一、車身成型工藝概述

汽車車身成型工藝是汽車制造流程中能夠明顯反映汽車制造流程特點的密集型工藝流程。在接到汽車生產大批量任務時，為了在規定時間內完成高質量的制造工序，車間往往會選擇各種先進的汽車制造工具、機械設備、自動化控制技術等，以滿足汽車制造工藝對車身成型焊接工藝提出的高要求。車身成型工藝是將汽車整體結構所需部件進行組裝，包括側圍、底板、門蓋、總拼等，然后通過采用焊接工藝完成整個車身的組成。汽車車身成型工藝在設計及組裝焊接過程中，需要制造員工花大量時間去統計焊點，并根據車身特點進行焊數千焊點的分配，確保焊點處于正確焊接方位，便于機械設備進行零部件安裝，同時保證在規定時間內完成。但是，在車身成型焊接工藝過程中，常常會面臨著各種問題，比如如何在最短時間內進行工藝結構分配、如果保證焊點精確分配到正確焊點等。

二、傳統汽車制造工藝設計中出現的問題

傳統的汽車制造工藝設計屬于獨立串行設計，需要汽車制造廠和供應商兩方共同完成數據信息傳遞，而現階段的信息傳遞方式比較落后，大多數為紙質文檔類，在少許應用電子數據進行傳遞的環節中，還存在許多問題，如雙方數據傳遞出現前后不一致、數據版本與采集設備中的數據版本不匹配等。導致汽車制造廠無法做到隨時隨地管理汽車焊接工藝整個流程，無法準確把握汽車焊接工藝制造的安全性和精確性。同時，供應商也沒辦法在第一時間獲取制造廠中的產品變動信息，很難做到與焊接工藝設計保持同步頻率，不利于接下來的工藝流程。

除此之外，由于不能實現大批工藝數據傳遞，供應商在進行焊接工藝作業時，發現預先確定的設計方案中還存在許多與實際工藝細節不相符的情況，供應商也沒有條件及工具去驗證和分析這些工藝是否適合汽車制造需求，導致汽車車身焊接后續作業量急劇增加，后期的產品與模具配合、焊槍與夾具配合等工藝流程等都直接進入試制階段，為汽車制造流程埋下許多工藝設計隱患。在后期出現問題之后再進行補救，會造成制造工藝設計成本的大量浪費。由此可見，傳統汽車制造工藝設計沒有做到“防范于未然”，將焊接設計工藝有可能出現的問題一股腦放在試制階段，增加了汽車制造工藝設計風險。

三、運用數字化汽車制造技術解決汽車制造問題

數字化汽車制造工藝是為解決傳統工藝設計問題提出的以軟科學為代表的，具有自動化、智能化的先進工藝技術。目前，汽車制造行業最典型的就是“數字化工廠”先進制造技術，即結合汽車制造要點，通過信息平臺將數字化制造理論合理運用到制造工藝、虛擬化工藝流程設計、工藝模擬實驗當中，確保汽車制造工藝實施與工藝的可行性分析同步進行，改善傳統制造工藝中“物理實驗在后”的流程，率先運用數據驗證將制造工藝設計中的風險排除在外，從而提升了汽車制造整個工藝設計流程的質量和效率。

運用數字化汽車制造技術進行工藝設計的流程主要有：根據汽車制造廠給出的車身要求，確定車身設計中的焊接點、連接點等；汽車制造工藝規劃階段，選擇新產品作為流程模板匹配對象，確定工藝流程結構；在前兩步基礎上，得出工藝流動結構圖，劃分出車身焊點的具體范圍；展開產品的招投標工作；確定供應商后，運用數據分解平臺對初步工藝設計流程進行模擬驗證和分析，確保流程在規定時間內完成；完成工藝設計后，通過數字化平臺，展開制造廠與供應商之間設計數據的傳遞；又將汽車制造廠提出的變更設計數據傳遞供應商，實現汽車制造廠和供應商之間的數字化協作，最終確定項目設計工藝。

四、總結

總之，數字化制造系統在汽車制造工藝中的應用不僅僅縮短了汽車制造流程時間，還減少了制造工藝流程作業及工藝所耗費的生產成本和試制成本。目前，國內一些大型汽車制造廠商為進一步壓縮制造時間，提高工藝制造質量，已經引進數字化制造工藝研發軟件平臺，相信今后數字化汽車制造工藝會受到更多汽車商家的青睞。

參考文獻：

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作者簡介：