數字化設計與制造技術
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數字化設計與制造技術范文第1篇
1數字化技術的內涵和特點
對于數字化的設計技術來說，它有著多個方面的特點。首先，數字化的設計技術有著統一化的產品定義模型，因此在各個行業當中它的應用比較廣闊；其次，對于數字化設計技術來說，它可以開展并行設計。同一個項目可以有多個小組來進行聯合的操作，在這樣的情況下，不僅使得工作的效率得到提高，也能夠使得它的質量得到保障；最后，數字化設計技術對于實物模型的依賴程度比較低，特別是在開展計算機技術仿真處理的時候，和傳統的設計技術比起來，它的工作效率非常高，同時也能夠有效地降低設計成本[1]。
2農業機械設計領域的特點
2.1結構類型多、型號多。在農業機械設計領域當中，農業機械的結構類型和型號比較多，例如，在對播種機進行設計的時候，需要根據所播種的農產品物種和農業的特點來進行劃分，常見的機械類型有條播機、穴播機和精密播種機等。如果從這些機械的作業寬度和配套的動力角度出發，又可以分為單體、2行、4行等播種機[2]。2.2功能結構穩定，復雜程度低。對農業機械來說，它們的功能結構一般都比較穩定，同時整體的復雜程度都不高。以播種機為例，在組成上，它一般都會有機架、地輪和傳動系統等。此外，不同型號的播種機，它們本身所使用的部件的類型和它們的結構參數也會有著一定的差異性，但是它們最終的產品功能都是相同的。2.3農業機械試驗受季節影響性大。對于農業的機械來說，它們在設計之后需要開展相關的試驗工作，但是在試驗工作開展的時候會受到季節性的影響，因此對于農業機械進行研發所需要的周期比較長。
3農業機械設計中數字化設計記住和制造技術的應用
3.1在農業機械設計中引入虛擬技術。虛擬技術是一種可以創建并且真實體現虛擬環境的一個計算機仿真系統，對于虛擬技術來說，它對多種技術進行了綜合，例如：網絡技術、計算機仿真技術和三維圖像技術等。隨著經濟和社會的不斷發展，在市場競爭日益激烈的背景之下，用戶的需求會越來越趨向于個性化和特色化。在這樣的背景下，利用虛擬現實技術在農業機械的設計中發揮作用，可以使得產品的設計和后續的制造成本得到有效的降低，并且也使得產品在設計和研發的周期上得到剪短，在最大程度上滿足了用戶對高質量低成本產品的需求。在農業機械設計中引入虛擬技術已經成為了一種大勢所趨，其主要在虛擬設計環節上發揮出作用。虛擬設計本身就是使用虛擬技術在產品的開發設計中進行運用和輔助，簡單來說，就是設計人員首先設計出一個虛擬的農業機械產品，然后利用系統和各種各樣的技術手段，對這一個虛擬所得到的農業機械產品進行各方面的研究、檢查和分析工作。通過這樣的方式可以幫助人們對產品是否滿足農業生產設計的需求來進行檢驗，同時也可以及時的發現產品中存在的問題和缺陷，開展各方面的修改工作。對于在機械設計中應用的虛擬設計系統來說，它主要有兩個部分，一個部分就是虛擬設計系統的主體，這個主體，它是由虛擬環境生存下來構成的。另外一個部分則是一個的設備，這個的設備是非常多樣化的有數據的傳輸裝置，也有信號的控制裝置，更有人機進行交互的各種各樣的工具等等。在這些部件和系統的幫助之下，可以大大節省機械設計的周期，提升效果。3.2實現產品的設計和制造協同。對于農業機械的設計和制造來說，它是一個聯動的過程，在傳統的設計方式當中，設計和制造環節的脫節現象比較嚴重，從而使得一些比較好的設計概念沒有辦法在現實中得到實現，并且最終發揮作用，推動農業生產的進行。基于這樣的弊端，在未來的數字化設計技術的應用過程當中，會更多的對農業機械產品的設計和制造階段的協同化進行實現。在二者的協同之后可以使得機械設計能夠得到優化，并且這樣的優化是比較及時的有效的，使得需要花費的費用得到降低，縮短整個設計和制造的周期。對機械產品的設計和制造環節進行兼顧的協同化設計，是數字化技術的一種集成式應用，也是推動設計效果能夠得到最優化直觀呈現的有效措施，將會成為未來農業機械設計制造的主要發展方向。3.3加強設計的創新。對于農業機械的設計和制造來說，創新是一個永遠都不變的真理，也是技術生存的根本，特別是在數字化設計技術當中，創新是非常關鍵的一個生命力所在。對于數字化設計技術來說，它在農業機械設計中的應用會伴隨著時間的流逝出現一定的變化和調整，并且在這變換和調整的過程中會出現一些新的問題，在這樣的情況下，這就要對本身的技術進行創新，從而才能夠使得農業機械設計的科學性和前沿性得到呈現[2]。此外，對于農業機械設計來說，它會朝著越來越高的標準進行發展，因此也需要數字化的設計技術對自身的標準進行不斷的提升。對新技術的應用，在整個應用的過程當中，要加強理念和技術的創新，同時以新的理念來實現技術的探究和改革，最終提升整體介紹發展的前景，也推動農業機械設計的水平得到有效的提高。
4結語
綜上所述，數字化的設計技術是未來機械設計的一個最主要應用技術，它在農業機械設計中的使用可以使得設計水平得到有效的提升。根據未來農業的發展需求以及數字化設計技術本身的發展需要，今后在開展農業機械設計的時候會加強虛擬技術、產品設計和制造協同和技術創新等方面的發展，從而使得數字化設計技術可以更好地在農業機械設計中進行應用。
作者:方更新 單位:福建漳浦縣赤湖鎮政
參考文獻
數字化設計與制造技術范文第2篇
關鍵詞：機械專業；數字化設計；數字化制造
計算機技術已全面滲透到機械領域，學生熟練掌握和應用數字化設計制造技術已成為其必備的基本技能，企業在招聘中也將這項能力作為重要考核指標之一。為適應這種快速發展的新形勢，滿足社會的迫切需求，研究和探索如何培養掌握和應用數字化設計制造技術的優秀畢業生具有重要意義。通過廣泛調研和細致分析，結合我校機械專業實際情況，提出了以典型數字化設計、分析、制造技術工程軟件應用為主線，以實踐教學基地和工程訓練中心為載體，以培養學生創新能力、實踐能力為目標，構建了貫穿于機械專業培養過程始終的數字化設計制造技術培養體系。
一、教學體系和教學內容的改革
在保持專業原有優勢和特色的基礎上，著重對數字化設計、數字化制造的教學內容、實習和實訓等進行改革與創新，形成了一套完整的提高學生數字化設計制造技術能力的教學體系。
（一）工程制圖類教學與實踐
工程制圖類是學生認識機械、了解機械的重要專業基礎課，開設了機械制圖、計算機繪圖、三維設計等制圖類課程，在教學中注重各門課程之間的融會貫通。計算機繪圖將制圖基本知識、視圖表達方法、零部件繪制、裝配關系等用計算機實現，提高了效率和設計質量，加深了對機械制圖的理解和掌握。在三維設計中，通過建立三維實體模型、動態仿真，使學生容易理解，更容易激發其空間想象力和創新熱情。
（二）工程力學類教學與實踐
開設了機械系統動力學分析（如ADAMS）和有限元分析（如ANSYS）等分析課，增強工程力學類課程的直觀性。如將剛體的靜力學、動力學分析，變成動態的曲線或動畫等輸出形式，將構件的應力、應變分析等，變成動態的顏色改變、形狀改變以及數據改變，形象直觀，印象深刻。
（三）機械基礎類教學與實踐
機械基礎類包括完整的機器設計過程―運動設計和工作能力設計。利用ADAMS等可以根據機構的運動尺寸建模，對機構進行運動學、動力學分析，為工作能力設計提供技術支持。利用ANSYS等進行應力、應變以及應力集中問題的仿真分析，加深學生對傳動方案、結構尺寸和選用原則的理解。
（四）機制基礎類教學與實踐
機制基礎類教學的一個主要任務是培養學生的工藝設計和夾具設計的能力。針對工程實際中的一個具有典型特征的機械產品零件，根據生產綱領要求以及現實生產條件，進行工藝設計和夾具設計。利用數字化設計表達夾具零件和裝配體，并驗證其設計結果。
（五）數控技術類教學與實踐
針對工程實際中的典型加工對象，利用三維數字化設計首先進行建模、編程，生成加工軌跡，仿真加工及檢驗，后置處理，最終生成數控G代碼。通過串行通訊或網絡，實現上位機與數控機床之間通訊，將編制好的數控G代碼下載到數控設備中，從而進行實際加工。從對象建模、刀具選擇、工藝規劃、代碼生成、實際加工、加工效率檢驗等多方面培養學生的設計制造綜合能力。
（六）現代設計方法類教學與實踐
反求工程是現代設計方法之一。其利用三維激光掃描儀無接觸地掃描被測對象表面輪廓，獲得幾何數據，構建曲面數字化模型，經過后置處理，生成RP需要的模型截面輪廓數據或NC代碼，最終復制出原型或加工出實物。反求工程實現了從產品原型、產品設計到產品制造的數字化，達到了對學生進行綜合應用訓練的目的。
二、工程訓練體系和內容的改革
工程訓練的基本指導思想是四年不斷線，分階段、分內容、分層次系統地進行訓練和培養。
（一）機械基礎認知實習
對于剛入校的學生，進行包括傳統設計、數字化設計、常規制造技術以及數控制造技術等在內的機械設計和制造方法的參觀演示，使學生對主要的設計方法、制造技術和實現方式有一定的感性認識，激發學生對專業知識的學習熱情和對專業的熱愛。
（二）機械基礎技能訓練
進行全面的機械設計技術、制造技術等基礎知識的學習與訓練。絕大部分時間是用于車削、銑削、磨削、鉗工、焊接、鑄造、鍛壓、沖壓、剪切等傳統制造技術訓練。同時，也進行簡單典型零件二維、三維設計、讀圖能力訓練以及基本的數控加工技術訓練。
（三）數控技術訓練
學生使用數字化設計制造手段進行典型零件的設計和數控編程，并在數控機床上完成零件的加工，突出了數字化設計與制造二者的有機融合。
（四）特種加工訓練
訓練學生掌握和使用多種與特種加工有關的設計、加工軟件，掌握特種加工方法。加入這些訓練內容，可使訓練內容更加全面、生動、豐富。
三、項目驅動式第二課堂創新與實踐能力培養
項目實踐過程與聽課不同，是一個主動的學習經歷。項目課題主要來源于三個方面：一是學生自主命題，就是學生將在生活實際中遇到的困難、問題，進行提煉、分析、總結，提出有創造性價值的課題，這有助于培養學生的創造性思維和發現問題、分析問題及解決問題的能力。二是有主題的實踐活動，例如根據各種學科競賽的主題要求，組織學生開展創新設計實踐，選拔優秀的創新設計作品參加競賽，這有助于提高學生的創新能力。三是教師提供項目課題，教師可以根據自己的科研課題為學生提供創新實踐項目。在項目的實施過程中，從設計構思、具體設計、工藝規劃、加工制造、裝配調試以及產品商業化等全過程都需要學生付諸實踐。數字化設計與制造手段為項目課題的順利實施起到重要作用。
四、結語
以數字化設計制造能力培養為切入點進行教學改革，促進了人才培養模式的不斷完善。通過實踐，該方法行之有效。不但使學生在空間思維能力、圖形表達能力、常規工程設計制造能力得到培養和提高，而且其創新設計能力、先進制造能力以及工程實踐能力也得到培養和訓練，適應了知識創新和技術創新的需求。
參考文獻：
[1] 雷輝. 機械類專業實驗創新模式的構建與實踐―鏈式工程訓練實驗教學法研究[J]. 中國大學教育, 2010, (6).
[2] 張樹仁. 構建數字化設計制造技術教學平臺的探索與實踐[J]. 長春理工大學學報（高教版）, 2010, (4).
基金項目：黑龍江省高等學校新世紀教學改革工程項目“機械專業先進技術應用與創新型人才培養模式的研究與實踐”（項目編號：黑教高處函[2009]7號）；黑龍江大學新世紀教育教學改革工程項目“機械專業創新型人才培養模式的研究與實踐”（項目編號：200953）。
數字化設計與制造技術范文第3篇
關鍵詞 材料成型及控制工程專業；卓越工程師；數字化設計與制造技術；教學體系
中圖分類號 G642.0
文獻標識碼 A
文章編號 1005-4634（2012）05-0073-04
隨著計算機技術的飛速發展，數字化設計與制造技術開始在模具制造業中發揮著越來越重要的作用，并且已經成功應用到模具設計、分析、仿真、模擬以及制造的全過程，數字化已經成為模具制造行業發展的必然趨勢。因此眾多模具企業需要大量的數字化設計制造高技能人才。長江三角洲地區是我國模具行業最集中和發達的地區之一，對模具高級工程人才的需求更加旺盛，培養符合企業需求的大批具有創新精神的模具卓越高級工程師，既是學校自身發展的需要，也是高校的職責所在。
目前，國內各院校成型專業技能人才的培養與企業要求不能達到“零對接”。這主要表現在：課程體系與企業需要的數字化設計制造能力要求脫節；課程內容陳舊，實踐環節薄弱。其結果導致學生工程實踐能力和設計創新能力不強。
為了適應設計制造領域快速發展的形勢和滿足社會對數字化設計與制造技術人才的需求，按照國家“卓越工程師培養計劃”的基本要求，南京工程學院材料成型及控制工程專業正在探索和研究新的培養模式，改革傳統的課程設置，對現有零散、重復交叉的數字化設計與制造課程進行整合、補充和優化，改革傳統的課程體系和教學方法，構建卓越計劃背景下數字化設計制造技術教學體系，對培養學生的創新能力和數字化設計制造技術工程的應用能力具有重要的意義。
1 材料成型及控制工程專業卓越工程師總體培養目標
在對眾多模具企業進行廣泛調研的基礎上，參照其他高等院校本專業的培養計劃，結合南京工程學院的實際情況，制訂了新的成型專業卓越工程師培養目標。新確定的培養目標是使學生掌握金屬塑性成形和高分子塑料成型以及現代模具設計與制造的基礎理論和工藝技術，具有應用三維數字化技術進行產品的模具設計、成型過程模擬分析、數控自動編程等基本技能，具備一定的材料性能及產品質量檢測分析的能力，擅長模具設計制造與材料成型生產的技術管理，能夠在模具領域從事設計制造、技術開發及生產經營管理的卓越模具工程師。
卓越計劃培養目標下數字化設計制造技術教學不能只滿足于學生會使用造型軟件工具，還要使學生掌握必要的軟件開發原理、計算機與專業結合的切入點等必要的理論基礎，即在教學內容灌輸上不但要做到“知其然”而且要“知其所以然”；數字化設計制造技術教學重點在于培養學生的綜合應用三維數字化設計能力，完成產品的三維模具設計、成型過程CAE分析、模具型腔模擬加工等，使學生對材料成型CAD/CAPP/CAE/CAM一體化有一個系統的訓練，并結合在企業的一年生產實踐，進一步強化和鞏固課堂理論知識。
2 卓越計劃背景下數字化設計制造教學體系構建
在卓越計劃總體培養目標的指導下，結合本專業現有的軟硬件教學條件，建立實用性、可操作性強的數字化設計與制造能力教學培養體系（如圖1）。所構建的教學體系決不是簡單地增加幾門軟件使用操作課程，也不是在原來的課程體系中再增加一系列獨立的、自成體系的數字化設計技術類課程，而是必須明確在卓越計劃背景下以三維數字化設計制造能力為培養目標，以CAD/CAPP/CAE/CAM一體化為理論教學主體，并與專業課程有一定的聯系，創新實踐環節上以模具數字化設計實訓、課外創新活動為基礎，同時輔以Pro/E、UG等三維應用軟件資格培訓、模具卓越工程師培訓等。通過改革傳統的教學體系和教學手段與方法，使得學生既擁有數字化設計制造技術的應用能力，又具有較強的創新意識和創新能力。
在理論教學中注重文理滲透，拓寬基礎。夯實學生計算機應用能力，注重分析研究模具專業技術的新發展，并以數字化技術為主線指導教學內容，將有關的現代科學技術融于課程教學中，改革教學內容、教學方法和手段，給予學生基本的創新理論與方法，啟迪學生的創新意識與思維，發掘學生的創新潛力。
3 卓越計劃背景下數字化設計與制造技術課程體系配置
數字化設計與制造技術課程涉及成型專業領域的模具CAD設計方法、成型工藝計算機輔助自動決策（CAPP）、成型過程模擬、最新成型加工方法等。隨著理論與信息化技術的快速發展和社會需求的不斷變化，數字化設計與制造技術課程體系應當精選和改造傳統課程，充實、反映當前科技成果的最新內容（如圖2所示）。
模具工程基礎課程主要為后續課程打下一個基礎，如《CAPP概論》、《CAD/CAM技術》課程中會涉及到實用CAPP系統、模具CAD系統的開發，就需要學生掌握VB語言等計算機語言基礎。
數字化設計系列課程培養學生現代模具設計理論與方法，應用數字化技術進行產品（實物模型）的三維CAD造型、三維模具型腔的設計、工藝分析、成型過程模擬等，使數字化設計技術貫穿設計全過程。
模具設計與制造相輔相承，先進的設計必須有先進的制造技術來實現，數字化制造技術是先進制造技術的核心。為此，在課程設置中，突出數字化制造技術，設置數字化制造系列課程，培養學生應用數字化制造技術與方法解決產品的制造問題。
專業素質拓展系列課程通過模具工程師理論基礎、模具設計選材與失效分析、壓鑄工藝與模具設計等專業素質拓展課程的學習，進一步拓寬材料成型領域模具設計專業知識。
4 數字化設計與制造創新實踐教學
創新實踐教學是數字化設計與制造技術培養中極為重要的組成部分，只有通過實踐才能更好地培養學生創新意識以及利用數字化技術進行創新設計的能力。創新實踐教學主要包括數字化設計與制造系列課程實驗、模具數字化設計制造實訓、基于校企聯合的綜合型實踐教學以及課外科技活動等。
4.1數字化設計與制造系列課程實驗
數字化設計與制造系列課程實驗以工程為背景，密切聯系工程和圍繞工程進行；針對傳統的實驗內容都被孤立地分散在各門專業課中、互不發生聯系的狀況，對實驗內容進行篩選和整合，實現專業課程實驗課的綜合化。以逆向工程課程為例，本課程實驗要求選取的實驗對象與后續模具數字化設計制造實訓選取的實驗對象一致，以便實現CAD/CAPP/CAE/CAM一體化。
4.2模具數字化設計與制造實訓
模具數字化設計與制造實訓是以典型模具零件為工作任務進行模塊化教學，主要流程為：用三維掃描儀（RE）對零件進行掃描獲取零件的三維坐標信息，在此基礎上完成對零件的三維CAD造型，并由零件的三維模型得到成型模具的三維型腔；根據模具結構對成型過程進行CAE模擬，模擬結果分析無問題后在計算機上使用軟件進行模具型腔的模擬加工，生成相應的加工數控代碼。利用數控機床所提供的通用標準接口將現代技術制造中心的多臺數控機床通過計算機網絡聯接起來，組建成一個局域網；將該局域網與CAD/CAE/CAM試驗中心的局域網連接起來，使設計信息、工藝信息、加工信息及后置處理數據能及時地傳遞到制造單元，學生在CAD/CAE/CAM試驗中心進行數控編程和仿真的數據也可直接傳送到機床上，這樣就構成了網絡化制造環境，減少了中間環節，增加了可靠性，并提高了工作效率，如表1所示。
4.3基于校企聯合的綜合型實踐教學
為了從根本上解決工程人才培養中工程教育不足和校企脫節的嚴重現象，“卓越計劃”建立了高校與企業優勢互補、聯合培養人才的新模式，將學生在校期間的學習分為校內學習（三年）和企業學習（一年）兩個階段。企業學習階段主要安排學生到企業完成的教學環節有：認識實習、生產實習、畢業實習、畢業設計等。畢業設計要求結合企業實際項目進行。企業學習階段重點強調學生數字化設計與制造能力的培養、訓練和形成，以及工程創新意識的培養。
4.4課外科技活動
在模具卓越人才的培養過程中，理論學習是基礎，思維是關鍵，實踐是根本，三者必須緊密結合。在理論教學、實踐教學、課外培訓等環節中，不僅要注重創新理論和方法的培養，還應注重創新思維和創新能力的培養，開展豐富多彩的創新活動。通過開展學術講座、課外科技活動等創新活動，可以極大地調動學生學習和實踐的積極性。可選擇的校內科技活動項目包括：大學生科技創新、模具創新設計大賽、AutoCAD創意設計大賽、數控技能大賽等。可選擇的校外競賽項目包括：挑戰杯全國大學生科技作品設計大賽、中國大學生創意創業大賽、3D數字化創新設計大賽等。
5 教學體系實施的保障
5.1校企聯手打造高素質的“雙師型”師資隊伍
師資隊伍建設是實現培養目標和提高教學質量的關鍵因素。積極組織“卓越工程師培養計劃”的專任教師到企業參加實踐或參加項目研制開發，進而提高教師的工程實踐能力。企業實習指導教師以生產一線的高級工程師為主；企業授課教師必須是在模具相關的企業工作三年以上，并具有一定的模具數字化設計與制造能力；企業畢業設計指導教師必須要求是具有較深的工程實踐背景的企業高級工程師或中高層領導，且能全面、系統地掌握相應的工程實踐環節。
5.2建立適應卓越人才培養需要的校內外實訓基地
建立穩定的、滿足教學需要的校內外實踐教學基地，是培養學生數字化設計與制造能力的重要保證。南京工程學院購進了數控加工中心、線切割、電火花等一批先進設備，還引進了符合專業發展方向和相應行業背景的企業，在學校營造必要的工程教學環境，將工程專業要素融入到平常理論學習和實踐教學當中。
近年來南京工程學院先后與企業共建了“江蘇省模具工程技術研究中心”、南汽模具裝備有限公司國家級“工程實踐教育中心”、“江蘇小節距工業鏈條工程技術研究中心”、“鑄鍛技術工程技術研究中心”等。同時，學院還與昆山模具工業城、無錫模具廠、永儒塑膠有限公司等企業建立了穩定的校外實習基地，營造了學生的實踐教學環境。
數字化設計與制造技術范文第4篇
1.1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。
1.2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。
2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。
3數字化設計技術在民用飛機設計制造中的發展構想
3.1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。
3.2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。
3.3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。
3.4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。
3.5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。
3.6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。
4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。
5結語
數字化設計與制造技術范文第5篇
關鍵詞：無圖制造 鈑金零部件 數字化系統
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)08-0195-01
隨著數字化無圖制造技術的發展，數字化制造系統已經演變成鈑金零部件加工和制造的關鍵性工具，鈑金數字化制造的信息載體已經完全由“模擬量”轉換成“數字量”。眾所周知，“數字量”信息其做大的優勢就是安全、精確、并行分布式處理、傳遞易行、容量大。鈑金數字化制造系統的信息所表達出來的“數字化”，往往會引發信息處理上的一些變化，譬如：其所引發的技術革新和操作手段都有了巨大的變化和更新，因此，我們必須要在數字空間的實際運行模式中不斷的完善和探索。
1、鈑金數字化制造現狀分析
激光切割制造技術的出現，完全替代了“剪切－沖”的工藝流程，它的特點就是靈活且具有較大的柔性，其缺點就是運作成本比較高。這種制造技術最常見于一些形狀不規則的產品或器件上，隨著小批量零部件的大量生產，激光切割制造技術越來越受到人們的重視。因為激光切割具有高柔性和高精度以及三維設計技術的不斷完善和成熟，使用者可以完全從新設計和流程中取得收益，這樣就可以大大降低生產成本，而且還能夠有效地縮短工期。所以新的鈑金工藝其實就是從設計開始的，及設計+激光切割+折彎+焊接/鉚焊。多重折彎工藝在國內的箱體制造業已經比較普及。好處是省掉了傳統的加強筋。在實際生產過程中我們發現激光具有切縫細，精度高的優秀特點。通常情況下，都是一次性進行切割，然后配合4次的折彎，從而實現4個工件。這種制造方式，完全超越了傳統工藝的設計思路，所以為縮短工期奠定了基礎。激光切割的不斷普及，市場要求提高速切割，只有這樣才能降低待機的時間，向厚板，高反射材料進行擴展，降低電耗成本等。例如雅馬哈2010年所推出的by speed機型，其切割的速度可高達40m/min，加速度為3g，它能夠切割20毫米厚的不銹鋼，12毫米厚的鋁合金，6毫米厚的紫銅等，而所耗電只有60kW左右。機器的有效利用率能夠達到95%以上。
2、鈑金數字化制造系統模式
2.1 數據源的整合與集成
鈑金零部件的數字化制造數據大都是采用集中的管理與存儲，這樣就可以形成一個惟一的數據源。每一個系統都是經過產品的具體數據管理系統進行訪問制造相應的模型、工裝和工藝信息，從而改變了模擬量的傳遞模式，滿足了所有信息在不同的用戶之間與不同的應用系統之間的集成和共享。鈑金零部件制造數字化數據庫所有的知識組元可以隨時更新而且還能夠多次使用，鈑金數據庫知識系統的完善和建立，極大程度地滿足了所有信息的數字自動化表述，同時，在每一個數字化的設計當中都可以重新使用所有者的制造技術，這就完全顛覆了傳統意義上，單憑經驗和多次的試驗設計模式。集成系統協同設計就是把數據庫、知識重用工具以及應用系統整合到一個相同的平臺，該平臺為工程設計的統一介質，使得整個數字化流程固定化，對所有數字化制造流程進行統一的控制和管理，從而進一步集成了各大子系統制造工藝，完成了其要素的設計。
2.2 數字量控制與傳遞
在傳統鈑金制造模式中模擬量主要是依靠傳遞實現的，所有零部件的生產流程中所有的環節都缺少一個整體的數字化定義，其所生產的成品難以確保精度和準度。數字化制造則是通過前提準備，將每一個使命的設計要素準確地進行了數字化的表述，憑借數字化的信息驅動生產材料加工的所有過程。通過對零部件模型的設計，就能得到所需產品的具體尺寸和形狀，不過由于在零部件生產過程中出現很多的中間不確定狀態，所以很難對設計信息向制造延伸。設計和制造模型屬于相同對象的不同組成部分，其分別用于兩個不同的生產階段。確定了內容與工序之后，制造模型主要是結合工藝生產過程中的具體因素，對產品做出的一個詳細描述，把以往制造模式中通過模擬量表達零件尺寸與形狀的所有信息進行了數字化的定義，是工藝過程設計和工藝資源設計的依據。
3、鈑金制造要素設計
3.1 知識建模
知識建模其實就是根據鈑金零部件生產過程中所出現的知識，通過鈑金零部件將其串聯起來，把鈑金制造和加工過程中所有知識作為一個整體系統，從橫向和縱向兩個方向進行歸納建模。縱向方面主要是從宏觀到微觀組元進行構建知識系統，同時依據不同知識組元易難程度進行分層建模，通常都是將該系統劃分為型、域、屬、族四個不同的層次。知識分類的最基本的單元就是型，它是根據知識具體求解對象的疑難程度進行分類，主要包含實例、基型和典型知識。橫向方面，通過進一步地分析所有組元間的相互依賴關系，建立一個如同記憶網一樣的模型，把鈑金相關知識轉化為由制造要素所組成的網絡，建立一個完整、科學、便于管理的鈑金知識庫。
3.2 知識使用
基本類型的知識對形成問題解方案的作用方式分為表型和典型兩種。知識可直接形成問題的解方案，基型知識則部分形成問題的解方案。鈑金制造指令設計、成形模具設計等問題求解，根據知識的層次模型使用對應的屬及基類知識，開發不同的推理方法，如：基于表型知識的推理、基于典型知識的推理、基于基型知識的推理等。以工藝流程設計為例，對于典型鈑金零件，通過歸納總結典型方案，根據各種條件檢索得到合理的工藝流程；對于非典型零件可以依次采用基于實例的設計或創成式方式來完成；知識檢索采用基于編碼的精確匹配方法。
4、結語
無圖制造技術的發展，為鈑金零部件的生產和加工提供了一個巨大的發展空間，其主要就是因為無圖制造技術不但涵蓋了最新信息和最前端技術，而且更重要的是它促進了生產技術的數字化智能化的發展。本文通過對鈑金零件數字化制造系統模式的研討和分析，提出了鈑金數字化制造模式和解決思路，其中制造模型是面向制造過程對鈑金零件信息的組織，采用集成管理的方法形成了鈑金數字化制造的數據源。
參考文獻
