數字化設計和制造技術精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的數字化設計和制造技術主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：數字化設計和制造技術范文

關鍵詞：船舶建造；數字化；信息技術

中圖分類號：U673 文獻標識碼：A

1.什么是船舶建造數字化

船舶建造數字化是以數據處理、圖形圖像、虛擬現實、數據庫、網絡通信、數字控制等數字化技術為基礎，將數字化技術全面應用于船舶的產品開發、設計、制造、管理、經營和決策的全過程，使船舶產品的設計和生產向著自動化、精細化、柔性化、智能化的方向發展。通過數字化技術與現代管理思想和先進工程方法的融合，形成船舶制造業信息化的完整體系，實現對造船業的信息化改造，使得造船企業全面提升產品的研發、生產能力，降低生產成本，縮短設計、生產周期，提高產品質量。

2.船舶建造數字化技術的內涵

船舶建造數字化技術主要體現在如下3個方面：

2.1 CAX（計算機輔助技術）

CAX（計算機輔助技術）是CAD（計算機輔助設計）、CAE（計算機輔助工程）、CAM（計算機輔助制造）和CAPP（計算機輔助工藝計劃）的統稱。

（1）CAD（計算機輔助設計）指在計算機及可視化設備為基礎的專業化計算機系統的支持下，幫助設計人員進行設計工作。可以在CAD系統的輔助下完成從合同設計開始的一系列設計工作，建立產品數字模型，進行工程計算和分析，生成和繪制工程圖，生成物料清單等。

（2）CAE（計算機輔助工程）是用計算機輔助求解復雜工程和產品結構強度、剛度、屈曲穩定性、動力響應、熱傳導、三維多體接觸、彈塑性等力學性能的分析計算以及結構性能的優化設計等問題的一種近似數值分析方法。

（3）CAM（計算機輔助制造）是將計算機應用于生產制造的過程或系統，其核心是計算機數值控制（簡稱數控NC）。有狹義和廣義兩個概念。CAM的狹義概念指的是數控，包括數控機床、數控加工中心、數控生產流水線、數控火焰或等離子切割、激光束加工、自動繪圖儀、焊機、機器人等；廣義概念還包括制造活動中與物流有關的所有過程（加工、裝配、檢驗、存貯、輸送）的監視、控制和管理。

（4）CAPP（計算機輔助工藝計劃）是通過計算機進行產品加工的工藝路線制定、工序設計、加工方法選擇、工時定額計算，包括工裝、夾具設計、刀具和切削用量選擇等，生成必要的工藝卡和工藝文件等。CAPP是連接產品設計CAD信息和加工制造CAM信息之間工藝信息的橋梁，是生成各種加工制造，管理信息的重要環節。

2.2 企業業務技術過程與信息管理

通常包括PDM/PLM/ERP/MES/CIMS等。即產品數據管理PDM、產品生命周期管理PLM、企業資源計劃ERP、制造執行系統MES、計算機集成制造系統CIMS等。它們通過信息技術與現代管理理念的融合，使人、資源、技術、管理等要素有機地結合起來，從而實現設計及生產過程管理的精細化和企業資源利用的優化。

2.3 數字化裝備

軟硬件相結合的數字化裝備，如NC（數控設備）、FMS（柔性制造系統）、Robot（機器人）等通過數字控制形成的生產自動化裝備。這些設備通過離散的數字信息控制設備或傳動裝置的運行，實現生產加工的自動化。

3.船舶建造數字化技術的發展歷程

3.1 單項技術的企業部門級應用階段

該階段主要是單項技術，如數值計算技術、CAD/CAE/CAM技術、數控技術以及各種部門級的管理信息系統，如財務、人事、OA、物資等管理系統在企業部門的局部范圍內的應用。部門級數字化技術的應用作為一種技術手段對提高設計和生產效率、提高產品質量發揮著重要作用。

3.2 企業內綜合應用集成階段

這一階段是由企業內的信息集成、過程集成到應用集成。通過信息集成保證了系統間信息的一致性，通過應用集成使企業內部的各種信息系統組成了一個有機的整體，大幅提高了數字化技術應用的整體效益，使得企業設計、生產、經營、管理的各種業務活動得以協調運行，大大提高了企業的生產能力。

3.3 企業間的應用集成階段

由于互聯網技術的快速發展，促使電子商務、供應鏈管理、協同設計、敏捷制造等一些基于互聯網技術的新型管理思想和管理方法得以實施，使得船舶這種具有大量配套設施的高度復雜產品的制造能夠實現跨地域的專業化企業間的協同運作，使產品能夠快速地、柔性地應對用戶的需求。

自20世紀60年代末將計算機用于船舶線型放樣開始，我國船舶行業信息化已歷經40多年，國內造船業經過不懈的努力，使得造船數字化技術已逐步滲透到造船業價值鏈的每一個環節，引進或自主開發了各種各樣的信息系統，已廣泛應用于船舶設計、建造和管理過程中。國內一些骨干造船企業和研究院所已開始引進虛擬仿真技術，開展船舶和海洋工程的產品虛擬設計和建造過程模擬等研究。

4.船舶建造數字化技術體系

制造業數字化技術是以現代設計制造的工程方法和先進制造理論為依據，以數字化技術為手段，面向產品全生命周期，理論方法與應用技術相結合的一個復雜的技術體系。

4.1 現代制造理論與數字化技術基礎

主要有計算機集成制造、并行工程、精益生產、敏捷制造、大批量定制等現代制造理論，以及建模技術、仿真技術、優化技術、集成技術等數字化技術緊密結合，形成了其技術理論基礎。

4.2 數字化基礎環境

主要包括計算機系統及系統軟件、數據庫管理系統及相關技術、網絡系統及相關技術、信息安全體系、信息標準化體系等。

4.3 數字化產品開發設計技術

主要包括產品需求分析、設計開發、生產制造等各個階段中，為分析和解決產品設計和制造過程中的各種問題而提供的數字化的技術方法和應用工具，如單項應用技術CAD、CAE、CAM、VR等，過程管理和集成平臺PDM、仿真及優化應用等。

4.4 數字化制造技術

主要有數字化生產計劃與制造執行控制、數字化工藝過程、數字化裝備、數字化制造單元、基于數字化的生產系統綜合集成等。

4.5 數字化管理技術

主要包括現代企業管理模式、集成化管理與決策信息系統、企業資源計劃與管理系統、企業生產項目管理系統、企業間協作的供應鏈管理與電子商務技術、企業質量管理的相關技術及企業管理系統的應用實施過程及方法等。

船舶建造數字化技術是制造業數字化技術針對船舶制造的特點和具體要求的實際應用。船舶建造數字化技術體系包括現代制造與數字化技術基礎、船舶產品的數字化設計技術、數字化制造技術、數字化管理技術和一體化集成技術，此外，還有數字化基礎支撐環境與相關技術等。

（1）船舶產品數字化設計技術以三維建模技術、數值計算技術、CAD、PDM、并行協同技術等數字化技術為基礎，按照船舶設計不同階段及不同專業的規范和技術要求，形成船舶各設計階段的數字化技術。

（2）船舶產品數字化制造技術以MES、CAPP、NC、過程仿真等數字化技術為基礎，根據現代造船模式的要求，形成制造執行層面的船舶數字化制造技術。

（3）船舶產品數字化管理技術則是將制造業先進的管理理念和方法與數字化技術相融合，按照船舶生產管理特點，形成船舶制造數字化管理技術。

（4）一體化集成技術則是進一步在設計、制造、管理等數字化技術應用的基礎上，實現信息的集成和應用的集成，達到工程的并行和協同。

上述數字化技術的研究、開發和應用需具備相應的基礎環境，需要解決一些相關的關鍵技術，如信息標準化、編碼體系、產品數據庫、企業資源數據庫、集成平臺、信息安全體系等。

5.船舶建造集成系統

船舶建造集成系統涵蓋船舶建造企業的設計、制造、管理的主要業務過程：

（1）設計方面主要包含船、機、電、舾裝、涂裝等專業門類的設計CAD系統、船舶設計虛擬仿真系統，以及結合生產工藝要求的各個專業的生產設計系統。設計系統生成的設計數據通過PDM（船舶產品數據管理系統）存放并管理，以PDM作為平臺，為船舶制造系統和管理系統提供有關產品信息的共享。

（2）船舶建造和管理系統通常包含工程計劃管理、物資與物流管理、成本管理、財務管理、質量管理、企業資源（設備與人力資源）管理，以及MES（制造執行系統）等。

（3）制造執行系統控制車間級的生產制造執行過程，如造船精度管理、資源日程計劃、作業安排與執行實績反饋等。制造和管理系統根據企業經管計劃和產品生產設計的要求制訂工程計劃、采購計劃、生產計劃和其他生產準備工作，通過制造執行系統貫徹實施生產作業過程。

結語

隨著信息技術的飛速發展，制造業的新思想、新方法、新技術層出不窮、日新月異，船舶建造業應該緊跟現代科技潮流，不斷創新，以實現船舶建造技術的跨越式發展。

參考文獻

[1]姜波.船舶制造企業項目成本管理問題及優化研究[J].現代商業，2009（26）：178-178.

第2篇：數字化設計和制造技術范文

【關鍵詞】 飛機 數字化 柔性裝配

1 引言

傳統的飛機裝配采用剛性工裝定位、手工制孔連接、基于模擬量傳遞的互換協調檢驗方法和分散的手工作坊式生產。自20世紀 80 年代以來，隨著計算機輔助設計/制造（CAD/CAM）技術、計算機信息技術、自動化技術和網絡技術的發展，數字化技術在現代飛機制造中得到了廣泛的應用，飛機制造進入了數字化時代。

在數字化技術的推動下，飛機裝配技術快速發展，形成了現代飛機的數字化柔性裝配模式。數字化柔性裝配模式具體表現為：在飛機裝配中，以數字化柔性工裝為裝配定位與夾緊平臺，以先進數控鉆鉚系統為自動連接設備，以激光跟蹤儀等數字化測量裝置為在線檢測工具，在數字化裝配數據及數控程序的協同驅動下，在集成的數字化柔性裝配生產線上完成飛機產品的自動化裝配。

2 飛機裝配生產線特點

一般機械制造中的裝配線是指人和機器的有效組合，通過將生產中的輸送系統、隨行夾具和在線專機、檢測設備等進行有機組合，從而滿足多品種產品的裝配要求，充分體現了設備靈活性。裝配生產線的應用，提高了生產效率縮短了制造周期，但自動化生產線的成本較高，主要用于批量生產，如在汽車行業。

但飛機產品型號多、批量少的特點使得飛機裝配生產線需要在具有一般機械產品裝配生產線的特點基礎上，還應具有一定的柔，這樣同一生產線既能用于同型號同批次，又能適用于同型號改進改型系列機型的飛機產品裝配，從而滿足了裝配生產線對產品產量的要求，可充分發揮其優勢，實現現代飛機產品的精益制造。

與國外發達國家相比，我國現代飛機柔性裝配生產線技術無論在研究層面還是應用實踐層面都存在較大的差距，主要表現在：

(1)現有的產品設計模式和產品特征沒有充分考慮產品柔性裝配技術的應用需求，不適應柔性裝配生產線的發展要求。

(2)基于MBD的數字化裝配工藝規劃與管理技術缺乏系統研究和應用。工藝設計手段還停留在二維工藝設計和表述為主的水平，存在與數字化產品設計不銜接、設計周期長、返工量大、需要實物驗證和示教性差等諸多問題，大量制造依據信息以工藝文件形式分離存在，管理混亂，不能滿足柔性裝配生產線可視化裝配、無圖制造的發展要求。

(3)數字化檢測技術嚴重滯后。

大量采用專用工裝、標準量具等模擬量設備進行產品的測量與檢驗，測量效率低、精度差，不能滿足柔性裝配生產線快速精確測量、在線質量控制的需求。

3 數字化柔性裝配生產線內容及關鍵技術

通過研究國外數字化裝配技術的發展狀況，結合飛機裝配及其生產線的特點，可得出構建新一代飛機數字化柔性裝配生產線必須包括以下內容及關鍵技術：(1)面向裝配的數字化產品并行設計，為實現柔性裝配、敏捷制造提供前提和基礎；(2)數字化三維裝配工藝設計與仿真系統，實現整個裝配過程中數字量傳遞；(3)數字化柔性工裝系統，實現工裝快速響應、快速重構以及數字化定位；(4)先進的連接設備及技術（包括柔性制孔技術、自動鉆鉚技術、電磁鉚接技術等），保證裝配質量和效率，實現裝配過程的自動化；(5)數字化測量檢驗系統，實現裝配過程中的精確測量和協調裝配，裝配完成后的精確檢驗；(6)數字化裝配生產線輔助裝備及管理，建立數字化柔性裝配生產線集成管理系統，實現從產品設計、工藝、裝配、檢驗和現場管理各裝配生產環節信息的高度集成和移動生產線的自動配送物流管理。

上述各項內容在實際應用中互相聯系、互相支撐，通過將其整合和集成，可構建現代飛機的數字化柔性裝配生產線，實現現代飛機產品的數字化、柔性化、自動化裝配。

數字化三維裝配工藝設計與仿真系統是實現飛機數字化裝配模式、構建飛機數字化裝配生產線的軟件基礎，現代飛機整個裝配過程都是建立在數字化工藝設計的基礎之上的，只有采用基于單一產品三維數字量模型的數字化工藝設計方式，為整個裝配過程從源頭上提供數字量數據基礎，基于數字化裝配的柔性裝配生產線才有可能真正實現。

數字化柔性工裝系統、先進連接設備及技術、數字化測量檢驗系統是實現數字化柔性裝配生產線的硬件基礎。通過數字化裝配工藝設計仿真系統得到的數字量數據必須由數字化的工裝及設備來執行，才能保證整個裝配過程的全數字量傳遞，從而實現整個裝配生產線的數字量協調。

4 結論與展望

當前國內軍機產品的數字化設計與零件制造技術發展迅速，但是裝配技術作為飛機制造的關鍵還停留在二、三代機的制造水平，與其他軍機制造技術相比嚴重滯后，已成為軍機型號快速研制和生產的瓶頸。數字化產品定義取代二維工程圖樣已成為必然趨勢，零件精準制造技術的快速發展為實現飛機柔性裝配提供了必要的前提，新一代飛機長壽命、隱身、高可靠性、低成本快速研制的需求對數字化柔性裝配生產線的應用提出了迫切要求。

(1)發展應用柔性裝配生產線是現代飛機制造業大勢所趨，通過發展應用柔性裝配生產線，可大幅度提高產品裝配質量和效率，是現代飛機產品制造的顯著特點。

(2)通過發展柔性裝配生產線，可促進數字化柔性裝配技術的發展和應用，從而解決現有裝配技術難以滿足新一代飛機長壽命、隱身和高可靠性等要求的瓶頸問題。

(3)通過發展柔性裝配生產線，可建立飛機柔性裝配多系統異構測量平臺和集成檢測系統，形成數字化裝配模式下的新質保體系和產品檢測機制，從而解決現有模式下測量手段簡單、無法實現空間大尺寸動態測量，測量數據手工記錄，與產品設計和工藝規劃系統脫節，難以保證裝配的高精度與產品及工藝的完整性等關鍵技術難題。

綜上所述，在國內發展應用數字化柔性裝配生產線勢在必行，但應充分利用前期研究工作基礎，圍繞數字化裝配技術的發展趨勢和生產線的迫切需求，根本上改造傳統的設計體系、制造體系、技術體系和管理體系，實現流程再造、資源整合和生產組織調整，從而構建現代飛機數字化柔性裝配生產線。

參考文獻:

第3篇：數字化設計和制造技術范文

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

第4篇：數字化設計和制造技術范文

關鍵詞：農業機械；數字化技術；制造技術；應用

在信息時代背景下，傳統農業逐漸向數字農業發展，數字農業主要指將工業技術和數字信息技術進行有機結合，使農業各對象可視化表達的目標得以實現，能夠為農業機械制造過程提供可靠的依據和支持，對提高農業生產水平有較大的積極作用。下文首先對數字化設計與制造技術進行概述，其次對兩者在農業機械上的應用進行闡述，以期為農業機械制造企業提供一定參考。

1數字化設計與制造技術簡述

數字化設計與制造技術主要指使用計算機硬件、軟件和網絡環境對相關產品的設計，分析，裝配以及制造等過程進行全面模擬，能夠為實際生產過程提供可靠的依據。在農業機械設計及生產中應用數字化設計與制造技術具有如下優勢：農業機械產品開發能力有所提升；產品研制周期明顯縮短；農業機械開發成本有所降低；能夠最大程度的實現初期設計目標，可以提高農業機械制造企業的市場競爭力，同時可以為其帶來更多的經濟效益。

2農業機械數字化設計與制造技術應用分析

數字化設計與制造技術包括多種先進的技術，下面對幾種常用的技術進行說明：其一，對CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM進行說明。前四種分別指計算機輔助設計，計算機輔助工程，計算機輔助工藝過程設計及計算機輔助制造，以上工具的合理應用對提高產品開發效率及效果有較大的積極影響；其中PDM技術能夠對產品相關的數據和信息、人及各類組織等進行有效管理，使分布環境中數據共享的目標得以實現，同時為異構計算機環境提供了相應的應用平臺。其二，對異地協同設計進行說明。其主要指在有網的環境中能夠對相應產品進行定義、建模、產品分析、設計、數據管理和產品數據交換，使用其對多人、異地產品協同開發提供了便利條件。其三，對虛擬設計及制造進行說明。使用仿真、建模及虛擬現實技術等可以對產品的模型進行合理構建，在構建完成后工作人員可以對產品的性能，可裝配性以及可加工性等方面的問題進行發覺，在經過分析后可以及時采取合理措施進行調整，進而提高產品設計合理性，為后期制造過程奠定堅實的基礎；其四，對并行設計進行說明。并行設計主要指使用并行工程模式進行產品開發和制造，其對以往串行式產品開發模式存在的缺點進行彌補，在農機產品開發初期能夠對后期實際需求進行更多的考慮，進而使產品研發效率較高，且研發效果較好。下面筆者對智能CAD技術在農機產品設計中以及數字化制造技術在高科技農業機械開發中的應用進行分析。

2.1智能CAD技術應用分析

第一，智能CAD技術在農機產品設計中的應用分析。工作符號推理是農業機械設計過程中的重要內容，傳統CAD技術在符號推理方面存在一定的缺失，智能CAD技術能夠對其存在的缺失進行彌補，在使用智能CAD技術后農業機械設計過程中信息利用率有所提升、重復設計情況明顯減少且產品研發時間明顯縮短，能夠在短時間內完成農機產品的設計工作，進而可以為農業機械制造企業帶來更多的經濟效益。第二，參數設計在農機產品設計中的應用分析。農業機械設計過程具有型號、種類較多以及受季節影響較大的特點，為了更好的保證設計和合理性及效率在實際設計過程中可以對視力推理模塊化參數設計及變量設計進行合理應用，并且在使用后能夠對智能CAD技術使用中存在的問題進行最大程度的規避，為設計方案的合理性提供更多的保障。第三，裝配模型在農機產品設計中的應用分析。裝配模型其屬于支持概念設計和變型設計中的一種，其主要指構建相應零部件的幾何模型，在構建完成后結合裝配信息對設計意圖，產品原理以及功能等進行詮釋，能夠讓工作人員盡快領悟設計意圖，進而能夠盡快展開生產。

2.2數字化制造技術在高科技農業機械開發中的應用

數字化制造技術在我國農業機械設計及制造中得到廣泛應用，在實際應用過程中可以使用數控及虛擬技術等對農業機械產品的虛擬樣機進行制造，為實際生產過程提供了一定的有利條件。下面對使用三維CAD技術設計農機產品虛擬樣機的流程進行說明：其一，使用參數設計、變型設計等技術對相關產品的三維CAD模型進行構建，通過模型的構建能夠實現所有零部件模式化的目標；其二，根據相關數據和信息對二維工程圖進行構建；其三，使用各類分析原理對模型進行分析，將其同三維裝配體設計進行有機結合；其四，將三維CAD模型作為主要依據對PDM結構體系進行合理構建；其五，工作人員嚴格按照虛擬樣機的要求對三維CAD產品進行制作，與此同時對開發體系進行合理構建；其六，對三維虛擬樣機進行監測和試驗，通過以上兩過程可以準確的發現虛擬樣機存在的問題，在經過分析后可以采取有效措施進行處理，從而對虛擬樣機具有較高的合理性進行提升。

3結束語

通過上文可知在農業機械研發及生產過程中對數字化設計及制造技術進行合理應用對縮短研發時間及提高產品質量有較大的積極作用，為此農業機械制造企業需要對數字化設計及制造技術產生足夠的重視，根據自身實際情況和時展的需求對其進行分析和研究，不斷的擴大應用范圍，使農業機械研發及實際生產過程向數字化、智能化技自動化的方向發展，加快農機制造企業的發展速度。

引用：

[1]陳英姿.農業機械數字化設計與制造技術的應用[J].農家科技（下旬刊）,2015(10):305-305.

[2]吳發輝.農機數字化設計與制造技術的研究與應用[J].南方農機,2016,47(7):50,71.

[3]任曉光,劉佳.農業機械數字化設計技術研究與展望[J].河北農機,2014(2):33-33,34.

第5篇：數字化設計和制造技術范文

[關鍵詞] 數字化；車間；系統；軍工；制造

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 035

[中圖分類號] F270.7；TP315 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）17- 0059- 03

數字化制造是傳統的制造業依托高性能計算機、網絡等高新技術，實現對產品需求分析、產品設計、零件加工制造、產品質量檢驗以及整個生命周期的數據信息管理、過程控制[1]。數字化車間可以有效降低生產成本、縮短產品研制周期，解決軍工制造企業傳統生產模式中的瓶頸問題。

1 對軍工特色數字化車間的思考

1.1 數字化車間概述

數字化車間是指以制造資源、生產操作和產品為核心，將數字化的產品設計數據，在現有實際制造系統的數字化現實環境中，對生產過程進行計算機仿真優化的虛擬制造方式[3]。數字化車間將傳統車間的生產系統、工藝設計系統、質量信息系統以及其他管理系統信息集成為DNC、ERP、MES系統，形成自動化制造體系， 實現產品的設計、工藝、管理、制造一體化，提高企業生產效率，縮短制造周期，降低生產成本，對企業有非常重要的意義。

1.2 軍工生產企業打造數字化車間的必要性

（1）軍工企業產品具有批量小、種類多、結構復雜、生產交付節點嚴格等特點[4]，產品依據車間制造能力進行路線劃分、資源配置，產品零件分散到各個車間、工位，這對車間的零件調配、設備使用的靈活性提出了更高要求，車間信息不暢通，就會導致生產計劃不能按時完成，生產質量也得不到保證，融入信息化技術可以實現產品、物料、工裝、刀具等實時數據采集，相關人員通過終端系統可以掌握產品生產、工裝、設備的使用情況。

（2）軍工企業接收緊急任務。軍工制造車間可能突然接收一些產品的緊急生產任務，在傳統的制造模式下只能停止現有的生產任務，打亂了原有的生產計劃安排。引入先進的制造信息平臺，可以根據現在車間的生產情況及生產設備的占用情況進行分析，及時準確地評估插入任務對其他生產任務的影響，通過對生產工序進行拆分、合并、外協加工等排產調整，優化車間配置資源，在影響原有生產計劃最小的情況下完成插入任務。

（3）軍工企業產品要求質量具有可追溯性。軍工產品零件質量要求具有可追溯性，傳統操作方式是將數據人工記錄，這種方式耗時且容易出錯；引入條碼掃描機、觸摸屏、視頻系統等信息采集方式后，將每件產品每道工序產生唯一條碼，只需掃描條碼，即可調出零件相關數據，為相關人員提供動態數據，實現零件可追溯性。

（4）軍工企業制造資源利用率低。每個產品生產涉及現場操作人員、物料準備、設備準備、刀具準備等，傳統制造模式由于信息不夠暢通，使部分設備、工裝閑置，而另外一些任務排滿；通過信息化手段可提高車間現場資源利用率及資源優化配置，管理人員在最短的時間內通過大屏幕、PC終端等顯示設備掌握生產現場的情況，以便做出準確的判斷，采取有效措施，保證生產任務的順利完成。

（5）軍工企業技術文檔管理難度大。車間技術文檔、產品文檔資料多，且很多為秘密材料，管理難度大，需要引進信息化技術進行管理，實現技術文檔資料版本的嚴格控制及方便工人查詢瀏覽。軍工企業傳統制造模式已經滿足不了需求，亟需引進信息化手段、打造數字化車間來解決矛盾。

2 數字化車間構造

2.1 數字化車間的整體構架

數字化車間是一個龐大的具有信息化特點的制造系統，是基于傳統制造業與信息化技術平臺建立起來的，其整體框架如圖1所示。

2.2 數字化車間的模塊分析

數字化車間以MES生產執行系統為核心，充分利用ERP、PDM等平臺，依據車間自身特點，搭建系統應用的軟硬件平臺，實現設計、工藝、制造一體化的數字化生產模式，數字化車間打造基于以下信息化平臺。

2.2.1 數字化車間MES系統

數字化車間打造MES系統，改變了制造企業傳統的單一信息采集方式，通過動態采集產品在制造過程中設備占用情況、生產進度、完成質量等數據，并對數據進行整合、分析，形成整體解決方案，確保將信息準確、及時地反饋給相關人員，為任務排產、決策提供依據。

2.2.2 數字化車間生產管理平臺

生產管理系統如圖2所示，生產計劃下達到車間后，車間工位生產信息采集系統將工位資源數據反饋給ERP系統，通過物料計劃計算后，生產計劃員根據將生產任務下達給相關的工藝、設備管理、物料管理人員，相關人員根據任務的優先級進行準備，生產計劃員根據生產計劃進行派工，系統具有生產過程監視以及生產調度指揮功能。調度系統的高效運作，避免了車間資源的浪費，縮短了型號產品的研制生產周期。

2.2.3 制造資源管理平臺

制造資源管理模塊流程如圖3所示。通過數據庫建立資源庫將可以管理制造資源如刀具、設備、工裝等，工藝人員可以根據需要添加、刪減資源庫中的內容，也可以及時查找各種工序需要的機床、刀具、量具相關數據以及占用情況，計劃員也可通過數據庫核算產品制造消耗和占用資源的成本。

2.2.4 物料配管模塊

產品生產過程中需要大量物料、工裝等，由于車間制造現場空間、資源有限，需對現場物料、配套產品及使用工具等物件進行嚴格控制管理，建立物料配給管理機制，根據生產計劃查詢物料需求計劃，并及時調整；通過網絡終端查詢庫房庫存情況，利用電子標簽撿貨系統指引快速取貨，能夠利用條碼掃描終端自動記錄物料信息，保證了庫房物料信息的實時性與準確性。

3 結 論

通過對數字化車間的闡述及對軍工企業特點的分析，論述了傳統軍工企業引進信息化技術打造數字化車間的必要性。數字化車間通過建立MES系統，提高了車間信息交流的暢通性和設備使用的靈活性。通過建立IPT協同設計系統，使得產品研制效率提高，縮短了產品研制周期。通過建立數字化生產管控系統，顯現了管控系統對生產計劃調整、任務監督、資源調配的便利性；建立物料配管模塊，提高了物料、工裝、產品管理管控工作的效率；建立質量管理模塊，通過先進的檢測、記錄設備使產品質量可方便快捷追溯。

主要參考文獻

[1]呂琳，胡海明.淺談數字化制造技術[J].機電產品開發與創新， 2009（1）：87-88.

[2]洪建勝.數字化車間環境下的MES應用[J].中國制造業信息化：應用版，2007（9）：51.

[3]李鐵鋼.鈑金件數字化制造數據集成技術[J].河南科技，2013（3）.

第6篇：數字化設計和制造技術范文

[關鍵詞]數字化技術；飛機制造；綜合保障

中圖分類號：P231.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）46-0388-01

前言

數字化技術完善了飛機制造單位以往傳統的設計、生產、管理等模式，可以迅速的給不對供給遠程技術類服務，并且對提升飛機本身的可靠性、修護性、保障性等有著很深遠的影響。交互式的電子技術手冊呈現了技術手冊的數字、智能化，目前已經成為了裝備保障數字化技術探索欲使用的重點之一。

一、在飛機的研制進程中使用數字化技術

近幾年來我國的飛機研制生產進程中，先進的數字化技術利用工程的并行以及無紙設計、數字化預裝配、一體化設計制造、物流管理等諸多的方法逐漸的開始使用，改善了飛機的設計、生產、管理模式，這樣減少了研究的時間，降低了費用，且獲得了明顯的效果。隨著計算機以及網絡技術的飛速進展，飛機的制造單位也將以多媒體計算機體系以及通訊網絡的數字化技術為基準且使用機的壽命周期的全部過程中，不止是使用于設計、制造，還運用于產品的綜合保護、運用修護等眾多的方面。

1、以數字化為基準，深入探索五性CAD

根據目前所有的分析方式出現的問題，我國的飛機制造單位探索開發了五性CAD體系，也就是計算機輔助設計分析軟件集成的環境，簡稱為CARMS，也包含了可靠性的設計、安全性的設計、修護性的設計、測試性的設計、保障性的設計等分析。CARMS是設計人員將可靠性修護性保障性等諸多的指標設計融入到產品中的有效工具。在保障性設計和以往傳統設計同時的展開進程中，CARMS可以立即的發現存在的問題、排除隱患、提升裝備保障性的水平，它擁有著全方位的集成化技術方式。

2、數字化樣機給飛機的可靠性設計和分析提供了機遇

當下機械CAD與電子CAD技術不斷的進展成熟，產品的開發全部是在計算機上操作的，CAD軟件已經局部的代替了圖紙的設計。數字化技術也給飛機的可靠性定量性設計供給了一個有效的平臺，現階段CAD軟件及有限元分析軟件有效的結合、proe軟件以及有限元分析軟件的完美結合也已實現，工程分析的方式逐步的走向成熟，構造強度的分析能解決飛機可靠性問題。

3、虛擬修護技術與集成化技術的使用為飛機的綜合保障帶來很大的前景

3.1 虛擬修護技術

利用對產品的實時的模擬仿真，設計人員或者用戶可以像對待真正的產品實物一樣移動、碰撞、運用虛擬的產品，在飛機的生命期限內各個階段對性能實行各類的實時分析，比如有限元、人機工程、干涉、加工進程、裝配等諸多的分析。利用VR進行方案的分析和修改，讓飛機可以達到總體優化。

3.2 集成優化技術

集成優化技術可以解決目前所有的CAD體系以及飛機可靠性修護性保障設計間的鏈接。目前的CAD與CAPP、CAM等使用體系在以往的幾十年進程中獲得了飛速的進展，且在飛機行業中得到了很好的運用，不過各類型運作體系間的模型定義、呈現方式、存取方式都有著一定的差異，導致信息的交換出現了阻礙，很多的資源不能進行實時共享，且集成的力度很低。并且當下的CAD體系僅僅只重視零件的集合外形設計與體現，不能將尺寸、公差、裝備、修護等諸多的特性、材料、功能有效的呈現，這就表明了高層次的語義信息以及產品壽命周期等其他的進程中所需要的信息，對設計的意蘊、功能需求以及裝配的關系非幾何類信息很難呈現，這些體系的信息模型只能進行幾何信息以及拓撲信息，而對于可靠性分析、修護性分析、其他相關的信息在體系信息模型之中較少呈現。

二、建立遠程數字化技術服務體系

遠程數字化技術服務就是把網絡信息檢索技術以及數字化技術、數據庫技術、裝備修護保障技術有效的結合，且借助現代化的科技技術，迅速的為不對供給數字化技術。它可以跨地區的把運用不對、制造單位、科研院、裝備部、軍代表室等諸多的企業有效的組織，各方共同進行網絡體系的組建，供給武器裝備的數字化資料的支撐，輔助技術服務且提供迅速的信息放映與技術支持，并且所參與的各方也都能立即的獲得各自需求的重要數字資源。

三、交互式電子技術手冊

飛機保障技術的快速創新是提升飛機保障綜合程度的基準，也是飛機現代化保障的主要標志。它不僅僅是一種電子手冊，更是呈現了技術手冊的數字化以及良好的交互功能，還呈現了智能化的技術手冊。交互式電子技術手冊的眾多數據格式利用了目前美國與國際通用的較為成熟的標準，進而呈現了數據的互操作性以及實時共享性，呈現了數據網絡集成化的最大可能。且它是數字化技術、英特網技術、人工智能技術有效結合的一體化強大技術，也是現代化體現裝備的保障信息化的最關鍵技術。

四、構建裝備訂貨數字化保障系統

裝備訂貨數字化保障系統是依靠國家、國防信息的基礎性設備以及軍隊的自動化信息網絡系統，主要是以計算機、網絡、通訊、數據庫、電子數據交換等先進的技術為支撐的。它連接裝備管理處、運用部隊、軍代表室、院所等企業的綜合性集成化的網絡數據庫通訊，且有很大的優越性與先進性，它有著先進的思想、高端的方式、深層的目標，進而促進保障故障從開始的傳統人力物力密集型的方向逐漸的走向技術密集的方向，呈現保障體系的網絡化、數字化、準確化、一體化。

結語

數字化技術設計及制造已經使用在飛機制造業中有大約40年的歷史了，這也逐步的改變了飛機傳統的研究模式。依據科技的創新，構建裝備訂貨數字化保障系統，提高裝備保障的迅速反應程度以及迅速機動保障的力度，這也是打贏未來信息化進程的必要需求。

參考文獻

[1] 王祺瑞，石鵬.軍用飛機推行綜合保障工程的研究[J].飛機設計，2013（2）.

第7篇：數字化設計和制造技術范文

關鍵詞:飛機;數字化裝配技術

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)13-3522-01

The Research on Digital Aircraft Assembly Technology

LI Lei, CUI Gang, CHEN Gui-qin

(Aviation University of Air Force, Changchun 130022, China)

Abstract: Aircraft assembly technology of digital implementation can shorten prodution cycle, reduce production costs.the major aircraft manufacaturing companies in the realization of thedigital assembly of the production process have made progress in leaps and bounds.

Key words: aircraft;digital aircraft assembly technology

1 概述

近年來,隨著亞太地區勞動力成本低廉,全球制造業迅速向亞太地區轉移,我國正成為世界制造業的重要基地。工裝設計水平是反映一個國家飛機制造水平的關鍵指標之一,其中裝配型架的設計和制造在整個生產工藝裝配中占很大的比重。裝配型架結構是否合理、正確,不但對裝配型架本身制造工作量大小、周期長短、成本高低和裝配條件有直接的影響,而且也決定著各工件的對接、配合尺寸是否協調一致,對飛機裝配的互換協調性、制造質量和進度有很大影響,直接影響整個飛機的制造周期。

飛機裝配是將零件(成部件、組件)按照設計和技術要求進行組合、連接形成高一級的裝配件或整機的過程。飛機裝配由于產品尺寸大、形狀復雜、零件以及連接件數量多,其勞動量占飛機制造總勞動量的一半左右甚至更多。因此,經濟發達國家對飛機裝配技術十分關注,并投入巨資進行研制。而飛機裝配必不可少的工藝裝備是裝配型架。

為了保證飛機的可靠性和穩定性,飛機的制造和裝配精度要求高,制造及裝配難度大。裝配型架設計與產品裝配和制造過程密切相關,裝配型架不僅影響產品制造和裝配精度,而且是把握產品的唯一尺度。

2 國內飛機裝配現狀

我國的飛機裝配技術和組織管理方式,雖然在局部上采用了較先進的技術,如利用激光跟蹤儀或計算機輔助經緯儀(Computer Aided Theodolite,CAT)技術安裝型架,少數采用了自動鉆鉚技術,簡化了裝配型架結構。但與發達國家相比還存在較大差距,主要表現在:

1) 上述技術尚不配套,應用上不成熟,加上我國多年來對飛機裝配技術缺乏研究,資金投人不足,僅滿足于能把飛機制造出來,目前飛機裝配還是沿襲著過去幾十年來批生產的手工作業模式;

2) 數字化技術的應用規模較小,還未實現一個完整型號的全面數字化;

3) 飛機的設計制造仍主要采用串行模式,制造模式未實現根本轉變;

4) 各環節雖然已實現數字量傳遞,但仍存在信息孤島現象,未打通飛機數字化設計制造生產線,模擬量傳遞依然大量存在;

5) 采用專用工裝裝配,光學儀器測量安裝仍是目前飛機裝配的主要手段,未能在數字化裝配技術方面實現新的突破,導致飛機制造成本居高不下;

6) 在裝配技術方面,雖然局部采用了數字化技術,如在協調方式上局部采用了數字量傳遞方法,但模擬量傳遞仍然是當前眾多企業飛機制造的主要協調方法;

3 解決辦法

目前,裝配飛機存在這種種問題,如何解決好國內飛機裝配存在的問題呢?解決的辦法主要有:

1) 采用現代工程設計方法(柔性化工裝、模塊化裝配、高度集成的數字化航電系統等);

2) 采用數字化模擬裝配技術;

3) 采用在線數字化測量、定位及監控;

4) 采用大型整體零件(采用摩擦焊、高速加工、復合材料構件等)。

飛機的數字化裝配是飛行器數字化研制技術從產品設計到零部件制造,進一步向部件裝配和飛機總裝配的延伸和發展的過程,它使數字化研制技術真正完全地集成為一體,使數字化產品的數據能從研制工作的上游暢通地向下游傳遞,充分發揮了數字化研制技術的優點,大幅減少了飛機裝配所需的標準工裝和生產工裝,如波音737新一代飛機,標準工藝裝備減少80%,F-35研制中減少了95%,法國達索公司最新研制的小型公務機Falcon(2005年上天),其傳統的工裝減到零。這對降低新機研制成本,縮短研制周期起到了難以估量的作用;并且還將大幅度地提高產品的裝配質量,如B747機翼裝配精度由原來的10.16mm提高到0.25mm,提高了近50倍,由此可見飛機數字化裝配系統對飛機研制的重要意義。

4 結束語

通過數字化預裝配技術替代零部件裝配試驗,預計可以降低成本30%以止有效地減少裝配缺陷和產品的故障率;減少裝配過程反復,減少人為差錯;減少因裝配干涉等問題而進行的重新設計和工程更改提高信息和資源的共享,減少資源的浪費;將強化各部門的協調能力,實施并行工程,減少技術決策風險,降低技術協調成本可提高企業在產品開發研制方面的快速應變能力,適應激烈的市場競爭和不同的用戶需求提高產品的技術創新能力,縮小我國飛機行業型號研制能力與國際先進水平的差距。

飛機數字化裝配技術在飛機制造過程中占有很重要的地位,其設計方法對飛機的研制周期和上市周期有著較大的影響。在裝配型架的設計過程中,綜合運用新的工裝設計方法,可以大大縮短飛機的研制和上市周期,極大的降低研制過程中工裝所占的費用,是一件利國利民的好事。

參考文獻:

[1] 李薇.數字化技術在飛機裝配中的應用研究[J].航空制造技術, 2004(8): 24.

[2] 劉平,魏瑩,邱燕平.現在飛機裝配架型設計新技術[J].洪都科技,2007(3):17.

第8篇：數字化設計和制造技術范文

關鍵詞：數字化；人機協同；加工；制造；通信

一、數字化技術與自然人結合

數字化技術與自然人在車間生產中各有特點。數字化技術能夠對車間內的控制信息、設備信息、庫存信息等進行管理和控制，但是缺乏靈活性，而人卻能夠隨機應變。將數字化技術控制的各種設備和數據通過無線通信網絡傳到自然人的數字化設備，自然人通過數字化設備能夠全面的掌握車間的運行狀態。

二、數字化人的特點

因為數字化設備與自然人結合后，人成為車間內的移動控制者，他能夠不斷地來回移動，對正在運行的設備狀況進行隨時監控，也能夠對產品加工工藝進行調整。車間內采用的無線局域網技術，使得人的這種移動控制成為可能。軟件上車間各種信息應能快速反映到數字設備上，并按照人的操作發出指令，控制設備。

數字設備功能多，體積小，因此集成是必然的選擇。硬件上要集成多種芯片，包括WIFI、藍牙等通信芯片，還包括存儲器、處理器、其他模塊和各種接口、電池、顯示器等。軟件上要與上層工作站通信，發送各種信息，與設備通信，這么多功能都要集成在一款軟件之內，占用資源要小，功能要齊全。

人在車間內要能夠監控所有運行設備，但現在企業內加工設備往往五花八門，因此兼容性是非常重要的，也是非常難以實現的。其原因第一個是不同廠家的設備運行模式不同，要想兼容就要研究所有的通信協議，然后才能通信，從而獲取設備的信息并進一步控制設備，單就這一步已經極為困難；第二個，不同時期的設備控制方式是變化的，新的設備容易通信，舊的設備通信難度大。

另一個問題是操作問題，大量的各種設備，操作方式不同而且操作復雜，加之各種信息，使得實際上的操作任務是很繁重的，如果人機界面操作不簡易，那么很難完成所有任務。因此人機界面的易操作性非常重要，好的人機界面會給操作帶來便捷，從而提升工作效率。

三、以數字化設備為主導的人機協同制造

1.運行模式

數字化設備管理系統能夠對車間進行監控，但人腦的決策和判斷同樣重要而且無法為數字化系統實現。人不再是具體的操作加工設備，而是根據設備狀況，對工藝、物流等進行安排和調整。數字化設備與人的結合，對設備之間的組合、加工工藝的規劃、數控加工程序、刀具工具的使用做出具體安排，并實時監控。

2.以數字化設備人機協同制造的特點

傳統加工制造，所有的任務、工藝、操作都由管理層設定，下達到生產現場，這個過程中，最上層是辦公室里負責設計和工藝的管理層，下面設備層只是命令的執行者，這是絕大部分的數字化制造中都采用的模式。

在新的加工制造模式中，上面的被顛覆，由于數字化設備連接了管理層和現場設備層，因此設備層的操作人員同樣是車間的管理者，并且由于操作人員更接近生產設備，可以直接觀察生產現場的狀況，因此對于車間的直接控制其效果還要優于上面的管理層。

傳統車間，產品的設計人員一般在技術部門，而現場的操作人員則完全按照計劃完成加工任務，這使得加工中如果出現問題就無法及時的修補，帶來時間和經濟上的損失。新的加工模式很好地解決了以上問題，生產工藝的制定者是身處生產第一線的操作數字化設備的人員，這樣的工作人員通過對數字化設備監控車間，發現問題能及時處理，消除了設計人員和操作人員間的距離，減少了處理問題的時間，提高了生產效率。

數字化設備與人的結合，最大限度地彌補了數字化設備和自然人各自的缺點，發揮了二者的長處和優點，最大限度的使得通信技術和人的判斷得以結合，為新一代的生產制造模式提供了良好的平臺，是新型制造技術發展的重要方向，一部分已經為現代企業所采用，其余的也必將成為制造業未來發展的潮流之一。

參考文獻：

[1]雷源忠.我國機械工程研究進展與展望[J].機械工程學報，2009（5）：1―11.

第9篇：數字化設計和制造技術范文

[關鍵詞]大型飛機；數字化裝配技術；淺析

中圖分類號：V262.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）17-0263-01

對飛機數字化裝配技術進行強化，合理設計數字化裝配工藝，這是推動國家飛機制造裝配的主要途徑。對飛機數字化裝配技術的合理運用，不僅能夠強化飛機制造的能力，而且還能夠增強國家核心技術的競爭力。

一、 現階段大型飛機數字化裝配技術的應用狀況

在科學技術快速發展的背景下，對機制造來講，需要具備更好的飛機裝配技術。目前，在飛機技術的要求下，傳統飛機裝配技術無法滿足飛機制造的要求，即便是飛機裝配技術有所進步，但是卻始終存在一定的問題。現階段，飛機裝配技術經驗仍然不豐富，而且對其研究的時間也不長，在投入飛機裝配技術方面的資金不充足，所以，未得到大力的財力支持[1]。而且，飛機設計制造的進步并不明顯，仍然采用的是串行模式生產，在技術快速發展的基礎上，數字化處理也逐漸成為裝配必要技術。然而，目前我國在飛機裝配的數字化能力方面比較薄弱，所以，在飛機裝配中的數字化應用僅占一小部分。專用工裝裝備和安全光學儀器是比較常見的測量方式，所以很難突破數字化技術，進而增加了飛機的制造成本。

二、 關于大型飛機數字化裝配技術的分析

（一） 系統集成控制技術

在飛機數字化裝配技術運用方面，存在諸多關聯系統，而且數據處理方式也多種多樣，最常見的就是工藝數據、位置數據以及測量數據等等，然而這些數據信息間的聯系卻十分緊密。實現系統集成控制技術，最重要的基礎條件就是交互協調，而對該技術的研究，主要體現在以下幾方面：確保多系統集成控制能夠滿足飛機數字化裝配系統的特點；深入研究并開發實時監測反饋在線控制技術和三維數模離線控制；制定集成接口技術和數據處理標準。

（二） 自動化精密制孔

對機裝配來講，所有連接都屬于機械連接，而通常都是將鉚釘和螺栓當作最主要的固定連接方式[2]。在連接前，應當首先打孔，但是，受到技術能力的限制與影響，在飛機裝配技術上始終采用的都是人工打孔的方式，很難保證尺寸與精準程度，所以，在打孔工序當中，也必然無法保證孔的質量。在這種情況下，工作人員需要花費更多的時間開展打孔工作，進而增強打孔的精準程度，最終影響了飛機裝配工作的效率。而且，機械連接的質量會極大地影響最終產品質量。

在科技技術發展的背景下，打孔工藝不斷完善，并且形成了相對成熟的工藝流程。在開展數字化裝配精密制孔技術方面，一定要按照飛機裝配過程定的自動化精密打孔設備，并且嚴格測試打孔工作中所涉及的材料、疊層結構與冷卻方式等多種工藝參數，積極收集相關數據信息，對設計技術經驗予以不斷累積和優化。

在此基礎上，在飛機制造技術快速發展的背景下，飛機自身的耐久能力和可靠性也隨之提高，但是，仍然需要連接技術與飛機發展相適應。為了延長使用壽命，就需要在技術方面充分利用干涉配合這一方法，進而延長飛機內部結構的使用壽命，為此，在飛機制造與生產的過程中，干涉配合緊固件這一方法十分常見。現階段，在緊固件配合方面一般采用的都是錘擊打入或者是液壓壓入的方式，然而，這些方法也同樣存在諸多弊端。這些傳統的方法很容易使得固件膨脹，所以，在安裝的時候存在一定的難度，通過錘擊打入的方式對緊固件，很容易危害孔壁，而被損壞的部件則會導致飛機的使用壽命縮短。通過對數字化裝配方法的合理運用，不僅可以對飛機部件予以全面保護，還能夠延長飛機的使用壽命[3]。其中，數字化技術在運用的過程中，應當注意以下重點：對于長壽命連接和密封連接的復合材料干涉螺接。在進行飛機裝配的時候，需要采用非小尺寸裝配件和裝配結構變形分析技術。

三、 大型飛機數字化裝配技術的應用發展

目前，在光學檢測、工裝技術等方面，數字化裝配技術的應用效果理想。在飛機設計的過程中，對裝配集成控制系統予以合理運用，不僅能夠實現系統數據信息的共享，同時，還能夠全面優化數據信息。受數字化技術的作用影響，飛機裝配逐漸實現了裝配數字化的操作。正是在飛機數字化裝配技術的輔助之下，對飛機裝配工作給予了一定的信息技術支持，不斷提升了飛機裝配工作的精準度，使得飛機裝配效率有所提升。

在諸多技術綜合之下，數字化裝配技術應運而生。在長期發展過程中，數字化裝配技術不斷成熟，但是，仍然沒有全面掌握大型飛行數字化裝配技術的重點技術，所以，飛機數字化裝配技術發展屬于長期的發展過程。在發展數字化裝配技術的過程中會涉及諸多技術內容，而飛機數字化裝配技術也會涉及諸多方面，所以，需要諸多方面的大力支持[4]。為此，在發展數字化裝配技術的時候，一定要確保發展思路的科學合理。另外，航空企業需要對技術工作人員予以全面培養，即便年輕的工作人員經驗不豐富，但是，具備極強的創新觀念，能夠突破傳統束縛，所以，對于技術創新十分重要。

結束語：

綜上所述，在飛機制造發展方面，數字化裝配技術是主要的發展方向，所以，應當加大資金投入的力度，夯實工業基礎，然而，最關鍵的就是要更新觀念，為此解決飛機裝配技術的問題，推動技術的創新。

參考文獻：

[1] 成書民，張海寶，康永剛等.數字化裝配技術及工藝裝備在大型飛機研制中的應用[J].航空制造技術，2014（22）：10-15.

[2] 周園，張莎莎，周旭等.大型飛機數字化裝配技術初探[J].科技創新導報，2015（15）：96-96.