数字化制造的概念与应用.pdf

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1、Research制造业信息化门户网研究院数字化制造概念与应用e-works研究院分析师汪伟2011/8/5关于我丰富经验的实战项目经理曾为陕汽集团、大禹电气、东风仪表、东风制动、黄石纺机、宝鸡石油、宁夏力成电气、正泰电器、正泰仪表、成航仪表、陕重汽、金杯车辆、柳州五菱、桂林大宇等60余家企业提供售前售后PLM项目咨询实施服务。制造业信息化媒体人e-worksPLM领域咨询经理，在《CAD/CAM与制造业信息化》、《e制造》开辟专栏，在各种媒体上发表PLM领域专业文章90余篇。服务过制造企业的工程师塑性成形

2、（材料成形与控制）专业毕业，先后就职于哈尔滨东安发动机（集团）有限公司、东风汽车有限公司，从事铸造、冲压模具设计工作。此次要交流的内容中国制造业面临的制造之“惑”数字化制造的内涵及关键技术数字化制造行业应用分析数字化制造应用路线数字化制造技术在中国的应用前景此次要交流的内容中国制造业面临的制造之“惑”数字化制造的内涵及关键技术数字化制造行业应用分析数字化制造应用路线数字化制造技术在中国的应用前景数字化制造的应用背景根据国家统计局公布的相关数字，2010年中国GDP增长达到10.3%，依然是全球经济增长最快

3、的国家。而在这其中，工业增加值累计增长15.8%，其中轻工业增长13.6、重工业增长16.7%。数字化制造的应用背景数字化制造的应用背景“傻子”年广久亨利福特大野耐一1937~1863~19471912~1990流水线的发明者“丰田模式”的发明者手工作业模式的代表大量生产模式的代表定制生产模式的代表数字化制造的应用背景定制生产模式•多品种、小批量、短周期•跨企业、跨地域合作大量生产模式•设备自动化程度高•专业化分行工•高度数字化手工作业模式•机械化和电气化加工•人技能依赖进一步减弱•从设计到制造均由个人完

4、成•生产效率大大提高•高度灵活•灵活性不足•效率低下•对人技能依赖减弱•对人技能依赖强我国制造业整体依旧处于“大量生产模式”，所谓“中国制造”，更大程度上是生产总量大，而非制造水平高！中国制造业面临的制造瓶颈问题（1）产品质量难以实现精细化管控产品合格率与国外先进企业还有相当大的差距，产品质量不稳定；产品零部件间隙大，外观粗糙；产品使用寿命短，在使用环境较为严酷的情况下，容易失效。机械产品使用噪声大、震动大、使用者体验不佳。中国制造业面临的制造瓶颈问题（2）产品试制周期长，制造工艺不稳定新产品工艺新产品工

5、艺新产品工艺定新产品设计验证再验证型批量生产新产品工艺新产品工艺新产品工艺设计修改再修改中国制造业面临的制造瓶颈问题（3）产品的可制造性难以评估,工艺设计和验证手段落后大部分制造企业依然采用的是以文字性描述的二维工艺卡片来进行工艺设计；工艺设计时难以直观的了解现有工艺装备及设备的情况；工艺设计的成果无法进行仿真分析，只能到实物加工时才能进行工艺合理性的验证；工艺信息用非结构化的方式表达在工艺卡片上，难以传播和重用；中国制造业面临的制造瓶颈问题（4）缺乏对工艺知识进行有效管理如何提高企业的工艺设计水平如何验

6、证编制的工艺是否合理如何对加工和装配工艺进行优化如何提炼典型工艺如何更有效地利用工艺资源如何有效传承工艺经验CAPP解决的主要是工艺文件的编制和工艺汇总等问题中国制造业提升制造能力的关键途径随着三维造型技术的发展，一系列基于三维模型的信息化应用迅速发展起来，包括快速成型、基于三维的交互式文档发布系统，以及支撑企业进行工艺设计、工艺验证和工艺管理的数字化制造系统。调查研究表明：90%以上的生产故障可以通过工艺设计解决，因此数字化制造技术的应用，成为中国制造业提升制造能力的关键途径之一。具体内容包括：利用数

7、字化制造技术提升工艺规划、设计和管理能力利用数字化制造技术提升工艺性布局和物流路线的设计和规划能力利用数字化制造技术提升质量设计水平此次要交流的内容中国制造业面临的制造之“惑”数字化制造的内涵及关键技术数字化制造行业应用分析数字化制造应用路线数字化制造技术在中国的应用前景数字化制造的含义CIMdata将“数字化制造”定义为：一套支持设计和制造工程团队之间进行协同工艺规划的解决方案，它采用最切实可行的流程，允许访问包括工具和制造流程设计在内的完整的数字化产品定义，它由一系列支持工具设计、制造流程设计、可

8、视化、仿真和其它优化制造过程所必须的分析活动的工具集组成。更广义的“数字化制造”概念是指将数字技术应用于产品的工艺规划和实际的制造过程中，通过信息建模、仿真分析和信息处理来改进制造工艺，提高制造效率和产品质量，降低制造成本所涉及的一系列活动的总称。数字化制造的内涵可理解为DP4R，即数字化产品定义(Product)、数字化工艺流程规划(Process)、数字化工厂布局规划(Plant)、车间生产数字化管理(Production