浅谈数字化制造的展望 -行业资讯

　　制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，是国民经济的基础产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力的竞争。当前提高制造生产能力的决定因素不再是劳动密集积累，而是各项高新技术的迅速发展及其在制造领域中的广泛渗透、应用和衍生，它促进了制造技术的蓬勃发展，改变了现代企业的产品结构、生产方式、生产工艺和装备以及生产组织结构。
　　
　　1、我国数字化制造体技术现状
　　
　　我国的装配技术和组织管理方式，虽然在局部上也采用了较先进的技术，但这些技术还不配套，应用上不成熟，加上多年来对飞机装配技术缺乏研究，资金投入不足，仅满足于能把产品制造出来，还是沿袭着过去几十年来批生产的手工作业模式。因此要向多品种、小批量制造方向发展，无论是在所应用的技术还是管理模式上都存在很多问题和困难。
　　
　　近些年来，国内制造企业在研制过程中，用数字化设计制造技术，主要应用于零件制造，如整体结构件NC加工技术、复合材料成形技术等，使零件制造技术发生了革命性变革。但是在装配技术方面，采用专用工装装配、以光学仪器测量安装仍是目前飞机装配的主要手段，未能在数字化装配技术方面实现新的**。
　　
　　2.数字化生产线的内容及实现途径
　　
　　2．1打造全新的数字化企业技术平台，搭建基础性信息系统，建立数字化协调技术体系
　　
　　2．1．1需要建立企业内部的网络化协同工作环境其范围要涵盖设计部门、工装设计制造部门、零部件制造部门、装配部门等主要产品模型的使用单位。必须建立一整套的规范来约束企业各部门之间通过网络协调的工作，这些包括数字签名审核制度、工作流控制制度等内容。使企业可以通过工作流来驱动工程设计与制造事件，实现设计制造过程的自动化。
　　
　　2．1．2建立结构设计一装配工艺与仿真的数字化系统设计环境在开展并行设计过程中，需要建立并行产品设计环境下的装配仿真系统需要的环境，PDM系统为协同设计提供必要的基础集成环境。装配工艺人员只有通过PDM系统，才能访问到存在于预发放数据库和发放数据库中的产品模型，并通过PDM的网络通讯协同功能，进行异地并行预装配、装配过程设计才能及时、准确的访问到所需要的数据。
　　
　　2．1．3生产现场的数字化应用技术
　　
　　建立数字化传递体系，实现整个设计制造过程数字化的途径主要是通过设计制造过程分析、优化，建立并行工作模式，通过扩大网络条件，连接结构设计人员、装配工艺设计人员，实现数字化预装配、数字化装配过程设计与结构产品设计的集成。
　　
　　其次要引进国外先进软件系统、设备和相关技术，消化并解决应用中的技术难点，进行二次开发工作，完善复合材料结构件的数字化设计制造系统。
　　
　　2．2广泛采用数控加工技术，建立比较完备、先进的数控加工技术体系
　　
　　西方发达国家制造业中数字化技术发展主要体现在以下几个方面：基本实现机加数控化：广泛采用CAD／CAPP／CAM系统和NC技术；达到数控加工**率，发展了高速切削加工技术；在虚拟制造技术应用上已经达到了很高的水平。
　　
　　我们虽然已经开始普及应用数控设备，特别是近年来不断引进大型、先进的五坐标数控加工设备。但是在数控机床的种类、数量以及加工能力上仍难以满足未来产品数控加工的需要，造成数控加工设备利用率和加工质量、效率都很低。
　　
　　2．2．1加大先进数控设备的引进，力争数控率达到80％～85％。
　　
　　未来几年我们的重点应该兼顾数控设备的普及率和数控设备的合理配备，优先引进小型先进五坐标加工设备和大型高速五坐标数控龙门铣床，提高复杂产品的加工能力，满足高精度、高速度的加工要求，对低档数控铣床也要加大投入，提高数控化率。另外，要加大普通刀具和特种刀具的购买量，刀具使用形成规范，逐步建立完备的数控加工刀具管理体系，**限度的发挥数控加工的优越性。
　　
　　2．2．2引进CAPP系统以及PDM系统，最终达到CAD／CAPP／CAM／PDM等系统高度集成。
　　
　　2．2．3继续加大CAD／CAM软件、硬件的投入以及加快CAM技术的进步，紧跟世界先进的CAD／CAM技术发展，积极推进虚拟制造技术在企业中的应用。
　　
　　2．2．4实现数控车间管理规范化、信息化，在数控车间实施DNC以及车间信息管理系统。
　　
　　发达国家在80年代就已经广泛地应用了分布式数字控制技术，而我们目前仍采用传统的一台计算机控制一台数控机床的模式，很难适应数控技术的发展要求。因此未来几年我们要整合数控车间的设备布局和管理方式，选用先进的DNC系统，实现数控机床、数控信息的集中控制，集中管理，使数控加工设备的利用更加合理、效率更高。数控车间的管理也要逐步实现信息化，从而实现企业数据流、信息流的畅通和各种信息管理系统的高度集成，这对于数控车间的现代化管理和数控技术的应用都将有极大的推动作用。
　　
　　2．3建立数字化工装生产线
　　
　　建立数字化工装生产线主要应包括以下几方面内容：
　　
　　2．3．1建立工装数字化设计制造系统体系
　　
　　建立工装、工艺与产品并行设计模式，**工装设计制造信息孤岛现象；建立工装制造数字量传递体系：建立适应并行设计和数字量传递体系的网络化数字化设计制造环境。
　　
　　2．3．2支持与产品并行设计的产品工装数字化定义和数字样机技术产品工装数字化组织模型、存储模型；应用工装设计软件，工装结构强度、刚度和振动稳定性分析、工装装配仿真、基于人机工程的飞机装配过程模拟等，进行工装结构优化设计。
　　
　　2．3．3制定产品工装数字化技术应用标准和管理规范、建立产品数据编码标准、工装建模规范、制图规范、模型规范化检查标准、电子文档定义规范、数据集命名规范、工装产品数据管理规范等。
　　
　　2．3．4建立工装基础数据库
　　
　　建立工装标准件数据库、典型工装结构库；对工装设计知识进行收集、整理、挖掘，建立工装设计知识库，以支持工装的智能化和优化设计。
　　
　　2．3．5进行工装逆向工程建模
　　
　　对目前使用且有必要建立数字化模型的工装，采用逆向工程技术建立数字化模型，解决数据测量、处理和建模的关键技术问题，保证重建工装模型与产品的协调一致性，用于工装复制及数字化改造。
　　
　　2．3．6工装CAPP系统应用
　　
　　建立工装制造工艺知识库，进行工艺的优化设计；实现工装工艺设计和CAD与CAM的集成：实现工艺信息集成化、工艺决策智能化和工装制造工艺流程、工作流程管理与工艺文件的**管理。
　　
　　2．3．7实现工装数字化制造
　　
　　通过加工过程仿真进行加工参数优化；采用**数控加工技术实现工装的快速制造。
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