数字化设计和制造技术精选(九篇)

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第1篇：数字化设计和制造技术范文

关键词：船舶建造；数字化；信息技术

中图分类号：U673 文献标识码：A

1.什么是船舶建造数字化

船舶建造数字化是以数据处理、图形图像、虚拟现实、数据库、网络通信、数字控制等数字化技术为基础，将数字化技术全面应用于船舶的产品开发、设计、制造、管理、经营和决策的全过程，使船舶产品的设计和生产向着自动化、精细化、柔性化、智能化的方向发展。通过数字化技术与现代管理思想和先进工程方法的融合，形成船舶制造业信息化的完整体系，实现对造船业的信息化改造，使得造船企业全面提升产品的研发、生产能力，降低生产成本，缩短设计、生产周期，提高产品质量。

2.船舶建造数字化技术的内涵

船舶建造数字化技术主要体现在如下3个方面：

2.1 CAX（计算机辅助技术）

CAX（计算机辅助技术）是CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）和CAPP（计算机辅助工艺计划）的统称。

（1）CAD（计算机辅助设计）指在计算机及可视化设备为基础的专业化计算机系统的支持下，帮助设计人员进行设计工作。可以在CAD系统的辅助下完成从合同设计开始的一系列设计工作，建立产品数字模型，进行工程计算和分析，生成和绘制工程图，生成物料清单等。

（2）CAE（计算机辅助工程）是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。

（3）CAM（计算机辅助制造）是将计算机应用于生产制造的过程或系统，其核心是计算机数值控制（简称数控NC）。有狭义和广义两个概念。CAM的狭义概念指的是数控，包括数控机床、数控加工中心、数控生产流水线、数控火焰或等离子切割、激光束加工、自动绘图仪、焊机、机器人等；广义概念还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监视、控制和管理。

（4）CAPP（计算机辅助工艺计划）是通过计算机进行产品加工的工艺路线制定、工序设计、加工方法选择、工时定额计算，包括工装、夹具设计、刀具和切削用量选择等，生成必要的工艺卡和工艺文件等。CAPP是连接产品设计CAD信息和加工制造CAM信息之间工艺信息的桥梁，是生成各种加工制造，管理信息的重要环节。

2.2 企业业务技术过程与信息管理

通常包括PDM/PLM/ERP/MES/CIMS等。即产品数据管理PDM、产品生命周期管理PLM、企业资源计划ERP、制造执行系统MES、计算机集成制造系统CIMS等。它们通过信息技术与现代管理理念的融合，使人、资源、技术、管理等要素有机地结合起来，从而实现设计及生产过程管理的精细化和企业资源利用的优化。

2.3 数字化装备

软硬件相结合的数字化装备，如NC（数控设备）、FMS（柔性制造系统）、Robot（机器人）等通过数字控制形成的生产自动化装备。这些设备通过离散的数字信息控制设备或传动装置的运行，实现生产加工的自动化。

3.船舶建造数字化技术的发展历程

3.1 单项技术的企业部门级应用阶段

该阶段主要是单项技术，如数值计算技术、CAD/CAE/CAM技术、数控技术以及各种部门级的管理信息系统，如财务、人事、OA、物资等管理系统在企业部门的局部范围内的应用。部门级数字化技术的应用作为一种技术手段对提高设计和生产效率、提高产品质量发挥着重要作用。

3.2 企业内综合应用集成阶段

这一阶段是由企业内的信息集成、过程集成到应用集成。通过信息集成保证了系统间信息的一致性，通过应用集成使企业内部的各种信息系统组成了一个有机的整体，大幅提高了数字化技术应用的整体效益，使得企业设计、生产、经营、管理的各种业务活动得以协调运行，大大提高了企业的生产能力。

3.3 企业间的应用集成阶段

由于互联网技术的快速发展，促使电子商务、供应链管理、协同设计、敏捷制造等一些基于互联网技术的新型管理思想和管理方法得以实施，使得船舶这种具有大量配套设施的高度复杂产品的制造能够实现跨地域的专业化企业间的协同运作，使产品能够快速地、柔性地应对用户的需求。

自20世纪60年代末将计算机用于船舶线型放样开始，我国船舶行业信息化已历经40多年，国内造船业经过不懈的努力，使得造船数字化技术已逐步渗透到造船业价值链的每一个环节，引进或自主开发了各种各样的信息系统，已广泛应用于船舶设计、建造和管理过程中。国内一些骨干造船企业和研究院所已开始引进虚拟仿真技术，开展船舶和海洋工程的产品虚拟设计和建造过程模拟等研究。

4.船舶建造数字化技术体系

制造业数字化技术是以现代设计制造的工程方法和先进制造理论为依据，以数字化技术为手段，面向产品全生命周期，理论方法与应用技术相结合的一个复杂的技术体系。

4.1 现代制造理论与数字化技术基础

主要有计算机集成制造、并行工程、精益生产、敏捷制造、大批量定制等现代制造理论，以及建模技术、仿真技术、优化技术、集成技术等数字化技术紧密结合，形成了其技术理论基础。

4.2 数字化基础环境

主要包括计算机系统及系统软件、数据库管理系统及相关技术、网络系统及相关技术、信息安全体系、信息标准化体系等。

4.3 数字化产品开发设计技术

主要包括产品需求分析、设计开发、生产制造等各个阶段中，为分析和解决产品设计和制造过程中的各种问题而提供的数字化的技术方法和应用工具，如单项应用技术CAD、CAE、CAM、VR等，过程管理和集成平台PDM、仿真及优化应用等。

4.4 数字化制造技术

主要有数字化生产计划与制造执行控制、数字化工艺过程、数字化装备、数字化制造单元、基于数字化的生产系统综合集成等。

4.5 数字化管理技术

主要包括现代企业管理模式、集成化管理与决策信息系统、企业资源计划与管理系统、企业生产项目管理系统、企业间协作的供应链管理与电子商务技术、企业质量管理的相关技术及企业管理系统的应用实施过程及方法等。

船舶建造数字化技术是制造业数字化技术针对船舶制造的特点和具体要求的实际应用。船舶建造数字化技术体系包括现代制造与数字化技术基础、船舶产品的数字化设计技术、数字化制造技术、数字化管理技术和一体化集成技术，此外，还有数字化基础支撑环境与相关技术等。

（1）船舶产品数字化设计技术以三维建模技术、数值计算技术、CAD、PDM、并行协同技术等数字化技术为基础，按照船舶设计不同阶段及不同专业的规范和技术要求，形成船舶各设计阶段的数字化技术。

（2）船舶产品数字化制造技术以MES、CAPP、NC、过程仿真等数字化技术为基础，根据现代造船模式的要求，形成制造执行层面的船舶数字化制造技术。

（3）船舶产品数字化管理技术则是将制造业先进的管理理念和方法与数字化技术相融合，按照船舶生产管理特点，形成船舶制造数字化管理技术。

（4）一体化集成技术则是进一步在设计、制造、管理等数字化技术应用的基础上，实现信息的集成和应用的集成，达到工程的并行和协同。

上述数字化技术的研究、开发和应用需具备相应的基础环境，需要解决一些相关的关键技术，如信息标准化、编码体系、产品数据库、企业资源数据库、集成平台、信息安全体系等。

5.船舶建造集成系统

船舶建造集成系统涵盖船舶建造企业的设计、制造、管理的主要业务过程：

（1）设计方面主要包含船、机、电、舾装、涂装等专业门类的设计CAD系统、船舶设计虚拟仿真系统，以及结合生产工艺要求的各个专业的生产设计系统。设计系统生成的设计数据通过PDM（船舶产品数据管理系统）存放并管理，以PDM作为平台，为船舶制造系统和管理系统提供有关产品信息的共享。

（2）船舶建造和管理系统通常包含工程计划管理、物资与物流管理、成本管理、财务管理、质量管理、企业资源（设备与人力资源）管理，以及MES（制造执行系统）等。

（3）制造执行系统控制车间级的生产制造执行过程，如造船精度管理、资源日程计划、作业安排与执行实绩反馈等。制造和管理系统根据企业经管计划和产品生产设计的要求制订工程计划、采购计划、生产计划和其他生产准备工作，通过制造执行系统贯彻实施生产作业过程。

结语

随着信息技术的飞速发展，制造业的新思想、新方法、新技术层出不穷、日新月异，船舶建造业应该紧跟现代科技潮流，不断创新，以实现船舶建造技术的跨越式发展。

参考文献

[1]姜波.船舶制造企业项目成本管理问题及优化研究[J].现代商业，2009（26）：178-178.

第2篇：数字化设计和制造技术范文

【关键词】 飞机 数字化 柔性装配

1 引言

传统的飞机装配采用刚性工装定位、手工制孔连接、基于模拟量传递的互换协调检验方法和分散的手工作坊式生产。自20世纪 80 年代以来，随着计算机辅助设计/制造（CAD/CAM）技术、计算机信息技术、自动化技术和网络技术的发展，数字化技术在现代飞机制造中得到了广泛的应用，飞机制造进入了数字化时代。

在数字化技术的推动下，飞机装配技术快速发展，形成了现代飞机的数字化柔性装配模式。数字化柔性装配模式具体表现为：在飞机装配中，以数字化柔性工装为装配定位与夹紧平台，以先进数控钻铆系统为自动连接设备，以激光跟踪仪等数字化测量装置为在线检测工具，在数字化装配数据及数控程序的协同驱动下，在集成的数字化柔性装配生产线上完成飞机产品的自动化装配。

2 飞机装配生产线特点

一般机械制造中的装配线是指人和机器的有效组合，通过将生产中的输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备等进行有机组合，从而满足多品种产品的装配要求，充分体现了设备灵活性。装配生产线的应用，提高了生产效率缩短了制造周期，但自动化生产线的成本较高，主要用于批量生产，如在汽车行业。

但飞机产品型号多、批量少的特点使得飞机装配生产线需要在具有一般机械产品装配生产线的特点基础上，还应具有一定的柔，这样同一生产线既能用于同型号同批次，又能适用于同型号改进改型系列机型的飞机产品装配，从而满足了装配生产线对产品产量的要求，可充分发挥其优势，实现现代飞机产品的精益制造。

与国外发达国家相比，我国现代飞机柔性装配生产线技术无论在研究层面还是应用实践层面都存在较大的差距，主要表现在：

(1)现有的产品设计模式和产品特征没有充分考虑产品柔性装配技术的应用需求，不适应柔性装配生产线的发展要求。

(2)基于MBD的数字化装配工艺规划与管理技术缺乏系统研究和应用。工艺设计手段还停留在二维工艺设计和表述为主的水平，存在与数字化产品设计不衔接、设计周期长、返工量大、需要实物验证和示教性差等诸多问题，大量制造依据信息以工艺文件形式分离存在，管理混乱，不能满足柔性装配生产线可视化装配、无图制造的发展要求。

(3)数字化检测技术严重滞后。

大量采用专用工装、标准量具等模拟量设备进行产品的测量与检验，测量效率低、精度差，不能满足柔性装配生产线快速精确测量、在线质量控制的需求。

3 数字化柔性装配生产线内容及关键技术

通过研究国外数字化装配技术的发展状况，结合飞机装配及其生产线的特点，可得出构建新一代飞机数字化柔性装配生产线必须包括以下内容及关键技术：(1)面向装配的数字化产品并行设计，为实现柔性装配、敏捷制造提供前提和基础；(2)数字化三维装配工艺设计与仿真系统，实现整个装配过程中数字量传递；(3)数字化柔性工装系统，实现工装快速响应、快速重构以及数字化定位；(4)先进的连接设备及技术（包括柔性制孔技术、自动钻铆技术、电磁铆接技术等），保证装配质量和效率，实现装配过程的自动化；(5)数字化测量检验系统，实现装配过程中的精确测量和协调装配，装配完成后的精确检验；(6)数字化装配生产线辅助装备及管理，建立数字化柔性装配生产线集成管理系统，实现从产品设计、工艺、装配、检验和现场管理各装配生产环节信息的高度集成和移动生产线的自动配送物流管理。

上述各项内容在实际应用中互相联系、互相支撑，通过将其整合和集成，可构建现代飞机的数字化柔性装配生产线，实现现代飞机产品的数字化、柔性化、自动化装配。

数字化三维装配工艺设计与仿真系统是实现飞机数字化装配模式、构建飞机数字化装配生产线的软件基础，现代飞机整个装配过程都是建立在数字化工艺设计的基础之上的，只有采用基于单一产品三维数字量模型的数字化工艺设计方式，为整个装配过程从源头上提供数字量数据基础，基于数字化装配的柔性装配生产线才有可能真正实现。

数字化柔性工装系统、先进连接设备及技术、数字化测量检验系统是实现数字化柔性装配生产线的硬件基础。通过数字化装配工艺设计仿真系统得到的数字量数据必须由数字化的工装及设备来执行，才能保证整个装配过程的全数字量传递，从而实现整个装配生产线的数字量协调。

4 结论与展望

当前国内军机产品的数字化设计与零件制造技术发展迅速，但是装配技术作为飞机制造的关键还停留在二、三代机的制造水平，与其他军机制造技术相比严重滞后，已成为军机型号快速研制和生产的瓶颈。数字化产品定义取代二维工程图样已成为必然趋势，零件精准制造技术的快速发展为实现飞机柔性装配提供了必要的前提，新一代飞机长寿命、隐身、高可靠性、低成本快速研制的需求对数字化柔性装配生产线的应用提出了迫切要求。

(1)发展应用柔性装配生产线是现代飞机制造业大势所趋，通过发展应用柔性装配生产线，可大幅度提高产品装配质量和效率，是现代飞机产品制造的显著特点。

(2)通过发展柔性装配生产线，可促进数字化柔性装配技术的发展和应用，从而解决现有装配技术难以满足新一代飞机长寿命、隐身和高可靠性等要求的瓶颈问题。

(3)通过发展柔性装配生产线，可建立飞机柔性装配多系统异构测量平台和集成检测系统，形成数字化装配模式下的新质保体系和产品检测机制，从而解决现有模式下测量手段简单、无法实现空间大尺寸动态测量，测量数据手工记录，与产品设计和工艺规划系统脱节，难以保证装配的高精度与产品及工艺的完整性等关键技术难题。

综上所述，在国内发展应用数字化柔性装配生产线势在必行，但应充分利用前期研究工作基础，围绕数字化装配技术的发展趋势和生产线的迫切需求，根本上改造传统的设计体系、制造体系、技术体系和管理体系，实现流程再造、资源整合和生产组织调整，从而构建现代飞机数字化柔性装配生产线。

参考文献:

第3篇：数字化设计和制造技术范文

1.1数字化设计与模拟仿真在应用中的问题

数字化设计与模拟仿真在飞机开发研究中需要从产品开发设计时就着手使用，同时要贯穿整个工作流程，如工艺规划、设计及工装设计等过程。但是目前发现许多运用时间的错误问题，在飞机的研制过程中出现了产品之间、工装产品间的协调作业，忽略了在设计初期采用数字化设计与仿真的重要性，从而诱导了该状况的发生。同时，在数字化设计与仿真的应用中也存在参与人员的问题。对于数字化设计与模拟仿真的工作人员存在局限性，不应该只将工艺设计人员作为限定目标，要扩大人员应用范围，实现设计人员与现场作业工人的全面参与，提高数字化技术的实用效果。目前，在民用飞机的研制技术中，国外一般采用产品设计、工装设计、工艺设计人员集中协调合作方式的工作流程，在改善工作方式的同时还节约了飞机研制时间。在国内飞机行业的发展中，要改善合作方式中的问题，从国外发展中汲取经验优点，为自身行业的快速完善发展奠定坚实的基础。另外，数字化设计与仿真技术本身也存在一定的缺陷。目前，民用飞机使用的是索尼公司生产的DELMIA软件，它本身就存在技术上的缺陷，如，它无法真正实现重力仿真，在仿真中三维软件都是悬空存在的；在模拟仿真时，不能客观的反映钣金器件的柔韧性。所以，在采用DELMIA软件仿真后，仍要对存在的缺陷进行分析判断，减少设计中的误差错误。在数字化设计与仿真技术的应用中缺乏统一的标准要求，只是根据工作人员的工作经验及产品的详细程度来判定仿真细节，结果参差不齐，影响了模拟验证的权威性。所以，要制定标准的规范体制，按照标准，从建模开始，统一执行。

1.2数字化设计与仿真使用系统中的问题

数字化设计与仿真的使用系统面向的用户面比较广泛且个体之间差异较大，容易造成使用效果间的差异化。所以，在扩大数字化技术应用系统使用范围的同时，要合理设计系统界面，安排适当的工作培训，提高数字化设计制造系统的全面性、实用性。2.3缺少对现场生产数据的及时采集和反馈现场数据的采集与反馈可以为工作的开展提供便利的条件，可以实现生产进程的实时监控，制定合理的生产计划，合理安排生产进度。但是，目前民用飞机的应用系统中缺乏该种功能，不能很好的实现作业完工进程的数据采集。数字化的管理系统软件还没得到普及应用，一般民航企业都存在纸质的数据报表，缺乏对产品测量数据进行统一的采集分析。目前很多测量设备均可直接生产表格，将其输入应用系统，可以实现数据的永久保存、为今后有效的控制质量及安排生产具有一定的指导意义。

2数字化设计与制造的特点分析

传统的设计研制方法主要包括概念设计、初步设计、生产设计三个阶段，并且各个阶段都需要设计绘制模型，工作人员按照制作的样机对飞机及内部配置进行准确详细的设计，主要表现为串行模式。然而在数字化的设计与制造环境下，模线的绘制以及实物样机均可由数字化的形式及样机取代，表现为并行模式的研制过程，促进了各学科之间的交错融合，将业务过程作为工作核心，实现了跨地域、多企业化的动态研制。利用连通的互联网信息使分散的制造商之间加强了技术的沟通交流，互相协调合作，交换相关产品的设计，实现民用飞机设计制造中数据、人员设备及时间等资源的共享。随着数字化科学技术的快速发展，各行业中实现了数字化与先进技术的融合交错。在民用飞机的发展制造过程中同样存在这种融合技术，它充分发挥了当前先进科学技术的优势，改善了企业的整体经济效益。

3数字化设计技术在民用飞机设计制造中的发展构想

3.1加深对数字化设计仿真技术的开发应用

在民用飞机的开发研究过程中引入数字化设计仿真技术。从产品的设计研制工作开始，利用并行的工作运行模式，使各部门设计人员相互合作，利用数字化的工作设计研究平台，提升产品的开发研制质量。同时要建立相互集成的软件系统平台。单一的DELMIA软件只能将可视化的设计信息表现为信息孤岛。如果在产品研制过程中，利用相互集成的系统不仅可以改观这一情况，还能够将DELMIA软件与PDM软件相互集成，通过直接的保存与调用，可实现数字资料的及时性和有效性；将DELMIA与CAPP相互集成，可以实现较强的文本处理功能，提高了系统的实用性。

3.2建立数字化的组织管理体系

采用数字化的系统组织管理平台，利用新型的管理方式，设置专业的管理团队，全面有效的利用各部门间的资源投资；采用产业链条的结构形式利用数字化的信息平台技术实现各企业间的连通协作，实现全球范围内供应商的管理工作；在产品的设计研制过程中，要适时地对项目工作进行监督审查，改变传统的管理模式，实现制造商与使用商在项目实施初期的良好沟通，组成专业的项目管理小组，及时解决项目实施中的问题，为飞机的技术研制提供良好的技术支持，缩短工程周期，提高工作效率，利用低价的成本实现高额的经济效益。

3.3提高系统的实用价值

民航企业面向的客户比较广泛且不同客户对工艺文件的格式与审签流程也不尽相同，根据这一情况，民航企业在产品设计开发时要采用灵活的应用系统软件，实现文件格式及审签工作的自定义化，从而满足广大客户的需求；在管理系统中实现物料资源的条码管理，降低资源的劳动力度，尽量避免人工操作带来的错误；同时要设置人性化的管理界面，实现人人可以上手操作，使系统的功能特点得到充分发挥。

3.4根据工作性质，设置不同的数字化网页

全球范围的飞机设计与制造人员表现为一种分布式的协作关系，数字化的信息平台根据关系等级的不同，分别授予不同的操作权限，分属于不同的操作设计界面，实现相关的设计制造，对虚拟机进行数字化操控，实现飞机设计研发的改进。截止目前为止，我国在飞机设计与制造业的发展中均实现了自身的特色发展，例如，沈飞的钛合金结构及成飞的铝合金等。对机制造发展的目标是在科学技术的发展基础上，建立一个虚拟化的数字化设计制造平台，使飞机制造商之间通过网络信息平台实现完美的相互协作、技术沟通交流等工作。同时，制造厂商也可以不受地理区域的限制，利用自身的权限主动访问虚拟飞机。同样作为合作伙伴的供应商也享有一定的权限，利用数字化信息平台，实现各企业的信息资源共享。利用数字化开放式的信息技术平台，可以有效及时的满足合作伙伴的资源需求，提升了工作进程及工作效率。

3.5民用飞机适航要求下的数字化设计技术研制平台

民用飞机的研制开发要满足适航管理的要求，在保障安全的同时也要维护大众的整体利益。在信息技术及资源共享的技术环境下，改变传统的研制模式，建立数字化的设计研制平台，为民航企业在制造业的发展中获得了良好的竞争力。同时，在利用数字化设计平台的发展中也要实现现有资源的充分利用，综合联系未来发展因素，实现清晰明了的数字化设计平台的层次结构。在基于WEB的发展环境要求下，结合WEB的特点，实现企业间的合作联系，建立一个系统的数字化研制平台，建立全面的数据资源结构，将数据按要求分类、分别管理、进行实时监控与审查全面提高信息资源的管理力度。综合考虑项目中的各个工作环节，确保数字化研制平台的全面参与。

3.6以优质的服务质量赢得发展市场

在世界经济发展环境的影响下，各企业的发展都存在一定程度上的不确定性。为了稳定企业在发展中的坚固地位，力求建立全能的公司企业。在民航企业的发展中，辅助服务市场在民用飞机市场的发展中占有很大比重，拥有广阔的发展前景。所以，在民航企业发展中，要建立健全的服务体系和完善的服务流程结构，以此提高民航企业在发展中的竞争力。优质的服务质量是赢得市场发展的前提，所以，售前要做到优质的服务质量，售后要做到细致入微。做到专业迅速，及时处理解决服务问题，工作人员要尽自身最大限度降低产品给客户带来的损失。

4数字化设计技术在民航企业制造业中发展的预期效果

目前，三维数字化设计技术已经开始应用在民用飞机设计制造业中。数字化的设计技术减轻了设计工程师的工作负担、提高了工作效率，利用仿真得到的真实模型，方便了工程师对后期工作的处理设计，提高了工作质量；利用数字化的样机结构，实现了零件结构及系统之间的协调设计，同时改变传统的设计制造模式，缩短了研制周期，降低了费用成本。数字化设计技术为民用飞机设计制造资源计划系统的实施提供了便利条件，为资源计划的实施提供了实时准确的动态数据。在激烈的社会经济竞争环境下，由于网络资源的扩展，供应链也逐渐形成了一种新的网链模式，利用数字化的设计技术提高了供应商之间的运作效率。从数字化的真实模型可以了解客户的需求，加强了客户与制造商的互动联系，根据用户需求，制造设计出符合客户要求的产品，提高客户的满意程度。

5结语

第4篇：数字化设计和制造技术范文

关键词：农业机械；数字化技术；制造技术；应用

在信息时代背景下，传统农业逐渐向数字农业发展，数字农业主要指将工业技术和数字信息技术进行有机结合，使农业各对象可视化表达的目标得以实现，能够为农业机械制造过程提供可靠的依据和支持，对提高农业生产水平有较大的积极作用。下文首先对数字化设计与制造技术进行概述，其次对两者在农业机械上的应用进行阐述，以期为农业机械制造企业提供一定参考。

1数字化设计与制造技术简述

数字化设计与制造技术主要指使用计算机硬件、软件和网络环境对相关产品的设计，分析，装配以及制造等过程进行全面模拟，能够为实际生产过程提供可靠的依据。在农业机械设计及生产中应用数字化设计与制造技术具有如下优势：农业机械产品开发能力有所提升；产品研制周期明显缩短；农业机械开发成本有所降低；能够最大程度的实现初期设计目标，可以提高农业机械制造企业的市场竞争力，同时可以为其带来更多的经济效益。

2农业机械数字化设计与制造技术应用分析

数字化设计与制造技术包括多种先进的技术，下面对几种常用的技术进行说明：其一，对CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM进行说明。前四种分别指计算机辅助设计，计算机辅助工程，计算机辅助工艺过程设计及计算机辅助制造，以上工具的合理应用对提高产品开发效率及效果有较大的积极影响；其中PDM技术能够对产品相关的数据和信息、人及各类组织等进行有效管理，使分布环境中数据共享的目标得以实现，同时为异构计算机环境提供了相应的应用平台。其二，对异地协同设计进行说明。其主要指在有网的环境中能够对相应产品进行定义、建模、产品分析、设计、数据管理和产品数据交换，使用其对多人、异地产品协同开发提供了便利条件。其三，对虚拟设计及制造进行说明。使用仿真、建模及虚拟现实技术等可以对产品的模型进行合理构建，在构建完成后工作人员可以对产品的性能，可装配性以及可加工性等方面的问题进行发觉，在经过分析后可以及时采取合理措施进行调整，进而提高产品设计合理性，为后期制造过程奠定坚实的基础；其四，对并行设计进行说明。并行设计主要指使用并行工程模式进行产品开发和制造，其对以往串行式产品开发模式存在的缺点进行弥补，在农机产品开发初期能够对后期实际需求进行更多的考虑，进而使产品研发效率较高，且研发效果较好。下面笔者对智能CAD技术在农机产品设计中以及数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用进行分析。

2.1智能CAD技术应用分析

第一，智能CAD技术在农机产品设计中的应用分析。工作符号推理是农业机械设计过程中的重要内容，传统CAD技术在符号推理方面存在一定的缺失，智能CAD技术能够对其存在的缺失进行弥补，在使用智能CAD技术后农业机械设计过程中信息利用率有所提升、重复设计情况明显减少且产品研发时间明显缩短，能够在短时间内完成农机产品的设计工作，进而可以为农业机械制造企业带来更多的经济效益。第二，参数设计在农机产品设计中的应用分析。农业机械设计过程具有型号、种类较多以及受季节影响较大的特点，为了更好的保证设计和合理性及效率在实际设计过程中可以对视力推理模块化参数设计及变量设计进行合理应用，并且在使用后能够对智能CAD技术使用中存在的问题进行最大程度的规避，为设计方案的合理性提供更多的保障。第三，装配模型在农机产品设计中的应用分析。装配模型其属于支持概念设计和变型设计中的一种，其主要指构建相应零部件的几何模型，在构建完成后结合装配信息对设计意图，产品原理以及功能等进行诠释，能够让工作人员尽快领悟设计意图，进而能够尽快展开生产。

2.2数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用

数字化制造技术在我国农业机械设计及制造中得到广泛应用，在实际应用过程中可以使用数控及虚拟技术等对农业机械产品的虚拟样机进行制造，为实际生产过程提供了一定的有利条件。下面对使用三维CAD技术设计农机产品虚拟样机的流程进行说明：其一，使用参数设计、变型设计等技术对相关产品的三维CAD模型进行构建，通过模型的构建能够实现所有零部件模式化的目标；其二，根据相关数据和信息对二维工程图进行构建；其三，使用各类分析原理对模型进行分析，将其同三维装配体设计进行有机结合；其四，将三维CAD模型作为主要依据对PDM结构体系进行合理构建；其五，工作人员严格按照虚拟样机的要求对三维CAD产品进行制作，与此同时对开发体系进行合理构建；其六，对三维虚拟样机进行监测和试验，通过以上两过程可以准确的发现虚拟样机存在的问题，在经过分析后可以采取有效措施进行处理，从而对虚拟样机具有较高的合理性进行提升。

3结束语

通过上文可知在农业机械研发及生产过程中对数字化设计及制造技术进行合理应用对缩短研发时间及提高产品质量有较大的积极作用，为此农业机械制造企业需要对数字化设计及制造技术产生足够的重视，根据自身实际情况和时展的需求对其进行分析和研究，不断的扩大应用范围，使农业机械研发及实际生产过程向数字化、智能化技自动化的方向发展，加快农机制造企业的发展速度。

引用：

[1]陈英姿.农业机械数字化设计与制造技术的应用[J].农家科技（下旬刊）,2015(10):305-305.

[2]吴发辉.农机数字化设计与制造技术的研究与应用[J].南方农机,2016,47(7):50,71.

[3]任晓光,刘佳.农业机械数字化设计技术研究与展望[J].河北农机,2014(2):33-33,34.

第5篇：数字化设计和制造技术范文

[关键词] 数字化；车间；系统；军工；制造

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

[中图分类号] F270.7；TP315 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）17- 0059- 03

数字化制造是传统的制造业依托高性能计算机、网络等高新技术，实现对产品需求分析、产品设计、零件加工制造、产品质量检验以及整个生命周期的数据信息管理、过程控制[1]。数字化车间可以有效降低生产成本、缩短产品研制周期，解决军工制造企业传统生产模式中的瓶颈问题。

1 对军工特色数字化车间的思考

1.1 数字化车间概述

数字化车间是指以制造资源、生产操作和产品为核心，将数字化的产品设计数据，在现有实际制造系统的数字化现实环境中，对生产过程进行计算机仿真优化的虚拟制造方式[3]。数字化车间将传统车间的生产系统、工艺设计系统、质量信息系统以及其他管理系统信息集成为DNC、ERP、MES系统，形成自动化制造体系， 实现产品的设计、工艺、管理、制造一体化，提高企业生产效率，缩短制造周期，降低生产成本，对企业有非常重要的意义。

1.2 军工生产企业打造数字化车间的必要性

（1）军工企业产品具有批量小、种类多、结构复杂、生产交付节点严格等特点[4]，产品依据车间制造能力进行路线划分、资源配置，产品零件分散到各个车间、工位，这对车间的零件调配、设备使用的灵活性提出了更高要求，车间信息不畅通，就会导致生产计划不能按时完成，生产质量也得不到保证，融入信息化技术可以实现产品、物料、工装、刀具等实时数据采集，相关人员通过终端系统可以掌握产品生产、工装、设备的使用情况。

（2）军工企业接收紧急任务。军工制造车间可能突然接收一些产品的紧急生产任务，在传统的制造模式下只能停止现有的生产任务，打乱了原有的生产计划安排。引入先进的制造信息平台，可以根据现在车间的生产情况及生产设备的占用情况进行分析，及时准确地评估插入任务对其他生产任务的影响，通过对生产工序进行拆分、合并、外协加工等排产调整，优化车间配置资源，在影响原有生产计划最小的情况下完成插入任务。

（3）军工企业产品要求质量具有可追溯性。军工产品零件质量要求具有可追溯性，传统操作方式是将数据人工记录，这种方式耗时且容易出错；引入条码扫描机、触摸屏、视频系统等信息采集方式后，将每件产品每道工序产生唯一条码，只需扫描条码，即可调出零件相关数据，为相关人员提供动态数据，实现零件可追溯性。

（4）军工企业制造资源利用率低。每个产品生产涉及现场操作人员、物料准备、设备准备、刀具准备等，传统制造模式由于信息不够畅通，使部分设备、工装闲置，而另外一些任务排满；通过信息化手段可提高车间现场资源利用率及资源优化配置，管理人员在最短的时间内通过大屏幕、PC终端等显示设备掌握生产现场的情况，以便做出准确的判断，采取有效措施，保证生产任务的顺利完成。

（5）军工企业技术文档管理难度大。车间技术文档、产品文档资料多，且很多为秘密材料，管理难度大，需要引进信息化技术进行管理，实现技术文档资料版本的严格控制及方便工人查询浏览。军工企业传统制造模式已经满足不了需求，亟需引进信息化手段、打造数字化车间来解决矛盾。

2 数字化车间构造

2.1 数字化车间的整体构架

数字化车间是一个庞大的具有信息化特点的制造系统，是基于传统制造业与信息化技术平台建立起来的，其整体框架如图1所示。

2.2 数字化车间的模块分析

数字化车间以MES生产执行系统为核心，充分利用ERP、PDM等平台，依据车间自身特点，搭建系统应用的软硬件平台，实现设计、工艺、制造一体化的数字化生产模式，数字化车间打造基于以下信息化平台。

2.2.1 数字化车间MES系统

数字化车间打造MES系统，改变了制造企业传统的单一信息采集方式，通过动态采集产品在制造过程中设备占用情况、生产进度、完成质量等数据，并对数据进行整合、分析，形成整体解决方案，确保将信息准确、及时地反馈给相关人员，为任务排产、决策提供依据。

2.2.2 数字化车间生产管理平台

生产管理系统如图2所示，生产计划下达到车间后，车间工位生产信息采集系统将工位资源数据反馈给ERP系统，通过物料计划计算后，生产计划员根据将生产任务下达给相关的工艺、设备管理、物料管理人员，相关人员根据任务的优先级进行准备，生产计划员根据生产计划进行派工，系统具有生产过程监视以及生产调度指挥功能。调度系统的高效运作，避免了车间资源的浪费，缩短了型号产品的研制生产周期。

2.2.3 制造资源管理平台

制造资源管理模块流程如图3所示。通过数据库建立资源库将可以管理制造资源如刀具、设备、工装等，工艺人员可以根据需要添加、删减资源库中的内容，也可以及时查找各种工序需要的机床、刀具、量具相关数据以及占用情况，计划员也可通过数据库核算产品制造消耗和占用资源的成本。

2.2.4 物料配管模块

产品生产过程中需要大量物料、工装等，由于车间制造现场空间、资源有限，需对现场物料、配套产品及使用工具等物件进行严格控制管理，建立物料配给管理机制，根据生产计划查询物料需求计划，并及时调整；通过网络终端查询库房库存情况，利用电子标签捡货系统指引快速取货，能够利用条码扫描终端自动记录物料信息，保证了库房物料信息的实时性与准确性。

3 结 论

通过对数字化车间的阐述及对军工企业特点的分析，论述了传统军工企业引进信息化技术打造数字化车间的必要性。数字化车间通过建立MES系统，提高了车间信息交流的畅通性和设备使用的灵活性。通过建立IPT协同设计系统，使得产品研制效率提高，缩短了产品研制周期。通过建立数字化生产管控系统，显现了管控系统对生产计划调整、任务监督、资源调配的便利性；建立物料配管模块，提高了物料、工装、产品管理管控工作的效率；建立质量管理模块，通过先进的检测、记录设备使产品质量可方便快捷追溯。

主要参考文献

[1]吕琳，胡海明.浅谈数字化制造技术[J].机电产品开发与创新， 2009（1）：87-88.

[2]洪建胜.数字化车间环境下的MES应用[J].中国制造业信息化：应用版，2007（9）：51.

[3]李铁钢.钣金件数字化制造数据集成技术[J].河南科技，2013（3）.

第6篇：数字化设计和制造技术范文

[关键词]数字化技术；飞机制造；综合保障

中图分类号：P231.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0388-01

前言

数字化技术完善了飞机制造单位以往传统的设计、生产、管理等模式，可以迅速的给不对供给远程技术类服务，并且对提升飞机本身的可靠性、修护性、保障性等有着很深远的影响。交互式的电子技术手册呈现了技术手册的数字、智能化，目前已经成为了装备保障数字化技术探索欲使用的重点之一。

一、在飞机的研制进程中使用数字化技术

近几年来我国的飞机研制生产进程中，先进的数字化技术利用工程的并行以及无纸设计、数字化预装配、一体化设计制造、物流管理等诸多的方法逐渐的开始使用，改善了飞机的设计、生产、管理模式，这样减少了研究的时间，降低了费用，且获得了明显的效果。随着计算机以及网络技术的飞速进展，飞机的制造单位也将以多媒体计算机体系以及通讯网络的数字化技术为基准且使用机的寿命周期的全部过程中，不止是使用于设计、制造，还运用于产品的综合保护、运用修护等众多的方面。

1、以数字化为基准，深入探索五性CAD

根据目前所有的分析方式出现的问题，我国的飞机制造单位探索开发了五性CAD体系，也就是计算机辅助设计分析软件集成的环境，简称为CARMS，也包含了可靠性的设计、安全性的设计、修护性的设计、测试性的设计、保障性的设计等分析。CARMS是设计人员将可靠性修护性保障性等诸多的指标设计融入到产品中的有效工具。在保障性设计和以往传统设计同时的展开进程中，CARMS可以立即的发现存在的问题、排除隐患、提升装备保障性的水平，它拥有着全方位的集成化技术方式。

2、数字化样机给飞机的可靠性设计和分析提供了机遇

当下机械CAD与电子CAD技术不断的进展成熟，产品的开发全部是在计算机上操作的，CAD软件已经局部的代替了图纸的设计。数字化技术也给飞机的可靠性定量性设计供给了一个有效的平台，现阶段CAD软件及有限元分析软件有效的结合、proe软件以及有限元分析软件的完美结合也已实现，工程分析的方式逐步的走向成熟，构造强度的分析能解决飞机可靠性问题。

3、虚拟修护技术与集成化技术的使用为飞机的综合保障带来很大的前景

3.1 虚拟修护技术

利用对产品的实时的模拟仿真，设计人员或者用户可以像对待真正的产品实物一样移动、碰撞、运用虚拟的产品，在飞机的生命期限内各个阶段对性能实行各类的实时分析，比如有限元、人机工程、干涉、加工进程、装配等诸多的分析。利用VR进行方案的分析和修改，让飞机可以达到总体优化。

3.2 集成优化技术

集成优化技术可以解决目前所有的CAD体系以及飞机可靠性修护性保障设计间的链接。目前的CAD与CAPP、CAM等使用体系在以往的几十年进程中获得了飞速的进展，且在飞机行业中得到了很好的运用，不过各类型运作体系间的模型定义、呈现方式、存取方式都有着一定的差异，导致信息的交换出现了阻碍，很多的资源不能进行实时共享，且集成的力度很低。并且当下的CAD体系仅仅只重视零件的集合外形设计与体现，不能将尺寸、公差、装备、修护等诸多的特性、材料、功能有效的呈现，这就表明了高层次的语义信息以及产品寿命周期等其他的进程中所需要的信息，对设计的意蕴、功能需求以及装配的关系非几何类信息很难呈现，这些体系的信息模型只能进行几何信息以及拓扑信息，而对于可靠性分析、修护性分析、其他相关的信息在体系信息模型之中较少呈现。

二、建立远程数字化技术服务体系

远程数字化技术服务就是把网络信息检索技术以及数字化技术、数据库技术、装备修护保障技术有效的结合，且借助现代化的科技技术，迅速的为不对供给数字化技术。它可以跨地区的把运用不对、制造单位、科研院、装备部、军代表室等诸多的企业有效的组织，各方共同进行网络体系的组建，供给武器装备的数字化资料的支撑，辅助技术服务且提供迅速的信息放映与技术支持，并且所参与的各方也都能立即的获得各自需求的重要数字资源。

三、交互式电子技术手册

飞机保障技术的快速创新是提升飞机保障综合程度的基准，也是飞机现代化保障的主要标志。它不仅仅是一种电子手册，更是呈现了技术手册的数字化以及良好的交互功能，还呈现了智能化的技术手册。交互式电子技术手册的众多数据格式利用了目前美国与国际通用的较为成熟的标准，进而呈现了数据的互操作性以及实时共享性，呈现了数据网络集成化的最大可能。且它是数字化技术、英特网技术、人工智能技术有效结合的一体化强大技术，也是现代化体现装备的保障信息化的最关键技术。

四、构建装备订货数字化保障系统

装备订货数字化保障系统是依靠国家、国防信息的基础性设备以及军队的自动化信息网络系统，主要是以计算机、网络、通讯、数据库、电子数据交换等先进的技术为支撑的。它连接装备管理处、运用部队、军代表室、院所等企业的综合性集成化的网络数据库通讯，且有很大的优越性与先进性，它有着先进的思想、高端的方式、深层的目标，进而促进保障故障从开始的传统人力物力密集型的方向逐渐的走向技术密集的方向，呈现保障体系的网络化、数字化、准确化、一体化。

结语

数字化技术设计及制造已经使用在飞机制造业中有大约40年的历史了，这也逐步的改变了飞机传统的研究模式。依据科技的创新，构建装备订货数字化保障系统，提高装备保障的迅速反应程度以及迅速机动保障的力度，这也是打赢未来信息化进程的必要需求。

参考文献

[1] 王祺瑞，石鹏.军用飞机推行综合保障工程的研究[J].飞机设计，2013（2）.

第7篇：数字化设计和制造技术范文

关键词:飞机;数字化装配技术

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号: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

近年来,随着亚太地区劳动力成本低廉,全球制造业迅速向亚太地区转移,我国正成为世界制造业的重要基地。工装设计水平是反映一个国家飞机制造水平的关键指标之一,其中装配型架的设计和制造在整个生产工艺装配中占很大的比重。装配型架结构是否合理、正确,不但对装配型架本身制造工作量大小、周期长短、成本高低和装配条件有直接的影响,而且也决定着各工件的对接、配合尺寸是否协调一致,对飞机装配的互换协调性、制造质量和进度有很大影响,直接影响整个飞机的制造周期。

飞机装配是将零件(成部件、组件)按照设计和技术要求进行组合、连接形成高一级的装配件或整机的过程。飞机装配由于产品尺寸大、形状复杂、零件以及连接件数量多,其劳动量占飞机制造总劳动量的一半左右甚至更多。因此,经济发达国家对飞机装配技术十分关注,并投入巨资进行研制。而飞机装配必不可少的工艺装备是装配型架。

为了保证飞机的可靠性和稳定性,飞机的制造和装配精度要求高,制造及装配难度大。装配型架设计与产品装配和制造过程密切相关,装配型架不仅影响产品制造和装配精度,而且是把握产品的唯一尺度。

2 国内飞机装配现状

我国的飞机装配技术和组织管理方式,虽然在局部上采用了较先进的技术,如利用激光跟踪仪或计算机辅助经纬仪(Computer Aided Theodolite,CAT)技术安装型架,少数采用了自动钻铆技术,简化了装配型架结构。但与发达国家相比还存在较大差距,主要表现在:

1) 上述技术尚不配套,应用上不成熟,加上我国多年来对飞机装配技术缺乏研究,资金投人不足,仅满足于能把飞机制造出来,目前飞机装配还是沿袭着过去几十年来批生产的手工作业模式;

2) 数字化技术的应用规模较小,还未实现一个完整型号的全面数字化;

3) 飞机的设计制造仍主要采用串行模式,制造模式未实现根本转变;

4) 各环节虽然已实现数字量传递,但仍存在信息孤岛现象,未打通飞机数字化设计制造生产线,模拟量传递依然大量存在;

5) 采用专用工装装配,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突破,导致飞机制造成本居高不下;

6) 在装配技术方面,虽然局部采用了数字化技术,如在协调方式上局部采用了数字量传递方法,但模拟量传递仍然是当前众多企业飞机制造的主要协调方法;

3 解决办法

目前,装配飞机存在这种种问题,如何解决好国内飞机装配存在的问题呢?解决的办法主要有:

1) 采用现代工程设计方法(柔性化工装、模块化装配、高度集成的数字化航电系统等);

2) 采用数字化模拟装配技术;

3) 采用在线数字化测量、定位及监控;

4) 采用大型整体零件(采用摩擦焊、高速加工、复合材料构件等)。

飞机的数字化装配是飞行器数字化研制技术从产品设计到零部件制造,进一步向部件装配和飞机总装配的延伸和发展的过程,它使数字化研制技术真正完全地集成为一体,使数字化产品的数据能从研制工作的上游畅通地向下游传递,充分发挥了数字化研制技术的优点,大幅减少了飞机装配所需的标准工装和生产工装,如波音737新一代飞机,标准工艺装备减少80%,F-35研制中减少了95%,法国达索公司最新研制的小型公务机Falcon(2005年上天),其传统的工装减到零。这对降低新机研制成本,缩短研制周期起到了难以估量的作用;并且还将大幅度地提高产品的装配质量,如B747机翼装配精度由原来的10.16mm提高到0.25mm,提高了近50倍,由此可见飞机数字化装配系统对飞机研制的重要意义。

4 结束语

通过数字化预装配技术替代零部件装配试验,预计可以降低成本30%以止有效地减少装配缺陷和产品的故障率;减少装配过程反复,减少人为差错;减少因装配干涉等问题而进行的重新设计和工程更改提高信息和资源的共享,减少资源的浪费;将强化各部门的协调能力,实施并行工程,减少技术决策风险,降低技术协调成本可提高企业在产品开发研制方面的快速应变能力,适应激烈的市场竞争和不同的用户需求提高产品的技术创新能力,缩小我国飞机行业型号研制能力与国际先进水平的差距。

飞机数字化装配技术在飞机制造过程中占有很重要的地位,其设计方法对飞机的研制周期和上市周期有着较大的影响。在装配型架的设计过程中,综合运用新的工装设计方法,可以大大缩短飞机的研制和上市周期,极大的降低研制过程中工装所占的费用,是一件利国利民的好事。

参考文献:

[1] 李薇.数字化技术在飞机装配中的应用研究[J].航空制造技术, 2004(8): 24.

[2] 刘平,魏莹,邱燕平.现在飞机装配架型设计新技术[J].洪都科技,2007(3):17.

第8篇：数字化设计和制造技术范文

关键词：数字化；人机协同；加工；制造；通信

一、数字化技术与自然人结合

数字化技术与自然人在车间生产中各有特点。数字化技术能够对车间内的控制信息、设备信息、库存信息等进行管理和控制，但是缺乏灵活性，而人却能够随机应变。将数字化技术控制的各种设备和数据通过无线通信网络传到自然人的数字化设备，自然人通过数字化设备能够全面的掌握车间的运行状态。

二、数字化人的特点

因为数字化设备与自然人结合后，人成为车间内的移动控制者，他能够不断地来回移动，对正在运行的设备状况进行随时监控，也能够对产品加工工艺进行调整。车间内采用的无线局域网技术，使得人的这种移动控制成为可能。软件上车间各种信息应能快速反映到数字设备上，并按照人的操作发出指令，控制设备。

数字设备功能多，体积小，因此集成是必然的选择。硬件上要集成多种芯片，包括WIFI、蓝牙等通信芯片，还包括存储器、处理器、其他模块和各种接口、电池、显示器等。软件上要与上层工作站通信，发送各种信息，与设备通信，这么多功能都要集成在一款软件之内，占用资源要小，功能要齐全。

人在车间内要能够监控所有运行设备，但现在企业内加工设备往往五花八门，因此兼容性是非常重要的，也是非常难以实现的。其原因第一个是不同厂家的设备运行模式不同，要想兼容就要研究所有的通信协议，然后才能通信，从而获取设备的信息并进一步控制设备，单就这一步已经极为困难；第二个，不同时期的设备控制方式是变化的，新的设备容易通信，旧的设备通信难度大。

另一个问题是操作问题，大量的各种设备，操作方式不同而且操作复杂，加之各种信息，使得实际上的操作任务是很繁重的，如果人机界面操作不简易，那么很难完成所有任务。因此人机界面的易操作性非常重要，好的人机界面会给操作带来便捷，从而提升工作效率。

三、以数字化设备为主导的人机协同制造

1.运行模式

数字化设备管理系统能够对车间进行监控，但人脑的决策和判断同样重要而且无法为数字化系统实现。人不再是具体的操作加工设备，而是根据设备状况，对工艺、物流等进行安排和调整。数字化设备与人的结合，对设备之间的组合、加工工艺的规划、数控加工程序、刀具工具的使用做出具体安排，并实时监控。

2.以数字化设备人机协同制造的特点

传统加工制造，所有的任务、工艺、操作都由管理层设定，下达到生产现场，这个过程中，最上层是办公室里负责设计和工艺的管理层，下面设备层只是命令的执行者，这是绝大部分的数字化制造中都采用的模式。

在新的加工制造模式中，上面的被颠覆，由于数字化设备连接了管理层和现场设备层，因此设备层的操作人员同样是车间的管理者，并且由于操作人员更接近生产设备，可以直接观察生产现场的状况，因此对于车间的直接控制其效果还要优于上面的管理层。

传统车间，产品的设计人员一般在技术部门，而现场的操作人员则完全按照计划完成加工任务，这使得加工中如果出现问题就无法及时的修补，带来时间和经济上的损失。新的加工模式很好地解决了以上问题，生产工艺的制定者是身处生产第一线的操作数字化设备的人员，这样的工作人员通过对数字化设备监控车间，发现问题能及时处理，消除了设计人员和操作人员间的距离，减少了处理问题的时间，提高了生产效率。

数字化设备与人的结合，最大限度地弥补了数字化设备和自然人各自的缺点，发挥了二者的长处和优点，最大限度的使得通信技术和人的判断得以结合，为新一代的生产制造模式提供了良好的平台，是新型制造技术发展的重要方向，一部分已经为现代企业所采用，其余的也必将成为制造业未来发展的潮流之一。

参考文献：

[1]雷源忠.我国机械工程研究进展与展望[J].机械工程学报，2009（5）：1―11.

第9篇：数字化设计和制造技术范文

[关键词]大型飞机；数字化装配技术；浅析

中图分类号：V262.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0263-01

对飞机数字化装配技术进行强化，合理设计数字化装配工艺，这是推动国家飞机制造装配的主要途径。对飞机数字化装配技术的合理运用，不仅能够强化飞机制造的能力，而且还能够增强国家核心技术的竞争力。

一、 现阶段大型飞机数字化装配技术的应用状况

在科学技术快速发展的背景下，对机制造来讲，需要具备更好的飞机装配技术。目前，在飞机技术的要求下，传统飞机装配技术无法满足飞机制造的要求，即便是飞机装配技术有所进步，但是却始终存在一定的问题。现阶段，飞机装配技术经验仍然不丰富，而且对其研究的时间也不长，在投入飞机装配技术方面的资金不充足，所以，未得到大力的财力支持[1]。而且，飞机设计制造的进步并不明显，仍然采用的是串行模式生产，在技术快速发展的基础上，数字化处理也逐渐成为装配必要技术。然而，目前我国在飞机装配的数字化能力方面比较薄弱，所以，在飞机装配中的数字化应用仅占一小部分。专用工装装备和安全光学仪器是比较常见的测量方式，所以很难突破数字化技术，进而增加了飞机的制造成本。

二、 关于大型飞机数字化装配技术的分析

（一） 系统集成控制技术

在飞机数字化装配技术运用方面，存在诸多关联系统，而且数据处理方式也多种多样，最常见的就是工艺数据、位置数据以及测量数据等等，然而这些数据信息间的联系却十分紧密。实现系统集成控制技术，最重要的基础条件就是交互协调，而对该技术的研究，主要体现在以下几方面：确保多系统集成控制能够满足飞机数字化装配系统的特点；深入研究并开发实时监测反馈在线控制技术和三维数模离线控制；制定集成接口技术和数据处理标准。

（二） 自动化精密制孔

对机装配来讲，所有连接都属于机械连接，而通常都是将铆钉和螺栓当作最主要的固定连接方式[2]。在连接前，应当首先打孔，但是，受到技术能力的限制与影响，在飞机装配技术上始终采用的都是人工打孔的方式，很难保证尺寸与精准程度，所以，在打孔工序当中，也必然无法保证孔的质量。在这种情况下，工作人员需要花费更多的时间开展打孔工作，进而增强打孔的精准程度，最终影响了飞机装配工作的效率。而且，机械连接的质量会极大地影响最终产品质量。

在科技技术发展的背景下，打孔工艺不断完善，并且形成了相对成熟的工艺流程。在开展数字化装配精密制孔技术方面，一定要按照飞机装配过程定的自动化精密打孔设备，并且严格测试打孔工作中所涉及的材料、叠层结构与冷却方式等多种工艺参数，积极收集相关数据信息，对设计技术经验予以不断累积和优化。

在此基础上，在飞机制造技术快速发展的背景下，飞机自身的耐久能力和可靠性也随之提高，但是，仍然需要连接技术与飞机发展相适应。为了延长使用寿命，就需要在技术方面充分利用干涉配合这一方法，进而延长飞机内部结构的使用寿命，为此，在飞机制造与生产的过程中，干涉配合紧固件这一方法十分常见。现阶段，在紧固件配合方面一般采用的都是锤击打入或者是液压压入的方式，然而，这些方法也同样存在诸多弊端。这些传统的方法很容易使得固件膨胀，所以，在安装的时候存在一定的难度，通过锤击打入的方式对紧固件，很容易危害孔壁，而被损坏的部件则会导致飞机的使用寿命缩短。通过对数字化装配方法的合理运用，不仅可以对飞机部件予以全面保护，还能够延长飞机的使用寿命[3]。其中，数字化技术在运用的过程中，应当注意以下重点：对于长寿命连接和密封连接的复合材料干涉螺接。在进行飞机装配的时候，需要采用非小尺寸装配件和装配结构变形分析技术。

三、 大型飞机数字化装配技术的应用发展

目前，在光学检测、工装技术等方面，数字化装配技术的应用效果理想。在飞机设计的过程中，对装配集成控制系统予以合理运用，不仅能够实现系统数据信息的共享，同时，还能够全面优化数据信息。受数字化技术的作用影响，飞机装配逐渐实现了装配数字化的操作。正是在飞机数字化装配技术的辅助之下，对飞机装配工作给予了一定的信息技术支持，不断提升了飞机装配工作的精准度，使得飞机装配效率有所提升。

在诸多技术综合之下，数字化装配技术应运而生。在长期发展过程中，数字化装配技术不断成熟，但是，仍然没有全面掌握大型飞行数字化装配技术的重点技术，所以，飞机数字化装配技术发展属于长期的发展过程。在发展数字化装配技术的过程中会涉及诸多技术内容，而飞机数字化装配技术也会涉及诸多方面，所以，需要诸多方面的大力支持[4]。为此，在发展数字化装配技术的时候，一定要确保发展思路的科学合理。另外，航空企业需要对技术工作人员予以全面培养，即便年轻的工作人员经验不丰富，但是，具备极强的创新观念，能够突破传统束缚，所以，对于技术创新十分重要。

结束语：

综上所述，在飞机制造发展方面，数字化装配技术是主要的发展方向，所以，应当加大资金投入的力度，夯实工业基础，然而，最关键的就是要更新观念，为此解决飞机装配技术的问题，推动技术的创新。

参考文献：

[1] 成书民，张海宝，康永刚等.数字化装配技术及工艺装备在大型飞机研制中的应用[J].航空制造技术，2014（22）：10-15.

[2] 周园，张莎莎，周旭等.大型飞机数字化装配技术初探[J].科技创新导报，2015（15）：96-96.