数字化设计和制造技术
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数字化设计和制造技术范文第1篇
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（a）-0004-02
1 计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用优势
计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用主要体现在计算机辅助技术的应用、基于计算机平台的数控机床的应用、计算机三维技术的应用以及计算机ERP管理系统的应用。目前计算机绘图技术、数控机床已经在我国的机械行业中得到广泛应用，保证了产品的设计质量和使用价值。计算机ERP管理系统在机械行业中的应用有利于降低企业生产成本，提高企业的经营效率，在企业的快速发展中发挥了重要、积极作用。计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用优势主要体现在以下几个方面：（1）计算机辅助技术的应用大幅度提高了机械行业的生产效率，主要体现于产品的设计和研发速度的提升，明显缩短了产品设计时间，提高了产品设计质量。（2）计算机ERP管理系统的应用实现了企业的全方位管理，保证了企业各个部门、各个环节信息的及时传输和反馈，提高了企业的反应能力。（3）计算机存储技术的应用实现了对企业各种生产信息资源以及产品设计图纸的有效存储，不仅提高了信息资源的管理效率，同时也避免了纸张的浪费。
2 计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用
机械设计制造及其自动化领域中计算机技术的应用主要体现在以下几个方面：一是可视化、仿真、模拟、绘图等辅助技术的应用，二是基于计算机平台的数控机床的应用，三是计算机三维技术的应用，四是计算机ERP管理系统的应用。
2.1 计算机辅助技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用
在机械设计制造及其自动化领域中应用较多的计算机辅助技术主要有计算机可视化技术、计算机仿真模拟技术等。顾名思义，计算机可视化技术就是将抽象的机械信息和数据进行直观化、具体化、可视化，将其转化为更容易让人理解的信息和数据，进而分析、计算以及掌握机械产品的特点和性能，了解机械产品的动态生产过程，不断对其进行改进、优化。计算机可视化技术在机械设计和制作领域中的应用一方面可以发挥基础的辅助设计作用，有利于减少人工误差，提高产品设计的精确性；另一方面能够极大地提高工作效率，节约了大量的人力和时间，推动了自动化的进程。计算机仿真模拟技术以计算机和软件为基础，汇集了多个学科的理论知识和技术原理，仿真模拟技术的应用可以有效解决机械制造中的复杂问题。在机械设计和制造过程中，产品加工是企业生产产品的基础环节，利用计算机仿真虚拟技术可以为产品的加工提供理论和技术支持。例如在某些机械产品的磨削过程，利用仿真技术可以对磨削行为以及磨削质量进行预测和模拟，并以此为依据优化磨削过程。在机械设计阶段，应用较多的计算机制图技术，例如CAD、CAM 都是常用的计算机绘图技术，利用计算机绘图技术一方面可以减少制图的差错率，降低产品生产损失；另一方面能够缩短制图周期，为新产品的研发提供更多的时间。
2.2 基于计算机的数控机床在机械设计制造及其自动化领域中的应用
数控机床的最主要优势特征就是能够实现产品生产自动化，以计算机为平台、软件为基础的数控机床的编程主要有两种方式，即软件自动编程以及软件手工编程。基于自动编程的数控机床软件主要应用于较复杂零配件的生产，以计算机为平台采用标准的数控软件语言对应用程序进行编写，然后经过处理形成数控机床的运行程序。近年来随着数控技术的快速更新和发展，计算机语言与数控编写程序之间的相互转换更加容易实现，更大程度上满足了数控机床编程的需要。
2.3 计算机三维技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用
三维技术是现代计算机技术的重要组成部分，其采用了更先进的理论和方法制作神奇三维立体，为产品的生产提供了更科学的设计方法，例如对产品结构的受力分析以及对产品形状的模拟分析都是三维技术在机械设计和制作行业的重要应用体现。CAD三维技术的应用不仅体现在对产品大小、形状、特征以及产品位置的模拟分析方面，另外还可以对产品赋予一系列物理特征信息，通过对产品颜色、产品质量、产品体积、产品承压力等物理特征信息的分析从而进一步保障产品设计质量。在以往的机械产品设计过程中，往往需要通过各种物理实验和化学实验来检验产品质量，而现在通过三维技术的模型功能就不再需要通过物理和化学实验保证产品设计质量，如此就极大地节约了产品设计成本，同时也有利于提高企业的生产效率。
2.4 计算机ERP管理系统在机械设计制造及其自动化领域中的应用
机械零配件种类的复杂性决定了机械行业自身具有较强的离散性，企业很难保证产品的终端性。对于任何一个机械产品生产企业来讲，都需要详细、准确地了解和掌握自己所生产产品的零配件，包括零配件的个数、零配件的具体型号、零配件的可用性等信息都要有准确的记录资料，这些信息资料是企业生产部门制定产品生产计划的重要依据。机械产品生产企业日常运营主要包括产品加工以及产品管理两方面内容，产品管理涉及到零配件数量管理、库存管理、产品生产计划信息管理，另外就是企业ERP系统的维护和管理，从ERP系统中可以准确查询企业每个批次零配件的具体数量、毛坯数量、半成品数量、成品数量，如此可以实现对每个批次产品的动态跟踪分析，及时掌握当前毛坯数量是多少、半成品和成品数量是多少、产品报废数量是多少，对以上信息的掌握可以为企业决策部门提供科学的数据支持，对降低企业生产成本、提高企业经营效益有着重要意义。
3 结语
计算机信息技术的普及应用推动人类从机械化时代进入信息化时代，计算机技术的强大功能在各个行业领域中发挥着不可估量的作用，其在机械行业中的应用不仅提高了企业的生产效率，降低了企业的生产成本，同时在推动企业实现生产自动化中也发挥了不可替代的作用。目前计算机技术在机械行业中的应用主要体现在计算机辅助技术的应用、基于计算机平台的数控机床的应用、计算机三维技术的应用以及计算机ERP管理系统的应用，随着计算机技术的快速发展以及机械行业改革的深入，计算机技术与机械设计制造以及其自动化的融合将会成为以后的研究热点。
参考文献
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数字化设计和制造技术范文第2篇
航空饭金工装数字化设计制造技术
与其他加工制造方法相比,饭金件的数字化设计制造有自身的特点。饭金件并非一次成形,它的制造过程包括多个工序,因此饭金件的数字化定义不仅包括零件本身的定义,更包括工序件的定义和优化。为了保证制造精度,必须根据零件形状、成形工艺、材料特性等进行成形过程中工艺数模的定义,作为工序间的制造依据和检测依据。其次,饭金件成形是塑性变形过程,无法完全定量控制。再次,饭金成形过程中需控制的主要是成形力、温度等工艺过程参数,而非坐标等几何参数,控制难度更大。由于材料性能的不稳定性和随机性,使工艺参数设计和成形过程精确控制十分困难。因此必须从成形工艺开始直至工装模具试压交付整个过程进行研究,形成饭金件数字化设计制造的解决方案,建立饭金的数字化设计制造体系。饭金数字化设计制造包括工艺数字化设计、数字化工艺数模(即制造模型)、工装数字化设计、工装模具数字化制造等内容,这些内容以产品数模库、产品工艺数据库、工艺数模库、模具设计知识库、标准件库、成形分析/仿真库等共享数据为支撑,通过数据接口与相关部门进行数据交换,由数据管理系统进行管理,进行系统集成,实现并行设计制造,从而提高饭金模具设计质量,缩短制造周期。饭金的数字化设计制造技术工艺设计和制造模型的定义是核心,应该进行以下方面的工作:建立企业共享数据库。饭金件设计是典型的知识需求密集的过程。企业在以往的制造过程中积累了大量关于饭金材料性能数据、典型流程、工艺参数等经验及试验数据,这些数据转化为共享知识,建立模具工艺知识数据库,有助于提高饭金工艺设计的效率和成形质量。此外还有模具设计知识数据库、模具数字化分析数据库等。研究饭金件制造模型定义方法,建立毛坯和工艺模型的专用计算工具,为工装设计、工艺参数设计、数控编程等提供数据源,以满足零件精密成形的需要。图1中,成形模具的外形制造依据为制造模型中的成形工艺模型而不是零件原始数模。成形工艺模型考虑了零件的回弹等因素,对型面和尺寸进行了合理的预修正。以制造模型为框肋零件橡皮囊液压成形工艺过程的数据源,改变了反复试错的制造方式,简化了模具设计的工作,减少了人为不确定因素的影响,提高了模具设计的效率,同时可保证零件成形后的精度,提高零件制造的质量,实现零件的精密、快速和低成本的制造。图1框类零件橡皮囊液爪成形过程飞机蒙皮柔性工装是数字化制造的一个典型案例。图2所示是一种柔性多点吸盘式夹持工装系统,采用数字量传递的蒙皮制造技术,与工艺数字化和数控设备结合很容易实现蒙皮零件的数字化生产,使工装制造周期大幅减少,生产效率显著提高。模具外形调整在10分钟之内可以完成,对于多品种小批量蒙皮零件的生产具有独特优势。国内北京航空制造工程研究所已经开展了这方面的工作5:。
国内航空公司的饭金工装数字化设计制造
数字化设计和制造技术范文第3篇
[关键词] 机械制造； 机械自动化； 机械设计； 机械数字化系统
一、前言
机械制造及其自动化数字化设计系统是作为一项复合型新兴技术，其独特的自动化、数字化使得传统的机械设备在技术和性能上有着很大的显著改变，具备更稳定、更快速、更高效的性能，设备上更为人性化，智能化和自动化。不可否认，这样的技术系统，在这二十一世纪里，不仅有巨大的发展空间，还有着跨越时代的意义。机械制造利用自动化的数字化设计程序对设备进行改造，实现设备可自行持续性的自动生产、加工、优化等过程。典型机械制造设备有机床、水轮机、传真机等。它们可经过机械制造及其自动化数字化设计系统的改造进而附于更多的功能，为人们提供更多方面的服务，更好的促进技术的创新，技术的发展。
二、机械制造及自动化的数字化设计系统的特点
随着我国经济的快速发展，工业行业的发展势不可挡，而机械制造及自动化的数字化设计系统在此领域优势凸显，与传统的机械设备相对比而言存在着以下几方面的优势特点。
（一）提高工业制造的效率
机械制造及自动化的数字化设计系统通过新一代的控制系统，使设备进而更为人性、智能从而代替人工操作的相关操作提高工作效率和质量，间接的也是针对某些特殊情况下，避免人工操作的意外情况发生，实现更好的专业操作。
（二）具有稳定的工作性能
机械制造及自动化的数字化设计系统可以在机械设备的正常运转中，难免会发生系统故障，一旦发生故障，可自行分析系统故障原由、扫描漏洞，进而及时修复系统问题维持系统的正常运转。传统的机械不能如此进行自我修复故障，维持正常运转，还需人工监控才能确保机械工作的正常运行。
（三）工作更快捷方便
机械制造的工作，不同部件的制造，其精准度和规格往往大不相同，因此，总是需要人为对此进行各种调整，难免会出现误差，导致产品规格不及格，造成经济的损失。而机械制造及自动化的数字化设计系统可根据实际，设置多种生产模式，需要时只需输入相对应的指令便可自动调整为另一种生产模式，除了精准度高意外，一旦出现偏差，会自行矫正，使得机械制造流程更为便捷。
（四）绿色节源
机械制造及自动化的数字化设计系统的结构小，重量小，相对消耗的能源也小。因而符合我国倡导“绿色环保”的社会理念，其日后在的相应领域中会倍受欢迎，更是紧密联系着我国建设节约环保型小康社会的发展观念。
（五）应用领域广
机械制造及其自动化数字化设计系统作为一种复合型新兴技术，适用于多方面领域，凭借其自身分析、处理故障的高效性能的绝对优势，可在多个领域立足，满足社会中人们与日俱增的个性需求，其产品质量安全有保障。
三、机械制造及自动化的数字化设计系统技术的现状
宏观这发展快速的工业领域，在人们日渐俱增的个性需求挑战下，目前机械制造及自动化的数字化设计系统技术方面经过历练成熟了不少，其发挥的作用也在这个社会上备受关注。
（一）工业制造业的新星
机械制造及自动化的数字化设计系统技术的自动化、智能化、自我维修故障等优势，比传统机械制造的产品更好、更快，产品类型也更加的多样化。机械制造及自动化的数字化设计系统技术在工业制造领域的普遍应用，证明了机械制造及自动化的数字化设计系统技术的成功，成为工业制造领域的新星。
（二）满足工业发展需要
机械制造及自动化的数字化设计系统技术的成功，掀起工业领域新一番热潮，工业各产业机构的竞争也越来越激烈。工业的制造是满足工业发展的需要为前提进行。机械制造及自动化的数字化设计系统技术全面提高了产业结构链，在相对的优势上，更能有力的占据工业市场的主导，能够基本满足自身发展的需要的同时，也能够给其他的产业提供便利的需要。
（三）提升产品的档次
机械制造及自动化的数字化设计系统技术代替了传统的机械化制造技术，就目前看来，机械制造及自动化的数字化设计系统技术体系逐步在工业领域中完善，进而从中了解“科学是第一生产力”的硬道理，在生产制造方面更具有强大的动力、支撑力，促进着工业领域的发展，也提高的机械设备的质量，进而提高产品的档次。
四、机械制造及自动化的数字化设计系统技术的发展意向
从机械制造及自动化的数字化设计系统技术在工业制造领域的成功到工业领域机械制造及自动化的数字化设计系统技术体系的完善，让我们对机械制造及自动化的数字化设计系统技术方面有着更深层的了解，进而对其日后的发展进行探索分析。
（一）技术趋向多元一体发展
机械制造及自动化的数字化设计系统技术的复合型功能，让我们体验到了前所未有的方便，快捷。正值当前，将更多项功能技术结合为一体，这样的产品形式是工业领域各方面技术相互交融的结果，进而追求更大工作效率的机械设备，提供更高质量的产品，推动产业一体化的发展。
（二）技术追求更智能化
机械制造及自动化的数字化设计系统技术的智能化是重要的技术指标之一，自动化的管理，降低了劳动者的负担，提高了工作的效率和精准稳定，通过自我修复等高效性能，很大程度的保证了工作的正常进行。追求更智能，不仅是为了让机械设备的稳定性和可靠性的提升，还是想让使其更人性地作为一个“人”，拥有类似人一样的思维对工作的操作程序等进行更快速，更合理、更正确的分析、处理，不断的把产品制造做得更加完美。
（三）系统技术多模式化
机械制造及自动化的数字化设计系统技术多模式化的研发设计，是为了提高产品制造的效率和速度而进行，面对人们需求各种各样的产品结构，通过机械制造及自动化的数字化设计系统技术多模式化实现不同结构的产品制造，产品制造过程规范、有序，也保障产品的质量，更好的在制造业中立于不败之地。
（四）绿色环保的工业制造
如今这社会现实，经济正在飞速的发展，但是环境质量却是飞速的下降，“绿色和谐社会”是我国正提倡的理念。因此，希望社会在经济发展的同时，也能考虑到自然的影响，减少对环境的污染。资源不是取之不尽，用之不竭的，对此低消耗能源，低环境污染的机械制造及自动化的数字化设计系统在现在具有非常重大的研究意义，争取做到机械制造及自动化的数字化设计系统所制造的产品经利用之后还可以再次回收利用，共创绿色和谐生活环境，坚持贯彻落实可持续发展的观念。
（五）数字化设计系统网络化
如今，全球信息化正是高速发展的阶段，网络应用的领域越来越大，而且信息化正逐步延伸至基层，并与人们的日常生活紧密联系。把机械制造及自动化的数字化设计系统网络化，可以远程控制设备服务器，进而达到远程监控设备的效果更方便、快捷利。也可以利用信息化交织成的信息网把产业领域扩大，面向全球销售产品，促进产业的发展。
五、机械制造及自动化的数字化设计系统发展举措
随着机械制造及自动化的数字化设计系统的普及应用，使得不少企业机构采用机械制造及自动化的数字化设计系统让企业处于不断生产运营状态之中，有效提高企业经济效益，抢占市场行情的商机。如今正处于机械制造及自动化的数字化设计系统发展阶段，以下是对机械制造及自动化的数字化设计系统发展进行设想的发展举措。
（一）调整数字化设计系统
企业机构之所以采用机械制造及自动化的数字化设计系统，全在于它可以为企业提供快速且高效率的生产力度，进而生产高质量的产品，提高企业的经济收益。历史的足迹告诉我们，不可盲目求快的发展，要根据实际生产情况，一步一步，脚踏实地将机械制造及自动化的数字化设计系统全球化。其原因有两个，一是因为相关领域的国际、国内市场竞争太过于激烈，弱肉强食的社会现实即便是知名企业，也会有面临倒闭或被兼并的可能；二是信息化的全球促进了各方面的发展，也加剧了彼此之间的竞争。只有以生产的实际情况作为技术发展的基础，保证足够的资金周转，才能应对不时之需和新技术的研发。
（二）研发可快速盈利的方案
科技是不断更新的，投资过高，收益见效太长的机械制造及自动化的数字化设计系统技术相对市场的性价而言比往往不受大众青睐，而投资少，见效快的机械制造及自动化的数字化设计系统是我国国情最为需要的，有着很大的潜力价值，和广阔的前景，便于与时代共同进步。此外，减少投资的方式可利用网络进行宣传，进而扩大宣传力度，进而推动机械制造及自动化的数字化设计系统发展进度。
（三）结合国家政策发展
绿色生产线是国家现在倡导的生产方式，绿色生产线保证了产品的安全性，经利用后可再次利用，尽最大努力将机械制造及自动化的数字化设计系统对环境的造成的负面影响。脱离政府政策支撑的企业是不可能快速发展的，也只有在政府支持的情况下，才能保证企业能够长期、稳定的发展下去。
六、总结
机械制造及自动化的数字化设计系统的发展经历了刚性自动化，柔性自动化，目前正向综合自动化发展。传感检测技术系统、自动化控制系统、接口技术、精密机械设计系统等机械自动化是工业制造中面临的主要挑战，而且各方各面的行业领域正以迅猛的形式在这个经济信息全球化的社会发展中，机械制造及自动化的数字化设计系统对于现在的时代来说是比较具有研究价值的领域，因其应用领域非常广泛，不但逐渐与人们的日常生活联系在一起，也与其他的行业领域联系在一起，如电子行业、网络信息行业等领域密切联系在一起。利用其他领域信息技术和经验充实自己，更新自己，实现多元一体化、人性化、智能化、网络化。此外，还应清晰理解机械制造及自动化的数字化设计系统机械工业领域中的重要地位，并突破技术引进形式的研发模式，日后研究出更为高端的机械制造技术。
[参考文献]
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数字化设计和制造技术范文第4篇
关键词：数字化技术；轮胎模具；花纹加工；设计制造；汽车工业 文献标识码：A
中图分类号：TG385 文章编号：1009-2374（2016）22-0043-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.22.021
在数字化技术的不断发展下，人们对汽车轮胎模具设计方式和轮胎模具制造提出了更高的要求，使得传统的汽车轮胎模具设计方式受到了一种全新的挑战。轮胎的花纹样式得到了不断更新，对于汽车的子午线轮胎来讲，一旦轮胎花纹设计和结构加工精度差一点，最终很可能导致企业轮胎动、静平衡性能、均匀性、散热性等方面出现问题。为了实现轮胎模具设计的科学、有效，保证汽车性能的充分实现，需要有关汽车轮胎设计人员充分利用数字化技术完善汽车轮胎模具设计。
1 数字化技术概述
21世纪的发展是数字化发展时代，一系列的数字概念如雨后春笋般产生，同时也促进了汽车制造业的发展变化。数字制造一般是指在虚拟现实、计算机网络上技术、快速原型、数据库和多媒体技术的支持下，根据用户需求来获得其需要的信息资源，并在对资源获取分析的同时实现对产品设计和产品功能的仿真制造，从而以最快的速度生产消费者满意的产品。简单的说，数字制造是指在针对制造过程数字化描述而建立的数字空间中完成产品制造的过程。在计算机的快速发展下，计算机图形和机械设计技术得到了充分的结合，继而产生了以数据路为中心，以交互图形系统和技术为基本手段，以工程分析计算为主体的一体化计算机辅助系统（CAD）。这种系统能够在二维或者三维空间来对物体进行精准化的描述，从而提升产品的生产效率。将计算机辅助系统中产生的产品设计信息转化为产品制造、工艺规则等信息，能够实现对机械加工工序和工步的重新组合，并能够对每个工序的机动时间及辅助时间进行计算。这种规划是计算机辅助工艺规划（CAPP）。
通过对数字化技术性能的分析，可以发现数字制造是计算机数字技术、网络信息技术与制造技术共同作用的结果。在科技快速发现下，制造器、生产业的数字化发展是一种必然趋势。以制造业发展为例，其设备的控制参数一般都是数字信号，各种信息都会以数字的形式借助网络在企业内部进行传播。在数字制造的影响下，企业、个人、设备、经销商等会形成一种连接。
2 轮胎模具制造技术的现状
轮胎模具行业在近几年的发展中，基本处于一个设备不断更新、产品不断升级的快速发展时期，对原有传统的手工刻模模具加工工具进行了更新，用电火花蚀刻工艺加工模具代替了传统手工刻模模具。在科技不断发展的情况下，尤其是微机控制在模具加工方面的应用，得到了先进软件和设备的支持，表现为先进三维CAD、CAM技术的应用，微机能够对曲面造型进行仿真加工，且应用的加工策略能够支持三轴数控机床来完成电机和模具加工。其中全自动的数控电火花机床分度误差没有超过±20″，深度误差≤0.01mm，体现了模具设计的高精度和高档次。
文章以轮胎模具花纹制造技术加工为例，阐述数字化技术下汽车轮胎模具制造发展现状。现阶段，国内外对轮胎模具花纹加工应用的方法主要有三种，包括数控雕刻花纹、EDM（电火花腐蚀加工）、精密铸造。数控雕刻花纹设计主要应用的是计算机辅助设计软件、模拟加工路线、机械雕刻成型、人工修整成型技术。EDM（电火花腐蚀加工）主要应用的是计算机辅助设计花纹电极，利用电极放电腐蚀成型，最后由人工对设计模型表面进行修整。精密铸造一般是利用计算机辅助软件设计加工出能够用于仿制精铸母模（基模），之后利用材料模仿制作硅胶模、石膏模芯、砂芯等，最后浇铸成型，其中精密铸造用于半钢丝子午线轮胎模具。
3 数字化技术在汽车轮胎模具中的应用
3.1 数字化技术在汽车轮胎模具花纹设计中的应用
汽车轮胎模具的花纹设计是否合理对汽车花纹系列轮胎的开发成果影响意义深远。但是，现阶段全球范围内的具有汽车轮胎模具花纹设计开发能力和轮胎厂以及研究机构很少，大多数的轮胎厂商开发花纹轮胎模具都需要借鉴有开发经验的轮胎厂家，并根据自身发展实际，在轮胎模具设计结构的基础上对产品进行改进和完善。进过模仿改进而设计出来的花纹汽车轮胎，其各项性能指标是否合格有待验证，且在预测轮胎成型过程中存在一些缺陷。我国现阶段很多轮胎厂花纹技术设计基本停留在二维水平，对于轮胎模型花纹的实际加工缺乏科学的规划。
数字化技术的应用能够实现轮胎花纹的三维立体设计，即通过对三维造型模拟轮胎表观的计算，保证轮胎花纹设计的美观、合理。在数字化技术的支持下，我国有一些轮胎厂家通过模具制造设备、软件等将轮胎的二维花纹进行了三维立体设计，通过数据技术在一定程度上隐含和处理了轮胎花纹的缺陷，实现了轮胎花纹的合理设计，提升了设计的效率。
3.2 数字化技术在汽车轮胎花纹工艺中的应用
轮胎模具的设计需要很高的技术含量，尤其是汽车子午线胎轮胎模具。汽车子午线胎轮胎模具具有特殊的花纹造型、特殊的设计结构，由此决定其加工工艺的复杂、独特。因此，汽车轮胎花纹设计中除了需要注重CAD/CAE技术之外，还需要注重轮胎花纹的加工工艺。数据化技术在轮胎模具中的应用主要是指计算机辅助工艺设计在轮胎花纹中的应用，通过数字化技术处理能够将轮胎花纹加工工艺在实际操作之前可能遇到的问题事先展现给工艺设计人员，从而不断优化汽车轮胎花纹工艺，实现一次性合格设计。数字化技术能够为汽车轮胎花纹工艺设计提供一种新的设计思想，在综合模拟技术、分析、干涉报告等智能技术于一体的同时，对轮胎模具，尤其是高性能的子午线轮胎花纹设计优化产生了重要的影响。
3.3 数字化技术在汽车轮胎加工中的应用
在国内，汽车轮胎模具，尤其是子午线轮胎活络模具的花纹加工，大多是由模具厂家进行加工，主要的加工手段仍停留在传统加工工艺方面，大规模的加工厂家大多是以EDM为主力加工手段。伴随高性能子午线轮胎的大规模应用，社会主义经济市场对轮胎硫化生产的要求逐渐提升，表现在对汽车子午线轮胎的活络模具精确度提出了更高的要求。数字化技术的应用，能够实现对高性能子午线轮胎模具花纹中壁厚只有0.8mm这样细小的花纹的一次成型，在最短的周期内加工出高质量、低能耗的产品。数字化应用在汽车轮胎高速加工与传统的加工方式相比，具有以下六种优点：第一，汽车轮胎加工精确度能够达到0.002mm；第二，汽车轮胎加工时间减少了原来的60%～80%；第三，汽车进给速度应该提升5～10倍以上；第四，汽车轮胎所应用刀具的耐用度应该提高原来的70%左右；第五，汽车轮胎表面粗糙度至少要达到Ra0.8；第六，在高速切削和风冷却影响下，对于工件冷热加工引起的轻微变形可以适当地
忽略。
3.4 数字化技术在汽车轮胎生产管理中的应用
现阶段，我国汽车轮胎模具制造厂家的发展规模很难扩大，大多数的轮胎制造企业都是中小型规模的企业，一些甚至还是家庭作坊。这些企业的轮胎制造管理手段较为落后，轮胎生产质量遭到投诉的情况时常发生，可见大多数企业的轮胎模具生产制作存在技术方面的问题，对于大额投资的设备也不能充分利用。汽车轮胎模具设计和制造与一般类型的模具制造不同，但基本存在一些共性，即都是典型的依据订单加工生产的单件小批量产品，在模具的业务订单、技术设备、物料采购以及生产滚利方面都需要信息的充分对应。成功的企业管理需要应用先进的管理方式，而数字化技术的应用能够实现企业的高效管理，加强企业和客户之间的交流沟通，从而提升企业轮胎模具生产的效率，加强对汽车轮胎模具生产成本的控制，实现对汽车生产车间的及时性监控和管理，同时在CAD技术的应用下，实现企业内部信息资源的共享。应用数字化管理是提升汽车企业良好经营发展的重要手段，在实现企业发展规范化管理的同时，不断提升企业在市场发展的竞争力，将企业工作人员从繁琐的工作程序中解脱出来，为业务人员和顾客之间的交流沟通提供更充分的时间。
3.5 数字化技术在汽车轮胎模具检验中的应用
伴随公路建设的发展，汽车轮胎特别是高性能子午线轮胎得到了快速的发展。汽车轮胎生产厂家对轮胎模具设计要求逐渐提升。在这种形势下，汽车轮胎模具检测技术和检测设备的应用变得尤为重要。数字化技术下的3D检测技术和4D激光检测设备的应用能够满足这种性能的需要，加强对汽车轮胎的精确检测。
4 结语
综上所述，数字化技术在汽车轮胎模具设计和制造中具有重要的应用意义，得到了有关人员的广泛应用，为我国汽车轮胎模具设计和制造创造了新的发展机遇。为此，需要有关人员加强对国内外先进汽车轮胎模具设计制造数字化技术的学习，并结合汽车企业自身发展实际，将数字化技术充分应用到汽车轮胎模具设计和制造中，不断促进企业的稳定、健康发展。
参考文献
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数字化设计和制造技术范文第5篇
【关键词】数字化工厂；仿真；虚拟制造
1.引言
在市场竞争日趋激烈，新产品上市周期越来越短，生产设备和制造系统日趋复杂、昂贵的情况下，为了获取最佳利润和保持市场占有率，制造企业必须从传统制造模式向数字化制造模式转变，实现产品的多元化，缩短产品上市时间，缩短生产准备时间，并进一步提高产品的质量。由此，数字化工厂作为优化生产过程的解决方案也越来越成为研究的热点。
2.数字化工厂含义
数字化工厂（Digital Factory，简称DF）是基于仿真技术和虚拟现实技术的发展而产生的，是以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式，通过对生产过程进行分析和优化，保证产品在可制造的前提下，实现快速、低成本和高质量的制造，从而实现柔性制造和并行工程[1]。
3.数字化工厂平台架构
数字化工厂软件是虚拟制造平台，对于缩短新产品的开发周期、提高产品质量、减少制造成本和降低项目决策风险都具有重大意义。
数字化工厂软件还是实现并行工程的工具。产品设计部门和制造工艺部门可以在产品的制造特征（焊点、定位点、装配位置等）领域紧密协作，在产品设计的早期阶段进行工程制造的仿真，在新产品的制造中尽量对标准化的工艺和工装卡具重复利用，从而实现产品设计和产品制造的并行互动的工作方式，缩短新产品的开发周期、降低制造成本和加快新产品投放市场[2]。
数字化工厂在工艺层面的主要应用包括工厂布局仿真优化、工艺流程规划及仿真验证、虚拟装配设计与验证、物流仿真。工厂布局仿真优化是建立车间厂房、物流通道、制造资源等的三维数字模型，为工艺、装配、物流仿真建立基础。是工艺流程规划及仿真验证在三维数字环境下对产品的工艺进行规划，制定工艺路线，如NC编程、流程排序、资源分配、工时定额，成本核算等，并对加工工艺过程进行三维仿真，仿真工艺路线，刀具切换，装夹过程等。虚拟装配设计与验证是提供一个虚拟制造环境来规划验证和评价产品的装配制造过程和装配制造方法，检验装配过程是否存在错误，零件装配时是否存在碰撞。它把产品、资源和工艺操作结合起来来分析产品装配的顺序和工序的流程，并且在装配制造模型下进行装配工装的验证、仿真夹具的动作、仿真产品的装配流程，验证产品装配的工艺性，达到尽早发现问题、解决问题的目的。物流仿真是工厂布局规划与仿真的辅助工具之一，在三维环境下对物流仿真逻辑进行建模，主要分析工位装配任务分配的合理性，物流路径规划的合理性，物流设备的分配以及利用率等，从而评价和优化物流规划方案；基于建立的物流仿真模型，可以调整参数和物流方案，实时获得仿真结果。
数字化工厂平台在制造层面的主要应用为MES系统，包括制造数据管理、计划排程、生产调度执行、现场数据采集及归档、产品跟踪等功能。
4.数字化工厂收益
一个制造企业完善的企业信息平台应由三大块构成，即：PDM/CAD系统，为企业提品数据结构和数学模型，进行产品数据管理；ERP系统，为企业提供物质资源、资金资源和信息资源集成信息，进行企业资源管理；数字化工厂平台，即制造过程管理系统，为企业提供数字化的制造信息平台，进行制造工艺规划设计，工程仿真和生产过程管理。成为数字化工厂，首先要做到柔性制造，即通过自动化的理念把产品的工艺设计与自动化设计集成到一个平台上。系统能够根据加工对象的变化或原材料的变化而确定相应的工艺流程。第二点，也是比较关键的部分，即虚拟投产，即借助虚拟化过程来检验整个生产过程，验证产品。
国内制造企业通过利用数字化工厂技术能够带来的收益包括：
（1）在3D的环境下进行制造工艺过程的设计，提高工艺设计、现场工人、数控测量的效率；
（2）用数字化的手段验证产品的制造工艺可行性，避免工艺制造与设计脱节，提高工艺设计质量；
（3）现场的工艺问题在数字化仿真环境下提前得到分析，避免在后期对产品和流程进行改变返工，避免规划的失误，对风险可进行精确掌控；
（4）掌握产品和流程的复杂性，提高产品的变种及对流程影响的透明度，建立典型工艺，经验库，减少重复工作；
（5）缩短产品工艺准备周期，缩短新产品投放市场时间（6）结合MES现场数据的及时采集、反馈，实现成本的及时统计、工艺的持续改进，支持产品的后期维修。
5.实施关键因素
数字化工厂平台涉及多层仿真层次，不同仿真目的，需要对物流，装配，加工等进行独立仿真，并在统一的可视化环境下进行结果分析。数字化工厂贯穿整个工艺设计、规划、验证、直至车间生产工艺整个制造过程，不是一个独立的系统，需要与设计部门的CAD/PDM系统进行数据交换，并对设计产品进行可制造性验证（工艺评审），同时，所有规划还需要考虑工厂资源情况数字化工厂与设计系统CAD/PDM和企业资源管理系统ERP的集成是必须的。同时，数字化工厂还有必要把企业已有的规划知识（如工时卡、焊接规范等）集成起来，整个集成的底部是PLM构架。所以，需要与其他部门的信息系统进行数据交换，并在PLM体系框架的指引下开展实施工作。
6.小结
数字化工厂涉及生产，设计，工艺、物流，管理，IT部门等业务单位以及多领域的技术人员，需要相关专业部门的全力配合，需要对整个生产链的数据进行整理和整合（包括产品，工艺，车间等）。对企业各方面的影响巨大，可能需要流程重组。因此，企业在具体的实施过程中，需根据自己的生产制造的实际过程和企业资源条件来决定，即需要在设计、工艺规划、加工、装配、物流的哪一部分加强，进而采取先点后面、循序渐进的实施策略，不要一下铺得太大。
参考文献
[1]张浩，樊留群，马玉敏，等.数字化工厂技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2003：5-12.
