数字化制造技术
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数字化制造技术范文第1篇
中图分类号：D622 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0013-01
前言：汽车制造业的发展进程在一定程度上反映一个国家或地区的现代化进程。我国很早以前就将汽车生产作为国家发展的重点，在过去的几十年间，我国汽车制造业实现了从无到有以及不断发展的过程，汽车生产技术水平也在发生着日新月异的变化。我国在提升产量的同时，要实现产业结构的转换，实现技术、设备以及管理手段的提升。本文通过对数字化技术在汽车生产与制造中应用介绍，分析了目前汽车行业常见的数字化技术以及信息系统，以推动我国汽车设计制造的发展，提升行业水平。
1. 数字化技术在汽车设计制造中应用概况
1.1 数字化技术的概念
数字化技术利用计算机系统、数据库、多媒体技术等，进行信息获取、信息处理，并与实际生产需求相结合，进行产品外观及结构的设计、性能的模拟以及生产制造，以生产出符合需求的产品。在此过程中，计算机及信息技术发挥了重要的作用。例如，数据库中的交互图形系统，可以实现快速计算和数据分析处理。计算机辅助软件的开发和使用可以实现产品设计的可视化和便捷化。数字化技术能够有效缩短产品开发时间、降低产品开发成本、提高产品质量，在今天产品制造日益精密化、复杂化的环境下，具有十分重要的意义。在企业的数字化体系建设过程中，包含着设计与生产平台的构建，以及评审体系的建立，涉及范围广、部门多，且一定程度上取决于公司运行和管理的结构。因此，实现汽车设计制造中的数字化，需要对企业进行全方面的考量，从而企业提升开发能力和核心竞争力。
1.2 数字化技术应用于汽车设计制造时遵循的原则
针对数字化技术的特点，汽车设计制造应遵循两个原则：科学性和实用性。科学性主要体现在汽车设计方案中，设计者需对汽车制造技术要求、数字化技术要点以及影响制造效果的因素全面了解，使数数字化技术在汽车设计生产中得到最大化利用。除了设计方法的科学化，设计理念和精神、设计手段等都要遵循科学方法，只有将数字化技术贯穿到汽车的实际设计生产中，才能更好的发挥其优势，实现行业新技术的探索和研发。实用性原则建立在汽车的实际生产情况上，由于汽车实际制造车间较科研场所来说比较简陋，生产能力较为落后，因此，一些精度高、难度大的生产任务难以实现。因此，为了使设计方案尽可能满足实际生产能力，数字化技术的容错率应适度提高，并充分考虑影响设计方案的外部因素。此外，企业坚持实用性能够避免不必要的投入，最大限度保证技术可靠性和经济性，提高汽车生产制造水平，提升产品竞争力。
1.3 数字化技术之于汽车设计制造的意义
数字化技术对于汽车设计与制造环节具有十分重要的意义。数字化技术较传统制造技术具有许多优势。首先，数字化技术的分散性和独立性能够将复杂整体分解化、详细化，并转化为数据，方便查找及实用。其次，数字化技术建立在计算机技术的基础上，因此能够进行个几何数据的计算，同时可以对模型进行和修正。例如，力学、声波等信息通过计算、建模的步骤，可以将具体信息直观的反映出来，且易于修改。此外，由于数字化技术大量使用信息系统，因此广泛使用于汽车产品设计等需要数据处理和融合、数据传输以及数据选择的环节。未来信息计算的发展也将带动汽车数字化水平的提高，汽车设计制造过程的现代化将是汽车行业发展的必然趋势。
2.数字化技术在汽车设计制造中的具体应用
2.1 数字化技术在汽车设计中的应用
数字化技术广泛应用于汽车新产品的开发，其中逆向工程技术最为常见。逆向工程技术将多种技术进行结合，常用于产品的快速改造或仿制，是新技术应用的关键。在使用中，根据可用数据信息，制作出自由曲面并对其进行反求设计，和实体设计，从而得到所需模型产品。目前，逆向工程技术广泛应用于激光快速成型中。在汽车设计中，由于设计师常通过油泥模型制作进行构思创作，因此需要对制作好的油泥模型进行信息采集，这时可以采用非接触式三坐标测量技术。该技术主要通过三坐标测量机获汽车模型的三维数据信息。由于其不需要接触，因此能够适用于大多数测量实体，并节省测试时间。在汽车模型的测量中，除了以上部分，还需对数据噪声点进行处理，避免尖角或边沿对数据的影响。此外，数字化技术还常用于汽车覆盖模具尤其是拉伸模型的设计。通过对覆盖模件的三维模型设计，配以部分优化，实现模件的构建。以拉延筋为例，通过构建二维特征曲线得到拉延筋曲面，将其与光滑曲面相连接，从而得到所需模件，可以大大提升设计效率，提高设计方案的准确性。
2.2 数字化技术在汽车制造中的应用
在汽车制造中，数字化技术的优势不仅体现在产品质量上，还体现在企业的生产效率以及生产成本上。数字化技术能够对汽车模型进行数据更改，尤其是复杂的曲面，能够有效简化加工工作，降低成本，同时提高产品精度。企业对数字化系统的建立能够改善企业整体生产状况，提升生产水平，而具体工件和刀具的数字化使用则对产品质量及生产效率有着重要的意义。刀具和工件的科学化是汽车数字化生产技术的关键。将确立好的模型参数输入到计算机系统中，通过刀具对工件毛坯、原材料等进行加工。采用这种方法，可以实现加工过程的科学测量，同时可以检测加工状态，并对紧急状况及时采取措施。除此之外，数字化技术还常见于刀具轨迹的设置中，由于汽车制造道具走向多样，因此针对不同生产要求，应选择合适的刀具轨迹。目前较为常用的为平行切法，采用这种方法不仅可以实现加工质量的最大化，同时操作难度较低，能够缩短生产周期，减小企业成本。实际生产过程中，针对可能出现的球头铣刀运动过大的情况，要及时进行参数处理，同时对基本参数如坐标系进行检查，以保证生产过程的稳定和高效化。
2.3 数字化技术在汽车评审体系中的应用
汽车评审体系的数字化技术主要体现在评审模型构架上。企业的数字化评审体系应包含四个部分，分别是产品造型、零部件开发、总布置、整车分析和制造工程。后两种为评审过程的重点。在此过程中，通过创建数据标准以实现汽车评审的直观性和统一性。定义模数成熟度要求，将不同的生产环节模数成熟度差异化。例如模具制造要求最终的三维模型，而计算机辅助分析等后续工作则对模数要求不高，能够反映相关特征即可。此外，规范数据流程，是评审工作的基础。将重要节点的数据冻结，保证下游系统数据使用的可靠性，保证评审工作的顺利进行。
3 结语：
数字化已成为汽车行业未来的发展趋势。数字化技术已逐渐应用于设计和制造的各个环节。计算机技术、数据库以及软件等的革新推动着汽车生产与制造业现代化进程的发展。高质量、高效率的数字化生产逐渐取代原有的生产模式，产品设计和研发研发体系也得到了有效的提升。我国的汽车制造数字化水平还有很大的发展空间，未来将有更多的先进技术投入到实际设计与生产中，将推动汽车行业实现更大的进步。
参考文献：
数字化制造技术范文第2篇
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.
数字化制造技术范文第3篇
关键词 中高速；柴油机；数字化制造技术
中图分类号：TK421 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0004-01
中高速柴油机广泛应用于船舶动力推进和船舶电站、陆用电站等，具有结构复杂、尺寸大、零部件类型及数量多、配套行业面广的产品特点，产品生产具有批量小、配套方案多样化的特征，制造周期较长。如何在行业内广泛深入的应用数字技术，对于提高柴油机制造业的生产效率及产品质量具有重要的意义，也是未来中高速柴油机制造技术发展的方向。
1 国内中高速柴油机企业数字化制造技术现状
我国中高速柴油机企业数字化制造技术经过十几年的摸索，在柴油机零部件设计、工艺、工装、数控加工等方面取得了一定的效果，数字化应用水平逐步提高，大致如下。
1）基础环境：计算机应用基本普及，网络建设和计算机硬件配备与时代接轨，行业通用仿真分析软件、CAD/CAM/CAE/PDM等软件系统逐步普及，与软件开发公司合作开发了部分有企业特征的专用数字化系统，形成了初具模型的数字化工作方法和能力，为数字化技术推广应用提供了保障。
2）设计、工艺技术：普及了以二维CAD软件为基础的产品、工装设计，三维CAD/CAM设计份额持续增长；CAPP技术在工艺中得到了较普遍的应用；PDM开始在企业局部应用；MES数字化信息管理系统逐步构建。
3）企业管理：在人力资源、财务管理、生产计划、车间物流计划等方面均推广了各种信息数字化技术；实现了产品生产计划和物料定额计划数字化方案制定和管理；开展了EPR、OA等管理流程优化工作，管理效率明显提升，管理成本大幅降低，应用效果显著。
4）生产线：机械加工数控设备有较大增长，关键零件实现数控编程制造；检测设备仪器采用了三坐标、数显测量尺、电子窥镜、激光扫描等数字设备；仓储管理引入计算机管理系统。
2 我国中高速柴油机数字化制造面临的问题
国内中高速柴油机数字化制造技术应用与国外先进水平仍然差距显著，数字化制造在中高速柴油机制造业中的应用广度和深度函待提高。主要表现如下。
1）数字化制造技术缺少成熟模型。企业多注重柴油机产品设计技术，一般只在部分环节上辅以数字化技术手段，忽视数字化技术系统化应用。行业缺少可参考的完整成熟数字化方案，难以形成系统化数字制造技术体系。数字化制造技术应用产生的效益、效果只是比较传统作业手段有所长进，并未充分发挥数字化功效。
2）数字化技术“信息孤岛”问题十分严峻。单位与单位甚至单位内部不同部门，不同人员之间，数字化技术系统相互隔离、各自为政。各种相互有关联的数据资源无法有效的集成和共享、交流，大量不必要的重复建设经常发生。数据共享和交流平台建设缓慢，平台建设者和使用者缺乏深入沟通，纸介质技术资料继续是部门之间信息传递的唯一“合法”手序，数字化数据更新滞后难以实战。
3）企业内部数字化系统未摆脱传统串行模式，并行工程不易实施。企业设计、工艺、生产、检验数字化应用体系串行现象突出，缺乏能够引领团队协作的数字化顶层并行设计方案，使得制造数据衔接缺乏默契，生产准备周期长，信息交流存在各种障碍，由此造成实施柴油机制造并行工程困难。
4）数字化制造技术开发滞后。柴油机企业的数字化开发能力不强，数字技术标准建设滞后于数字技术的推广应用。数字化软件企业对柴油机行业又缺少符合时展要求的长周期系统化调研，数字化软件设计也常常只是简单模仿部分传统作业模式流程，数字化模式未能深入改变传统作业思路。
3 中高速规模柴油机企业数字化制造技术的发展趋势
柴油机的研制水平要与时展相得益彰，数字化技术必须在更广的范围和更深的层次上得到应用，通过数字技术增强柴油机企业的研发能力。我国中高速规模柴油机制造正处于与数字化制造技术相结合由引进技术向自行研发的重要时期，呈现出以下趋势。
1）建立基于单一数据源制造模式。实现CAD/CAPP/CAM/CAE等多种数字技术一体化，使产品制造向无纸化制造方向发展。产品设计、工艺工装设计、加工与装配数据实现共享和继承、重组，单一数据源为产品的优化设计、性能分析、生产制造、装配、质量检验及企业生产系统规划、调度、各级过程管理与控制提供一体化模型支持，可使生产全过程信息交流无障碍、从而使产品生产效率和质量得到更好的结果。
2）实现相互关联不同资源的整合。人力资源、知识库资源、制造资源、用户资源等各种相互关联资源将进一步得到整合，基于数字技术的虚拟体系使企业各级人员能够利用数字化工具协同工作，消除“信息孤岛”现象，进一步提升各种资源的利用效率。
3）建立数字化并行网络辅助制造体系。制造系统采用并行化网络制造环境组织业务流程，实现产品和工艺设计结果的早期验证，快速响应市场需求。
4）建立支持产品全生命周期的虚拟企业协同工作平台。实现数字化工厂和数字化车间，从产品设计，工艺方案、生产计划、零件制造、装配试验、仓储物流到用户服务的快速响应系统，建立基于实现共享和交流的集成工作平台标准体系。使产品从设计到交付全过程信息无缝链接传递及反馈。
4 数字化制造技术进一步发展的思路
面对国内中高速柴油机制造业的迫切需要，数字化制造技术还需要从以下几个方面着手推动进一步发展。
1）推动流程优化。研究和分析国内外先进制造、管理模式，总结和提炼适应我国柴油机设计和制造数字化模式。以自主研发为契机，推动中高速柴油机企业在设计、工艺、制造、管理等产品全生命周期数字化流程优化，落实并行工程全面实施。
2）重点研究数字化制造统一数据库及集成应用。着重研究CAD/CAPP/CAM/PDM/MES等各类单项数字化制造技术应用系统的集成，构建基于统一数据库体系的企业级集成平台，发挥集成应用效果。
3）开展柴油机企业之间、企业与院校、研究机构、软件公司等相互交流，共同为中高速柴油机行业摸索出一条具有行业特征的系统化数字制造技术模式。
4）加强人才队伍建设。制定数字化制造技术专业人员激励、培养、锻炼计划，对技术人员和管理人员规范化和高层次地数字化制造技术培训应广泛开展。
5 结束语
数字化制造技术是全局性、体系化的新技术，涉及产品研制的各个环节，中高速柴油机是关系我国国计民生，国防安全的重要产品，数字化制造技术的应用是国内中高速柴油机企业研制的必由之路，此项技术的深入发展和广泛应用必将使国内中高速柴油机研制水平跨上一个新的台阶。
参考文献
[1]崔剑.PLM集成产品模型及其应用：基于信息化背景[M].机械工业出版社，2012.
数字化制造技术范文第4篇
【关键词】自动化技术；机械制造；发展
引言
在国家经济中机械制造业的发展水平，影响着国家的综合国力，关系着国家的和谐发展，因此，我国机械制造业发展过程中，对先进的技术进行了积极的应用。目前，在机械制造中自动化技术扮演着重要的角色，它提高了生产的效率、降低了生产的成本，同时，为机械制造的发展营造了良好的氛围，在此基础上，推动了机械制造业的健康与稳定发展。
1、机械自动化技术的概况
机械自动化技术推动了我国机械制造业的发展，为其提供了可靠的技术保障，此时的生产实现了无人化，通过程序的设定，保证了机械设备的有序与高效生产。此技术实现了对传统机械制造的改进，使其实现了自动化的控制，在此基础上，劳动强度得到了明显的降低，同时生产效率与生产质量更加显著，进而促进了我国机械制造业的发展[1]。
在机械制造中应用自动化技术，使生产具有了自动化与连续性，同时对生产流程也实现了优化，此时的加工时间有所缩短，加工效率得到了明显的提升，进而适应了社会发展的需要。机械制造业在自动化技术的支持下，获得了快速的发展，在其发展过程中，加工生产更加安全，对于劳动力的需求有所减少，机械设备在生产中的地位更加显著，进而保证了生产的效率，提高了生产的质量，控制了生产的成本。
2、基于自动化技术的机械制造
在机械制造过程中，对自动化技术进行了广泛的应用，主要有计算机集成制造系统、数控机床与柔性制造系统等，在自动化技术的作用下，使机械制造具有了集成化、数字化与智能化的特点。在我国机械制造企业中，其自动化的水平相对较低，主要为单机自动化与刚性自动化，仅有少数企业对集成自动化、柔性制造系统有所了解，因此，我国机械制造业在发展过程中，要对自动化技术进行积极的研究与广泛的应用，以此为其发展提供可靠的技术保障，在此基础上，企业的综合效益才能够更加显著。
2.1集成化机械制造
基于自动化技术的机械制造生产具有了集成化，在实际制造时，通过计算机系统，使制造流程得到了调整与改进，同时，在数据库与网络的支持下，使机械设备的自动化水平进一步提升。机械制造的集成化主要是将机械制造进行了整合，使其成为了有机的整体，其制造流程的主体为机械、中心为人员，此时的机械制造具有高效性、节约性与环保性，不仅促进了机械制造效率的提高，还实现了对生产资料的有效运用，并且降低了对环境的影响[2]。
机械制造通过对集成系统的应用，促进了计算机作用的发挥，其系统主要有制造自动化分系统、管理信息系统与工程技术信息分系统等，同时还包括计算机辅助系统，如：数控程序编制、计算机辅助设计。
2.2精细化机械制造
随着自动化技术的发展，在机械制造过程中，结合了精细化理念，此时的加工误差范围得到了大幅度的缩小，每个机械的生产均具有标准化与规范化。目前，机械自动化生产的精度已经达到了1nm的要求，特别是在纳米技术的支持下，机械制造的精细化水平将进一步提升。
2.3数字化机械制造
现阶段，机械制造发展趋于数字化，具体表现在机械制造的设计、生产与管理等方面。在设计环节，通过对计算机的利用，借助其计算的能力，对机械制造的过程进行了模拟，对其加工的材料进行了统计，以此保证了设计的准确性与合理性；在生产环节，主要是发挥了计算机的作用，对生产进行了有效的控制，并且保证了加工的精准性与高效性，同时，实现了生产系统与运输系统二者的有效联系；在管理环节，为了实现对机械制造的全方位管理，借助了数字信号，通过信息资源的整合，为机械制造企业的发展提供了可靠的信息[3]。
当前，在机械自动化技术中最为关键的技术便是数控技术，在实际生产过程中，机械产品对精度有着较高的要求，此时，通过数控技术的应用，对加工生产实现了自动的修复与更正，在此基础上，保证了机械制造产品的高精度。数控技术的运用，实现了对加工故障的及时修复，而故障问题的有效处理，保证了生产的有序性与高效性。
2.4智能化机械制造
机械制造通过对智能加工系统的运用，使加工生产具有了智能化的特点，通过智能的分析、判断与推理等，保证了生产的有序性与高效性，同时此系统还具备一定的友好性与适应性，再者在模块化技术的支持下，实现了安全与节约生产。
3、机械自动化技术的发展
首先，要注重发展的实用性。机械自动化技术在发展过程中，要遵循实用性的原则，在此基础上，机械制造企业的生产才能够具有高质量，其产品的使用价值才能够更加显著，进而机械制造企业的发展也将具有持续性与经济性。
其次，要关注发展的低能耗。目前，对于任何国家或者地区而言，能源问题均十分严峻，机械制造业对能源的消耗量相对较大，通过我国机械制造业与发达国家的相比，前者的单位产品能源消耗十分显著，因此，我国机械制造技术在发展过程中，要注重能耗的降低，在技术的支持下，使生产具有低能耗与高产出的特点[4]。
最后，要促进配套技术的发展。在科学技术快速发展的背景下，机械自动化技术对相关的技术进行了有机的融合，如：芯片控制技术、传感器技术与控制软件编程技术等。通过对配套技术的积极运用，机械自动化技术的作用将更加显著。
总结
综上所述，在机械制造中自动化技术是重要的，它使机械制造实现了集成化、精细化、数字化与智能化发展。但目前，我国机械制造的自动化水平仍相对较低，为了推动机械制造业的发展，需要对机械自动化技术进行深入的研究与积极的应用，在此基础上，我国机械制造业的发展才能够具有先进性与高效性，进而我国的综合国力也将有所提升。
参考文献：
[1]张大琦，赵晓鹏.基于自动化技术的机械制造工艺研究[J].中国高新技术企业，2013，18：54.
[2]李晓东.自动化技术在机械制造中的应用分析[J].科技致富向导，2014，06：225.
数字化制造技术范文第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.
