数字化控制与制造技术
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数字化控制与制造技术范文第1篇
关键词 数控技术 发展 自动化 机械制造
中图分类号：TG659 文献标识码：A
随着经济的飞速发展以及科技的不断进步，机械制造行业对数控技术也提出了更高的要求。我国经济发展过程中需要的各种技术设备都离不开机械制造的大力支持，机械制造水平的不断提高要靠数控技术来提供技术保障，数控技术是提高机械制造自动化水平的关键。因此，要加强对数控技术与自动化机械制造的研究，并将数控技术科学、合理、有效地运用到机械制造中，从而促进我国机械制造以及国民经济快速、有序的发展。
1数控技术
数控技术指的是数字、符号以及文字等数字信息对机械运动以及制造的过程实施有效控制的一种技术。数控技术能够对机械制造、传感检测以及计算机等相关技术进行科学合理的结合，从而为自动化机械制造提供强大的技术支撑，从而促进其制造高效率、高质量的完成。
1.1数控技术的主要特点
首先，数控技术具有较强的便利性。数控技术的合理运用可以有效减少机械制造原有的机械制造工艺，从而缩短其制造流程，提高制造的效率。在进行自动化机械制造的过程中对数控技术进行合理使用还能改变其工艺参数，从而使机械制造更加便捷。
其次，数控技术具有较高的制造效率。数控技术在自动化机械制造中的应用能够使相关机床高效的完成复杂零件的加工，取得普通机床难以取得的加工效果，使用一次的装夹工件就能够精准地完成对多道工序的深加工，极大地缩短了加工的时间，提高了加工的精确度。
最后，数控技术的信息化水平较高。数控技术对计算机、自动化、网络通信以及制造技术等进行了有效的运用，使得自动化机械制造的信息化水平得到了较大的提高。
1.2数控技术的关键性原理
数控技术对计算机、电气传动以及机械制造等技术进行有效的综合运用。数控技术系统主要是通过相应的存储程序来完成对不同机床的不同控制，整个数控技术系统主要由控制程序、数控装置以及输入设备、输出设备等构成要素组成。数控技术系统自动完成对预先设置好的程序的加载，然后借助输入设备将各种相关的数据信息输入到机床当中，之后机床通过译码以及计算机的运算处理，再将各个坐标轴的准确移动分量传送到驱动电路之中，从而使机床加工出满足不同需要的各类零件。
2 自动化机械制造
2.1自动化机械制造的现状
近年来，随着我国经济发展速度的加快，带动了自动化机械制造行业的发展，其生产规模日趋扩大，生产能力也日渐提高，但在自动化机械制造技术方面，我国的自动化机械制造整体技术水平还比较低，与国外此类技术相比还存在较大的差距，产品的技术含量还不够高，自动化机械制造的核心技术也主要从发达国家引进，因而对发达国家的依赖性较强。所以加强对国内自动化机械制造技术的研发，以使其自主研发的水平得到较大提高已成为当前我国面临的主要问题。
2.2机械制造过程进行自动化机械制造的重要作用
第一，自动化机械制造能够极大的降低制造成本。在进行机械制造的过程中，提高其制造的自动化水平，能够有效的提高产品制造的效率，缩短单件产品制造的时间，从而在单位时间内制造出更多的产品，并使产品的质量得到较大的提高。此外，实现自动化机械制造还能有效的减少人力、物力的浪费，实现某些环节的自动化操作，从而达到降低生产成本的目的。
第二，使用自动化进行机械制造能使企业的竞争力得到较大的提升。实现自动化机械制造对我国机械制造行业整体机械制造水平的提高具有不可忽视的巨大作用。自动化技术的有效运用能够使制造企业的经济效益得到大幅度的提升，使得制造出来的产品更符合客户的需要，从而扩大企业的市场，占有更多的市场份额，进而提高企业的竞争能力。
3 数控技术在自动化机械制造的有效运用
3.1机床设备运行中数控技术的有效运用
机床设备对机械制造具有十分重要的作用，其是机械制造的基础条件。数控技术在机械制造中的使用为机床控制力的不断提高提供了前提保障，数控机床是一种以代码的形式来对机床实施控制的机电产品，其将刀具的有效选择以及主轴的变速等的相关操作、动作顺序的数字码准确的、详细的记录在相应的控制介质之上，从而通过控制指令的发出来完成对机床的控制，进而使机床自动有序地加工出一定标准的机械零件。
3.2工业生产发展过程中数控技术的有效运用
执行系统、控制系统以及驱动系统是工业机器最重要的组成部分。在进行工业生产的时候，由于受到各种因素如生产条件等的影响，许多生产环节都无法由人工完成其操作，或者由人工完成的话会极大的影响产品质量，甚至还会威胁操作人员的生命安全，而数控技术则使这一现象得到了较好的改善。在工业生产过程中，数控技术不仅能对进行机械制造的机床进行合理控制，而且还具备一定的监督作用，只要机床出现操作错误的情况，错误信息就会通过传感器反馈给控制单元，并采取相应的应对措施。此外，数控技术的使用能够为操作人员提供更多的安全保障，并且借助计算机相关系统进行远程操作，有效节省了人力。
3.3汽车工业发展过程中数控技术的有效运用
随着交通行业的发展，汽车作为人们的主要出行工具也获得较快的发展，因而数控技术在汽车工业的运用也就成了必然选择。数控技术对汽车相关零部件的生产制造发挥着日益重要的作用，它使相关部件的质量得到了较好的保证。在传统的汽车相关零部件生产制造过程中，主要关注的是产生的规模及效益，而引入了数控技术进行生产以后，零部件的质量、生产效率以及生产成本等也纳入了数控技术的考虑范围，使整个汽车制造行业的总体生产水平都获得了较大的提升。
3.4煤炭工业发展过程中数控技术的运用
数字化控制与制造技术范文第2篇
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.
数字化控制与制造技术范文第3篇
将数字化技术应用于制造业中是制造业的一项重大改革，它的水平高低能够反映一个国家的制造业水平。随着经济全球化一体化，科技也在迅速发展，这也就直接影响了现代制造业发展，主要变化有：产品生产更快，用户需求多样化等。
关键词：工装数字化；制造与功能性；研究
1工装数字化制造技术的国内现状
随着计算机技术的不断发展，数字化技术也越来越多的应用于制造业中，数字化技术与制造业融合已经成为主流。在目前的制造业中，数字化技术用于制造业中已经成为提高产品质量以及提高产品效益的重要手段。在近30年的制造产业发展过程中，在一些发达国家已经可以实现无图化生产模式，采用CAD/CAM实现百分之百的数字化设计生产[1]。
我国采用CAD/CAM技术是从20世纪60年代开始的，刚开始仅仅应用于航空产业，随着科技的不断发展，在诸多领域中已经都进入了实用阶段。我国工装数字化技术中的CAD技术已经得到很好发展，实现制造业自动化设计的巨大飞跃。
2工装数字化制造技术的意义
对于制造产业而言，工装数字化技术是实现技术升级的必要手段。为了使制造技术得到提升与创新，改变以往制造模式，就需要对数字化技术进行引进，采用数字化的技术来对产品质量进行严格控制。随着越来越多的制造企业采用工装数字化技术，此技术将会逐渐成为市场所需的主流。
在激烈的制造业市场竞争过程中，人们对所用产品的要求也越来越高，尤其是一些需要长期使用的物品，例如：汽车，冰箱等大型家用电器。人们除了对它的性能、质量以及价格要求之外还希望产品多样化，外观更加个性等[2]。采用数字化技术应用于制造业不仅仅能够满足这些需求，还可以更好的适应市场所需，有效降低制造企业成本。
工装的制造以及准备对于产品的零部件而言是很重要的，它是整个制造生产的准则，它的制造精度可以直接影响产品的质量，甚至可以影响产品生产所需的周期。所以将工装数字化技术应用于制造生产来讲，是具有重大意义的。
3工装数字化制造工艺参数
在进行数字化生产过程中，工艺参数是一个非常重要的问题。合理的选择参数对产品的生产效率、成本、质量以及利润都有深刻联系。对工作人员来讲，应该在现有基础上，根据市场所需以及产品要求来合理并且有效的选择切削用量，进而达到最佳的指标。
4工装数字化的重要应用
在我国，工装数字化最主要是应用于航空产业，因为此产业对制造要求极高，飞机之间的零部件数量较多，并且许多零件尺寸较大，刚性很小，在进行装置过程中容易受损变形，为了满足飞机产品的高精度要求，这中间也就需要标准数字化工装来进行信息之间的协调与控制。
在航空领域多采用工装数字化技术中的柔性装配工装技术，这项技术已经得到国内外大多数航空企业的关注与使用。柔性工装技术一般具有柔性化、数字化以及模块化和自动化的特点。柔性化可以使得工装具有使得产品进行快速重构的过程，这也一套工装也就可以应用于多种产品之中，这个也就是柔性工装最主要的特点。数字化则表现在进行产品制造、设计过程中均采用数字化模式进行。模块化则是指工装在硬件上具有模块化结构的特点，这个特点也可以体现工装的柔性，进而对各个模块进行重构。模块之间可以自动重组调整也体现了柔性工装的自动化特点。柔性工装虽然是一种柔性可重复利用的工装，但其本质决定了必须有足够的结构强度和结构刚度来保证其定位准确度；同时，柔性工装要实现其柔，使得其结构较一般刚性工装复杂。因此，针对柔性工装特点的结构优化设计技术是柔性工装设计的一项重要技术。
工装数字化在功能方面是非常全面的，并且形式也是多种多样的，能够充分满足制造业的需求[3]。单就柔性工装而言，就很很多种构成模式。例如：1、多点阵真空吸盘式柔性工装。这种形式的工装是模块化单元为带真空吸盘的立柱式单元，并且具有3个方向运动度，通过整体控制系统可以进行自动调形。2、行列式结构柔性工装。行列式结构柔性工装是一种由多个行列式排列的立柱单元构成的工装，各立柱单元为模块化结构，独立分散排列，每个立柱单元上装有夹持单元，夹持单元一般具有3自由度的运动调整能力，从而可通过调整各立柱单元上多个夹持单元排列分布，来实现对不同飞机零件的装配。
结语：综上所述工装数字化制造技术对于制造企业而言是一项非常重要的技术，在功能方面也非常全面实用，不仅能够满足企业的需求同时也能够满足市场的需求，具有非常好的前景。
参考文献：
[1]栾合俊.先进模具数字化制造技术及其在航空航天领域的应用[J]. 航空制造技术. 2009(20)
数字化控制与制造技术范文第4篇
关键词：数字化电视节目制造
随着信息技术网络的一日千里和我国社会主义市场经济的不时开展，我国有线电视面临着绝后的压力和应战，传统的模仿电视传输管理形式曾经成为有线电视开展的瓶颈，完成有线电视数字化是有线电视开展的必然趋向。
1、数字化电视节目制造的开展
1.1全面数字化。数字化技术不只是运用到电视制造的单一环节中，更重要的是，它参与了从节目的前期准备到完成节目制造的全过程。这不只呈现了数字摄像机、录像机二特技机、切换台等大批运用数字技术的设备，而且大范围的、整体性的数字电视节目系统也日趋完善，呈现了全数字电视演播室、全数字电视转播车、数字紧缩的卫星新闻采集转播车(DSNG)、数字空中播送(DVB)、数字卫星直播(DTH)等。
1.2虚拟化。计算机、多媒体技术与数字电视技术相分离，产生了非线性编辑系统和虚拟演播室系统。虚拟演播室技术，将计算机与电视技术分离起来，能提供逼真的虚拟空间，将计算机制造出来的背景图像与演播室拍摄的人物圆满地分离在一同，从而制造出传统设备无法表现的节目，将人物置于千变万化的虚拟三维空间之中，丰厚了电视屏幕。
1.3网络化。多媒体网络技术的呈现，为数字教育电视节目制造、播出网络化提供了条件。为了进步工作效率，到达资源共享，能够将多台非线性编辑系统、虚拟演播室系统、动画工作站、音频工作站等各类以计算机为操作平台的系统组成网络，成为一个小局域网的子系统。完成计算机设备、多媒体设备的互联和信息交流共享，并支持虚拟网络之间的信息交流。
1.4信息化。数字化和网络化只是工具，信息化才是目的。信息业务的三大媒体通讯、播送和计算机正因播送电视数字化而最终交融，使多种业务能在各种通道中传送。而电视通道有可能成为一切信息业务抵达家庭的最佳途径。信息业务将会发作很大变化，不再是简，单的声音、图形、图像，而是多种格式和媒体的组合。增强信息源建立，发挥播送电视在节目方面的优势，树立播送影视音像数据库和视频点播节目库，普遍开辟交通、金融、气候、教育、培训、电子商务等多个范畴的信息源。
2、数字化电视节目制造环境
数字电视技术的开展，计算机技术的开展，大容量磁盘存储媒体的呈现，数字视频紧缩技术的普遍应用，对电视节目的制造产生了宏大的影响。以数字系统为根底的制造环境是图像、声音及有关信息统一作为数字数据处置，同时一些根本工作如选材、合成和编辑都是以综合方式来完成的。宽带互联网的呈现将能够经过互联网采集节目内容。数字信号的记载媒体也由单一的磁带记载转化为磁带、磁盘、光盘存储的多元化的媒体存储方式。图像、声音直接作为数字数据记载在效劳器上；外景素材存储在磁盘存储器中，然后传送到效劳器上。计算机工作站的介入，突破了由切换台、特技机、编辑控制器一统天下的节目制造形式，特别是以PC为中心的多媒体非线性制造方式的逐渐成熟，使得电视节目后期制造变得愈加多样。电视节目后期制造系统逐渐由模仿制造系统转化为数字重量制造系统。电视的制造的虚拟技术将得到普遍的应用，高明晰度电视更需求虚拟背景。
数字化电视节目制造环境对目前的电视节目制造人员提出了更高的请求。数字化技术的开展加深了影视艺术和技术两者之间的依存关系，如电脑图像技术和数字音频技术的普遍应用和开展，带来的不只是单纯的技术制造办法上的革新，还有艺术创作范畴的创新。对艺术创作人员请求不只需求具有极高艺术的创作灵感，同时还需求熟知制造的技术手腕，具备丰厚的经历和技艺，参与到节目制造技术中去。专业技术人员应该是具备一定的工程才能、具备数字技术方面的专业才能、控制最新的技术意向、具有足够的技术程度，能见机行事地把技术新成果应用到系统上去的系统工程师。节目制造技术方面的主要担任人应该对节目的内容有比拟深化的理解和投入，将各种不同专业学问融会贯穿、能停止各种节目制造的复合型人才。
3、数字化电视制造系统——非线性编辑系统
数字化控制与制造技术范文第5篇
字化车间的建设思路,提出数字化车间的建设模型及相关考虑因素,并对数字化车间的应用前景进行展望,力求为现代企业转型、两化融合的建设提供些许参考。
1 数字化车间的形成及意义
1.1 制造业车间应用管理的演化过程
当今社会不断高速发展,科学技术以及管理也随之得到进一步的发展,工业化以来加工制造行业在技术应用以及管理中得到了几次大的变革,我们从社会实际发展情况来看,在工业的发展过程当中,每一次有力的变革都会给工业水平带来较大幅度的提升,笔者经过分析将制造业车间应用管理的演化过程总结为四个阶段:第一阶段是手工作业、单一生产;第二阶段是工业技术引入、流水线规模生产;第三阶段是信息技术引入、信息化辅助生产;第四阶段是信息化与工业化结合,实行两化相互融合。
1.2 数字化车间的建设意义
每一次技术变革都会带来工业发展的长足进步,充分践行两化融合概念的数字化车间也不例外,通过数字化车间的建设,解决企业核心环节的两化融合问题,充分发挥信息技术、工业技术的优势,使两者相互促进和共同发展。一方面更好的发挥信息化平台优势,发挥信息技术的指导及决策分析作用,改进工业流程,指导并促进工业水平的发展;另一方面也要充分发挥各种工业技术对信息化的支撑和基础作用,做好数字化车间的建设,已逐步成为现代企业增强核心竞争力的关键。
2 比较实际的建设思路
2.1 建设思路的整体考虑
数字化车间的整体建设思路,应该从实际出发,以信息技术和工业技术的应用为手段,以改善工艺流程、提高生产效率为目标,建设符合企业实际,切实提高企业技术和管理水平的数字化车间。
2.1.1 数字化车间的建设范围
数字化车间的建设范围,应当以企业实际业务范围为主,业务涉及的加工制造、物流、管理和维修等环节均应纳入数字化车间的管理范围,即数字化车间应该是一个整体的解决方案,需涉及车间业务的方方面面,这样才能发挥各个环节的联动作用,提高整体水平。从数字化车间的整体建设范围及规划上,应当通盘考虑,应用到业务流程的每一个环节,使车间业务的点、线、面各个层次均纳入管理范围。
2.1.2 数字化车间的建设模型
数字化车间的建设,应当充分发挥信息技术、工业控制技术的优势,以建设高度自动化和高度智能化,尽可能降低人工参与的自动运转的制造车间为目标。通过智能设备、自动化技术、自动识别技术、AGV 等技术的应用,实现实体设备的自动控制和运转,通过信息技术的数据采集、信息传递、监控和广播等技术的应用,进而实现将整个车间建设成一台结构合理、动力充沛的自动运转的机器的数字化车间建设目标。
2.2 可用技术探讨
2.2.1 数字化车间的网络建设
数字化车间的网络建设是串联各项业务,使之互相协作的保障,根据目前技术的发展,需要配套建设的网络环境包括工业以太网网络和工业自动化网络,以用于支持工业现场设备、模块、系统等等之间的通讯和关联。
2.2.2 数字化车间的应用技术考虑
技术进步是推动企业发展变革的原动力,数字化车间的建设也是以科学技术的发展为依托,通过各种技术手段的应用而使科学技术为生产服务,将技术进步转化为实际的生产成果。通过前面对网络建设及硬件支持的分析,综合考虑数字化车间的建设模型,可以将建设数字化车间所需的基本技术手段总结如图4 所示。
2.3 数字化车间建设中需注意问题
任何事情的全面实施都需要进行全盘考虑,针对问题的多面性需要进行全盘考虑,在进行数字化车间的建设的过程也必当如此,这样面对数字车间的建设过程就能够更加清晰的给予认识,在建设的过程中就不会因为小问题而给整个项目带来损失,笔者针对整体过程中所出现问题进行总体分析,认为在此期间所需要格外注意的问题主要有四个方面:①在建设的过程当中需要注意安全生产问题;②需要从实际情况出发的分析问题,切不可盲目照搬和教条主义;③在项目建设中需要分析技术可行性问题;④发展创新问题。
3 数字化车间应用展望
为进一步推 进经济体制改革,提升国民经济的工业化和信息化水平,通过数字化车间的建设,在基础的工业单元层面对信息化和工业化进行有机整合,实现两化融合的科学发展。可以说数字化车间的建设不仅是科技发展的必然产物,更是两化融合的发展要求。 从国家两化融合的发展规划可以看出,数字化车间是工业化和信息化发展的必
然产物,是新时期工业化进程中科学技术推动生产力发展的良好切入点,数字化车间具有广阔的应用前景,不仅适用于制造行业,更可因地制宜的推广应用于国民经济的多个行业,为国民经济发展助力,提升国民经济的整体水平。
【参考文献】:
[1] 侯闯. “十二五”MIE服务为先——记2010第五届中国制造业信息化新年趋势论坛暨2009MIE创新之星风云榜颁奖盛典[J]. 中国制造业信息化. 2010(04)
[2] 杨海成,江彦,丁常彦,白云川. 跨国精英关注中国“十一五”制造业信息化大势[J]. 中国制造业信息化. 2006(02)
[3] 张艳,于巧稚. 中国制造业信息化转型期的新思考——“十二五”MIE中国机会高端座谈会纪实[J]. 中国制造业信息化. 2010(04)
[4] 黄迪生,张心耘,任海霞,刘炜,赵恒,李晓波,姜剑,杨维明,王可,彭旭,胡玉文,胡其登,张慧,张蕾,江彦,白云川,丁常彦,王征. 创新设计正当时——三维CAD普及与深化应用研讨纪实[J]. 中国制造业信息化. 2006(10)
