導(dǎo)語：如何才能寫好一篇數(shù)字設(shè)計與制造技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；數(shù)字化技術(shù)；制造技術(shù)；應(yīng)用

在信息時代背景下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐漸向數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展，數(shù)字農(nóng)業(yè)主要指將工業(yè)技術(shù)和數(shù)字信息技術(shù)進行有機結(jié)合，使農(nóng)業(yè)各對象可視化表達的目標得以實現(xiàn)，能夠為農(nóng)業(yè)機械制造過程提供可靠的依據(jù)和支持，對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平有較大的積極作用。下文首先對數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)進行概述，其次對兩者在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用進行闡述，以期為農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)提供一定參考。

1數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)簡述

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)主要指使用計算機硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計，分析，裝配以及制造等過程進行全面模擬，能夠為實際生產(chǎn)過程提供可靠的依據(jù)。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計及生產(chǎn)中應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)具有如下優(yōu)勢：農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品開發(fā)能力有所提升；產(chǎn)品研制周期明顯縮短；農(nóng)業(yè)機械開發(fā)成本有所降低；能夠最大程度的實現(xiàn)初期設(shè)計目標，可以提高農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)的市場競爭力，同時可以為其帶來更多的經(jīng)濟效益。

2農(nóng)業(yè)機械數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)應(yīng)用分析

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)包括多種先進的技術(shù)，下面對幾種常用的技術(shù)進行說明：其一，對CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM進行說明。前四種分別指計算機輔助設(shè)計，計算機輔助工程，計算機輔助工藝過程設(shè)計及計算機輔助制造，以上工具的合理應(yīng)用對提高產(chǎn)品開發(fā)效率及效果有較大的積極影響；其中PDM技術(shù)能夠?qū)Ξa(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息、人及各類組織等進行有效管理，使分布環(huán)境中數(shù)據(jù)共享的目標得以實現(xiàn)，同時為異構(gòu)計算機環(huán)境提供了相應(yīng)的應(yīng)用平臺。其二，對異地協(xié)同設(shè)計進行說明。其主要指在有網(wǎng)的環(huán)境中能夠?qū)ο鄳?yīng)產(chǎn)品進行定義、建模、產(chǎn)品分析、設(shè)計、數(shù)據(jù)管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換，使用其對多人、異地產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)提供了便利條件。其三，對虛擬設(shè)計及制造進行說明。使用仿真、建模及虛擬現(xiàn)實技術(shù)等可以對產(chǎn)品的模型進行合理構(gòu)建，在構(gòu)建完成后工作人員可以對產(chǎn)品的性能，可裝配性以及可加工性等方面的問題進行發(fā)覺，在經(jīng)過分析后可以及時采取合理措施進行調(diào)整，進而提高產(chǎn)品設(shè)計合理性，為后期制造過程奠定堅實的基礎(chǔ)；其四，對并行設(shè)計進行說明。并行設(shè)計主要指使用并行工程模式進行產(chǎn)品開發(fā)和制造，其對以往串行式產(chǎn)品開發(fā)模式存在的缺點進行彌補，在農(nóng)機產(chǎn)品開發(fā)初期能夠?qū)笃趯嶋H需求進行更多的考慮，進而使產(chǎn)品研發(fā)效率較高，且研發(fā)效果較好。下面筆者對智能CAD技術(shù)在農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中以及數(shù)字化制造技術(shù)在高科技農(nóng)業(yè)機械開發(fā)中的應(yīng)用進行分析。

2.1智能CAD技術(shù)應(yīng)用分析

第一，智能CAD技術(shù)在農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用分析。工作符號推理是農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)CAD技術(shù)在符號推理方面存在一定的缺失，智能CAD技術(shù)能夠?qū)ζ浯嬖诘娜笔нM行彌補，在使用智能CAD技術(shù)后農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中信息利用率有所提升、重復(fù)設(shè)計情況明顯減少且產(chǎn)品研發(fā)時間明顯縮短，能夠在短時間內(nèi)完成農(nóng)機產(chǎn)品的設(shè)計工作，進而可以為農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。第二，參數(shù)設(shè)計在農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用分析。農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程具有型號、種類較多以及受季節(jié)影響較大的特點，為了更好的保證設(shè)計和合理性及效率在實際設(shè)計過程中可以對視力推理模塊化參數(shù)設(shè)計及變量設(shè)計進行合理應(yīng)用，并且在使用后能夠?qū)χ悄蹸AD技術(shù)使用中存在的問題進行最大程度的規(guī)避，為設(shè)計方案的合理性提供更多的保障。第三，裝配模型在農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用分析。裝配模型其屬于支持概念設(shè)計和變型設(shè)計中的一種，其主要指構(gòu)建相應(yīng)零部件的幾何模型，在構(gòu)建完成后結(jié)合裝配信息對設(shè)計意圖，產(chǎn)品原理以及功能等進行詮釋，能夠讓工作人員盡快領(lǐng)悟設(shè)計意圖，進而能夠盡快展開生產(chǎn)。

2.2數(shù)字化制造技術(shù)在高科技農(nóng)業(yè)機械開發(fā)中的應(yīng)用

數(shù)字化制造技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)計及制造中得到廣泛應(yīng)用，在實際應(yīng)用過程中可以使用數(shù)控及虛擬技術(shù)等對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的虛擬樣機進行制造，為實際生產(chǎn)過程提供了一定的有利條件。下面對使用三維CAD技術(shù)設(shè)計農(nóng)機產(chǎn)品虛擬樣機的流程進行說明：其一，使用參數(shù)設(shè)計、變型設(shè)計等技術(shù)對相關(guān)產(chǎn)品的三維CAD模型進行構(gòu)建，通過模型的構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)所有零部件模式化的目標；其二，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息對二維工程圖進行構(gòu)建；其三，使用各類分析原理對模型進行分析，將其同三維裝配體設(shè)計進行有機結(jié)合；其四，將三維CAD模型作為主要依據(jù)對PDM結(jié)構(gòu)體系進行合理構(gòu)建；其五，工作人員嚴格按照虛擬樣機的要求對三維CAD產(chǎn)品進行制作，與此同時對開發(fā)體系進行合理構(gòu)建；其六，對三維虛擬樣機進行監(jiān)測和試驗，通過以上兩過程可以準確的發(fā)現(xiàn)虛擬樣機存在的問題，在經(jīng)過分析后可以采取有效措施進行處理，從而對虛擬樣機具有較高的合理性進行提升。

3結(jié)束語

通過上文可知在農(nóng)業(yè)機械研發(fā)及生產(chǎn)過程中對數(shù)字化設(shè)計及制造技術(shù)進行合理應(yīng)用對縮短研發(fā)時間及提高產(chǎn)品質(zhì)量有較大的積極作用，為此農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)需要對數(shù)字化設(shè)計及制造技術(shù)產(chǎn)生足夠的重視，根據(jù)自身實際情況和時展的需求對其進行分析和研究，不斷的擴大應(yīng)用范圍，使農(nóng)業(yè)機械研發(fā)及實際生產(chǎn)過程向數(shù)字化、智能化技自動化的方向發(fā)展，加快農(nóng)機制造企業(yè)的發(fā)展速度。

引用：

[1]陳英姿.農(nóng)業(yè)機械數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的應(yīng)用[J].農(nóng)家科技（下旬刊）,2015(10):305-305.

[2]吳發(fā)輝.農(nóng)機數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].南方農(nóng)機,2016,47(7):50,71.

[3]任曉光,劉佳.農(nóng)業(yè)機械數(shù)字化設(shè)計技術(shù)研究與展望[J].河北農(nóng)機,2014(2):33-33,34.

篇2

（沈陽工程學院機械學院，遼寧沈陽110136）

摘要：數(shù)字化設(shè)計制造是技術(shù)應(yīng)用型本科機械電子工程專業(yè)的核心職業(yè)能力，我院在人才培養(yǎng)方案中以數(shù)字化設(shè)計制造工程能力培養(yǎng)為主線，首先以典型企業(yè)的崗位能力需求為基礎(chǔ)，構(gòu)建了理論教學、實踐教學、素質(zhì)教育的三大課程群體系結(jié)構(gòu)，提出了在教學中實施綜合課程改革的探索性實踐方法，通過改革使學生的工程能力得到了提高。

關(guān)鍵詞 ：數(shù)字化設(shè)計制造；課程群；工程能力培養(yǎng)；課程改革

DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.04.025

中圖分類號：G642.4文獻標識碼：A文章編號：1671—1580（2015）04—0054—02

基金項目：遼寧省教育科學“十二五”規(guī)劃立項課題“以數(shù)字化設(shè)計制造為主線的卓越工程能力培養(yǎng)”（編號：JG14DB280）。

收稿日期：2014—11—19

作者簡介：李鐵鋼（1973— ），男，遼寧沈陽人。沈陽工程學院機械學院，高級工程師，副教授，在讀博士，研究方向：先進制造技術(shù)及教學。

當代機械工程領(lǐng)域邁進了數(shù)字化制造的時代，在產(chǎn)品制造活動的全生命過程中利用數(shù)字化的信息實現(xiàn)產(chǎn)品和制造活動的表達、組織和運行，數(shù)字化制造大大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率。企業(yè)的數(shù)字化制造水平和應(yīng)用能力已經(jīng)成為企業(yè)的核心競爭力。

應(yīng)用型本科院校機電專業(yè)的人才培養(yǎng)特色是“工程教育，職業(yè)取向”，培養(yǎng)的學生是既不同于普通高等教育的研究型人才，也不同于高職高專院校的技能操作型人才，而是具有夠用的機械和電子專業(yè)理論知識，一定的人文、科技和藝術(shù)素質(zhì)，較強創(chuàng)新精神的高等應(yīng)用型機械工程領(lǐng)域的復(fù)合性應(yīng)用型人才。從就業(yè)反饋來看，企業(yè)認為學生的理論泛泛而實踐技能不足，理論與當代的企業(yè)技術(shù)脫軌，就業(yè)后工作適應(yīng)能力差，需要經(jīng)過相當長時間的培訓(xùn)和培養(yǎng)才能勝任崗位。因此，需要改革人才培養(yǎng)方案和課程，以數(shù)字化設(shè)計制造的綜合工程能力為主線、基于企業(yè)實踐培養(yǎng)人才。

一、以數(shù)字化設(shè)計制造為主線的培養(yǎng)方案規(guī)劃

基于我校機械專業(yè)近幾年的就業(yè)和定向培育就業(yè)客戶群調(diào)研，我院總結(jié)形成了企業(yè)的崗位能力需求指標，并分解指標，形成知識體系，根據(jù)知識體系修改了培養(yǎng)方案。

沈陽工程學院為以工為主的培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才的地方高校，辦學戰(zhàn)略依托電力行業(yè)，服務(wù)先進裝備制造行業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才。機械電子工程專業(yè)主要培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，較系統(tǒng)地掌握機械制造及自動化、計算機應(yīng)用、自動控制和電子技術(shù)應(yīng)用等復(fù)合型的專業(yè)知識，以機床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)，機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計、調(diào)試和管理等能力為特色的機械電子工程領(lǐng)域高級應(yīng)用型人才。

課程群規(guī)劃遵循“三面向、三服務(wù)”的理念，即面向?qū)W生就業(yè)、面向企業(yè)界、面向未來，課程改革要服務(wù)于職業(yè)能力需求、服務(wù)于工程實踐能力培養(yǎng)，理論課程要服務(wù)于實踐課程。

我院綜合美國ABET工程專業(yè)認證的標準和企業(yè)需求確定了機電專業(yè)工程素質(zhì)能力的培養(yǎng)包含自然人文能力、工程應(yīng)用能力、機械產(chǎn)品設(shè)計能力、機械產(chǎn)品制造能力、機械設(shè)備控制能力和企業(yè)實踐能力等模塊。課程群體系要體現(xiàn)“理實交融、分為層遞進”的原則，分為基本技能層次、提高應(yīng)用層次和綜合創(chuàng)新層次三大類。

二、課程群建設(shè)方法

（一）以課程群為基礎(chǔ)，結(jié)合教師科研，組建教學科研團隊，爭創(chuàng)精品課程。建立同典型企業(yè)的校企密切合作關(guān)系，按照典型企業(yè)的數(shù)字化生產(chǎn)流程規(guī)劃工程軟件，軟件分必修和選修兩部分，對于必修課程，學生必須掌握；而選修課程，學生可課后自學。必修軟件有AUTOCAD、UG、ANSYS和Matlab，選修軟件有機械工程師、Amesim、VERICUT、CAXA工藝圖表、PC DMIS、VNUC、Autoform、Geomagic Qualify和Imageware等。在工程軟件課程體系中，AUTOCAD主要培養(yǎng)學生的機械和電子平面制圖能力，在機械制圖與CAD課程中學習，在機械原理、機械設(shè)計、機械測繪、機械原理課程設(shè)計和機械設(shè)計課程設(shè)計中應(yīng)用；UG主要培養(yǎng)三維設(shè)計和數(shù)控編程能力，在三維設(shè)計基礎(chǔ)、CAD/CAE技術(shù)與應(yīng)用和數(shù)控加工工藝與編程中按模塊講授，在模具設(shè)計與制造、數(shù)控加工工藝與編程課程設(shè)計和機械裝備課程設(shè)計中應(yīng)用；Matlab主要培養(yǎng)數(shù)學分析和控制系統(tǒng)分析能力，在高等數(shù)學、線性代數(shù)和機電工程控制基礎(chǔ)中學習，在機電一體化系統(tǒng)課程設(shè)計、機械工程測試技術(shù)和液壓與氣壓傳動課程設(shè)計中應(yīng)用；ANSYS主要培養(yǎng)有限元分析能力，在工程力學和CAD/CAE技術(shù)與應(yīng)用中學習，在材料成形技術(shù)和CAD/CAE實訓(xùn)中應(yīng)用。

（二）貫徹工程軟件培養(yǎng)，注重對必修軟件的系統(tǒng)培訓(xùn)，安排好自學選修軟件的知識點，規(guī)劃好各課程中軟件的知識點講授和知識的遞進，以使學生掌握數(shù)字化設(shè)計制造能力。比如：對于數(shù)字化制造能力的培養(yǎng)，重點培養(yǎng)數(shù)控機床的加工能力，在三維設(shè)計基礎(chǔ)課程中講授UG軟件的基本操作和三維實體造型；在模具設(shè)計和制造課程中講授模具的三維設(shè)計；在機械制造裝備設(shè)計課程中講授夾具的設(shè)計；在機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中講授CAXA工藝圖表軟件編制數(shù)控加工工藝規(guī)程；在數(shù)控加工工藝與編程課程中講授利用UG軟件編制數(shù)控程序；在先進制造技術(shù)課程中講授利用VERICUT軟件進行數(shù)控程序加工仿真，利用PC DMIS軟件生成數(shù)字化測量程序，利用Geomagic Qualify軟件進行檢測結(jié)果分析，最后這些技能在獨立實踐環(huán)節(jié)數(shù)控加工工藝與編程課程設(shè)計中得到全面應(yīng)用。學生利用前述這些工程軟件，從產(chǎn)品的圖紙出發(fā)，獨立分析并設(shè)計數(shù)控加工工藝規(guī)程，編寫數(shù)控加工程序，分組加工零件并檢測。

（三）為體現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計和制造能力培養(yǎng)，對課程群的能力體系進行分解，得到詳細的能力和目標矩陣。設(shè)置40周的獨立實踐環(huán)節(jié)，包括課程設(shè)計、實訓(xùn)、實習和畢業(yè)設(shè)計，側(cè)重綜合問題的解決，體現(xiàn)工程實踐性和創(chuàng)新性，培養(yǎng)學生的企業(yè)實踐技能，使其能夠綜合應(yīng)用專業(yè)知識進行產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計和制造，解決實際工程問題。突出實踐教學的地位，實踐教學不僅僅是理論教學的演示、驗證和補充，還是工程能力培養(yǎng)的決定性環(huán)節(jié)，培養(yǎng)目標的實現(xiàn)應(yīng)以能否從事生產(chǎn)實踐作為評判基準。加大專業(yè)化、數(shù)字化設(shè)計制造素質(zhì)教育，對于

取得相關(guān)學科證書的學生將給予學分加分或課程減免的激勵，

包括數(shù)控車床和銑床的中級工和高級工操作等級證書、制圖員證書、三維設(shè)計證書、數(shù)控工藝員證書、各種省級以上相關(guān)比賽證書等。

此類課程也可以幫助學生考取職業(yè)資格等級證書，增加就業(yè)資本。

（四）加強數(shù)字化設(shè)計制造教學資源庫建設(shè)，選擇企業(yè)經(jīng)典案例進行課件、圖片、動畫等教學資源的信息化建設(shè)；加強虛擬實驗室建設(shè)，建造虛擬材料成型實驗室、虛擬數(shù)控加工仿真實驗室和網(wǎng)絡(luò)化制造實驗室等。在進行數(shù)字化教學資源建設(shè)和虛擬實驗室建設(shè)中吸收學生參與，既激發(fā)了其學習的興趣，又鍛煉了其數(shù)字化設(shè)計和制造能力。

（五）加大教材建設(shè)，特別是綜合實踐類教材，編寫反映企業(yè)數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)的教材，對企業(yè)的典型零件和流程進行凝練，形成具有代表性的教學案例。教材應(yīng)言簡意賅，圖例形象，還要便于進行啟發(fā)性教學，便于課后思考和進一步的知識擴展。

（六）開放數(shù)字化設(shè)計制造相關(guān)實驗室。將數(shù)控機床實驗室、CAD/CAM實驗室開放，接受課外實驗和創(chuàng)新制作，提高學生的學習能動性。利用好教務(wù)網(wǎng)絡(luò)教學平臺，將數(shù)字化設(shè)計和制造的教學資源放到網(wǎng)絡(luò)上，開展網(wǎng)絡(luò)答疑，增加與學生間的互動，利用當代大學生的信息獲取手段促進其學習興趣的提高。

［

參考文獻］

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［3］胡志剛，任勝兵，吳斌.構(gòu)建基于CDIO理念的一體化課程教學模式［J］．中國高等教育，2010（22）.

篇3

關(guān)鍵詞：數(shù)字化車間；智能制造；紡機專件

中圖分類號：TH164 文獻標志碼：A

On Promoting Intelligent Manufacturing of Textile Machinery Accessories with the Construction of Digitalized Workshop

Abstract： The paper introduces the overall structure of digitalized workshop for intelligent manufacturing. It suggests that the construction of digital application platform should play equal emphasis on carrying out business process based on model manufacturing and numerically-controlled manufacturing of machine parts based on model technology. It also analyzes the structure and main functions of enterprise information network and its connection with digitalized workshop.

Key words： digitalized workshop； intelligent manufacturing； textile machinery accessories

隨著“中國制造2025”的出臺，經(jīng)緯紡機榆次分公司在躋身全國首批200家兩化融合管理體系認證企業(yè)之列的同時，按照以智能制造推進企業(yè)制造轉(zhuǎn)型升級的思路，對紡機專件產(chǎn)品智能制造數(shù)字化車間進行了系統(tǒng)性打造，力爭通過智能制造項目的實施，實現(xiàn)紡織專件制造的全面提升。

1智能制造數(shù)字化車間的總體架構(gòu)

以羅拉產(chǎn)品為例，智能制造數(shù)字化車間總體架構(gòu)如圖1所示。

總體架構(gòu)設(shè)計分企業(yè)層、車間層、控制層、設(shè)備層等4級模型，第一級企業(yè)層主要以PLM、ERP為數(shù)據(jù)平臺，集成應(yīng)用有CAD、CAE、CAPP、CAM、虛擬制造、過程仿真等；第二級車間層主要以MES為數(shù)據(jù)平臺，集成功能有計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、采購管理、設(shè)備管理、刀具管理、工裝管理、質(zhì)量管理、成本管理、人力資源管理、看板管理、生產(chǎn)過程控制等；第3級控制層和第4級設(shè)備層以網(wǎng)絡(luò)DNC為數(shù)據(jù)平臺，包括控制層的過程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與設(shè)備層的數(shù)控機床、機器人（機械手）、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)等。4級模型是建立在工藝流程、車間布局、產(chǎn)能優(yōu)化模擬仿真的基礎(chǔ)之上，遵循基于模型定義MBD（Model-Based Definition）的數(shù)字化設(shè)計與制造方法。

2智能制造數(shù)字化車間各平臺的功能建設(shè)

2.1數(shù)字化應(yīng)用平臺的建設(shè)

數(shù)字化應(yīng)用平臺的建設(shè)圍繞基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務(wù)流程和基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造兩個方面進行重點打造。

2.1.1基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務(wù)流程（圖2）

在PLM中完成產(chǎn)品、工藝、工裝設(shè)計與驗證后，對產(chǎn)品EBOM與工藝PBOM發(fā)送的ERP系統(tǒng)進行主計劃編制，形成生產(chǎn)工單與物料BOM，再發(fā)送到PLM和MES系統(tǒng)；PLM系統(tǒng)接收到生產(chǎn)工單與物料清單后，與對應(yīng)版本的產(chǎn)品和工藝數(shù)據(jù)組合，形成制造工作包，下發(fā)到MES系統(tǒng)；MES系統(tǒng)接收到生產(chǎn)工單和制造工作包后，進行生產(chǎn)排程和物料準備，然后下發(fā)到工作中心，進行生產(chǎn)制造、產(chǎn)品檢驗及數(shù)據(jù)采集，必要時進行現(xiàn)場問題反饋和超差品處理，最終將數(shù)據(jù)返回PLM系統(tǒng)，將計劃完工和物料消耗等數(shù)據(jù)返回ERP系統(tǒng)。

2.1.2基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造

基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造的打造要通過后置處理產(chǎn)生數(shù)控程序（NC）代碼，NC代碼在PLM平臺中進行版本控制和文件管理，通過PLM與DNC的緊密集成，實現(xiàn)基于模型技術(shù)的數(shù)控加工編程的輸出與加工機床的連接。數(shù)控程序的管理是將其掛接在工藝結(jié)構(gòu)上的數(shù)控工序下，基于工序?qū)ο髮崿F(xiàn)版本控制，在統(tǒng)一的流程控制下實現(xiàn)數(shù)控程序下發(fā)和回傳。

各種信息的交互實現(xiàn)如下。

（1）數(shù)控程序傳輸?shù)綌?shù)控機床：工藝人員根據(jù)流程指令可選擇程序（系統(tǒng)自動保證最新流程中版本），通過DNC接口下發(fā)到相應(yīng)數(shù)控機床。

（2）在數(shù)控機床上查看和首件試切：機床上操作者即可查詢到可下傳的NC程序列表。NC程序通過同MES系統(tǒng)關(guān)聯(lián)化管理，機床操作者可以直觀查看執(zhí)行具體工序內(nèi)容、每個工序使用的NC程序，根據(jù)需要可以查看工序三維模型和尺寸要求。

（3）回傳數(shù)控程序：對NC進行驗證和確認之后，通過DNC接口回傳確認過的數(shù)控程序，掃描到數(shù)據(jù)回傳之后，通知相關(guān)工藝員，工藝員確認之后將程序掛接到相應(yīng)的工藝結(jié)構(gòu)樹下。

（4）DNC系統(tǒng)可以將NC程序文件直接提供給機床控制器。借助車間連接，機床操作員可直接訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)。操作員可通過作業(yè)編號或工作數(shù)據(jù)包標示符找到生產(chǎn)所需的正確數(shù)據(jù)文件，包括NC程序、刀具清單、設(shè)置表和圖紙。

2.2 信息網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建及其功能

2.2.1 企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（圖3）

圖3中上層為企業(yè)局域網(wǎng)，覆蓋了公司產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營、銷售采購、質(zhì)量、人力資源、財務(wù)等各職能部門和生產(chǎn)車間，由50多臺服務(wù)器作為數(shù)據(jù)服務(wù)平臺；下層為車間設(shè)備層DNC網(wǎng)絡(luò)，與數(shù)控機床、機械手、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)及管理人員客戶端等實現(xiàn)連接，并通過網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備連接公司局域網(wǎng)。

2.2.2 信息網(wǎng)絡(luò)平臺的主要功能

（1）基于PLM平臺的集成化系統(tǒng)

在統(tǒng)一的平臺上實現(xiàn)需求的解析和確立、功能架構(gòu)、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計及系統(tǒng)驗證，實現(xiàn)系統(tǒng)驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā)，使企業(yè)可以從整體上把握價值鏈的上下游系統(tǒng)。通過設(shè)計流程，可早期全面理解產(chǎn)品，使各個部門都能對整個系統(tǒng)有一個全面的了解，企業(yè)可以利用所掌握的知識來更好地權(quán)衡影響具體設(shè)計、制造、銷售、采購和服務(wù)決策的各種因素。

（2）專業(yè)CAE分析

通過與數(shù)字化生命周期管理和數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的緊密集成，能夠在一個可視的三維環(huán)境中訪問最新的已經(jīng)配置好的設(shè)計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、要求、規(guī)格、變更單和其它相關(guān)的信息，進行全面配置管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理，以協(xié)調(diào)CAD模型、CAE模型以及過程，管理實際分析數(shù)據(jù)，并與實際設(shè)計數(shù)據(jù)和實際制造數(shù)據(jù)相匹配和關(guān)聯(lián)。

（3）基于模型的全生命周期質(zhì)量管理

在產(chǎn)品設(shè)計階段，直接從模型中提取數(shù)模和進行尺寸建模，通過仿真產(chǎn)品的制造和裝配過程預(yù)測產(chǎn)品的尺寸質(zhì)量和偏差源貢獻因子，實現(xiàn)模型中公差分配的優(yōu)化。在工藝規(guī)劃階段，實現(xiàn)基于實體模型三維標注驅(qū)動的智能化離線編程與虛擬仿真，有效準確地傳遞尺寸設(shè)計信息，確保數(shù)字化測量路徑規(guī)劃與虛擬仿真驗證結(jié)果的可靠性與唯一性，為輸出高質(zhì)量零缺陷的執(zhí)行程序提供有力支持。在產(chǎn)品生產(chǎn)階段，通過對實時生產(chǎn)質(zhì)量信息跟蹤、分析和，幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題，通過對制造數(shù)據(jù)的深度關(guān)聯(lián)分析，尋求問題的根本解決方案，同時將產(chǎn)品開發(fā)過程中制造質(zhì)量和設(shè)計質(zhì)量掛鉤，形成企業(yè)質(zhì)量管理的閉環(huán)。

（4）基于模型的零件工藝

以產(chǎn)品三維模型為基礎(chǔ)，工藝設(shè)計和CAM編程基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)，并且通過工藝與產(chǎn)品、制造資源的關(guān)聯(lián)實現(xiàn)設(shè)計與制造過程中關(guān)鍵元素的有機結(jié)合；以制造特征為內(nèi)在因素構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的工藝結(jié)構(gòu)，為下游ERP、MES系統(tǒng)做數(shù)據(jù)準備；基于產(chǎn)品三維模型的工藝設(shè)計過程是工藝仿真驗證的基礎(chǔ)，通過對工藝資源進行三維建模，實現(xiàn)產(chǎn)品加工和裝配的仿真驗證；三維實體造型的工藝展現(xiàn)形式使工藝表達形式更為直觀，手段更為豐富，對于車間工人操作更加具有現(xiàn)實意義；面向產(chǎn)品設(shè)計的編程，識別零件特征與公差要求，基于典型零件和特征的模板化編程，可以提高編程效率，改善質(zhì)量，減少對員工經(jīng)驗的過分依賴。

（5）基于模型的數(shù)字化制造-質(zhì)量檢測基于數(shù)字化檢測，提供從檢測編程到檢測執(zhí)行的功能，涵蓋從制造工程到生產(chǎn)執(zhí)行的環(huán)節(jié)。數(shù)字化檢測與三維尺寸公差仿真、測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析共同構(gòu)成了全面的質(zhì)量管理體系，幫助企業(yè)提升產(chǎn)品制造質(zhì)量。

（6）基于模型的作業(yè)指導(dǎo)書

將格式多樣、關(guān)系復(fù)雜的產(chǎn)品定義、制造過程定義和沉淀的工藝知識等信息展現(xiàn)到制造現(xiàn)場或維護維修現(xiàn)場，使現(xiàn)場人員無二義地快速理解和執(zhí)行，是整個基于模型的數(shù)字化工廠體系的重要一環(huán)。提供滿足數(shù)字化需求的紙質(zhì)和電子作業(yè)指導(dǎo)、脫機和實時聯(lián)機的作業(yè)指導(dǎo)、基于Web的在線作業(yè)指導(dǎo)、3D交互式作業(yè)指導(dǎo)和基于便攜終端的作業(yè)指導(dǎo)。

（7）基于模型的實做數(shù)據(jù)管理

將制造執(zhí)行系統(tǒng)中的產(chǎn)品制造過程、檢驗結(jié)果、消耗的物料、任務(wù)批次等信息組成實做數(shù)據(jù)，提交給PLM系統(tǒng)，以實做BOM的形式進行管理，構(gòu)成完整的實物的虛擬表現(xiàn)，固化和追蹤產(chǎn)品實物技術(shù)狀態(tài)。

3數(shù)字化車間的實施

建設(shè)紡機專件產(chǎn)品智能制造數(shù)字化車間，企業(yè)要以兩化融合的思想為指導(dǎo)，充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、制造技術(shù)實現(xiàn)物流、信息流的高度統(tǒng)一，重點是對底層制造自動化、信息集成進行拓展應(yīng)用。目的是進一步提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、打造信息化環(huán)境下企業(yè)綜合實力以及提高資源和能源利用效率，也是企業(yè)主動順應(yīng)紡織機械行業(yè)由傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代制造轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、面向未來制造業(yè)搶占未來市場競爭制高點的戰(zhàn)略性舉措。

經(jīng)緯榆次分公司紡機專件羅拉產(chǎn)品數(shù)字化車間采用PLM的管理方法，以網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫為技術(shù)支撐，從CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等各環(huán)節(jié)對產(chǎn)品信息進行管理和動態(tài)跟蹤；運用網(wǎng)絡(luò)DNC技術(shù)對車間數(shù)控機床、輸送系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)進行互聯(lián)和集成；通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品制造質(zhì)量的動態(tài)檢測和全程跟蹤；通過虛擬化的產(chǎn)品規(guī)劃和設(shè)計，利用制造執(zhí)行系統(tǒng)，賦予工廠更多的靈活性，滿足多品種紡機專件產(chǎn)品的混線生產(chǎn)，并可為將來的產(chǎn)能調(diào)整做出合理規(guī)劃。

3.1產(chǎn)品制造流程

羅拉是細紗機牽伸機構(gòu)的一個重要零件，是決定細紗機成紗指標好壞的核心零件，技術(shù)要求極高。細紗機上有6對羅拉，每對羅拉由幾十乃至上百節(jié)羅拉通過導(dǎo)桿、導(dǎo)孔、內(nèi)外螺紋及羅拉軸承連接而成，最長可達到40余米，每對羅拉跳動要求不超過0.02mm，因此羅拉的各個技術(shù)指標均要達到極高的水平，是一種制造難度和復(fù)雜系數(shù)極高的產(chǎn)品。目前企業(yè)羅拉產(chǎn)品共七大類300余個品種。其工藝流程：備料外協(xié)粗加工來料檢驗切入磨加工雙頭車連線援齒熱處理校直成型磨粗磨軸承檔精磨軸承檔數(shù)控打孔粗磨端面半精磨端面砂光鋼絲輪拋光清洗錘前布輪拋光清洗電錘精磨孔端面錘前布輪拋光清洗孔精加工車外螺紋完工檢驗裝配裝箱。

3.2生產(chǎn)過程采集與分析系統(tǒng)的建設(shè)

經(jīng)緯榆次分公司羅拉工廠應(yīng)用無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)，在羅拉生產(chǎn)中及售后進行產(chǎn)品跟蹤和質(zhì)量追溯。

3.2.1羅拉生產(chǎn)的過程采集

羅拉生產(chǎn)加工過程進行跟蹤和記錄，根據(jù)羅拉的材質(zhì)、加工工藝和規(guī)格，在羅拉上打印二維條碼來進行跟蹤。生產(chǎn)過程處于受控狀態(tài)，對直接或間接影響產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)、安裝和服務(wù)過程所采取的作業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)過程進行分析，診斷和監(jiān)控。

3.2.2羅拉質(zhì)量追蹤數(shù)據(jù)的采集及分析系統(tǒng)

質(zhì)量管理主要記錄、跟蹤和分析產(chǎn)品及過程質(zhì)量數(shù)據(jù)，用以控制產(chǎn)品質(zhì)量，確定生產(chǎn)中需要注意的問題。

質(zhì)量數(shù)據(jù)采集：通過布置在車間的數(shù)據(jù)采集終端或手持終端上報檢驗結(jié)果，系統(tǒng)自動將數(shù)據(jù)存儲起來，供其他模塊進行數(shù)據(jù)處理和即時顯示。

質(zhì)量檢測記錄：通過在系統(tǒng)中的“質(zhì)量檢測記錄”界面錄入檢測項目的真實內(nèi)容信息（如實際尺寸、粗糙度等）。

質(zhì)量分析：可對車間生產(chǎn)的質(zhì)量情況，按日、月、年、人、設(shè)備、日期等條件或復(fù)合條件自動生成報表文件、存儲或打印?？梢蕴峁┯嘘P(guān)產(chǎn)品、人員在生產(chǎn)過程中的基本信息給績效管理系統(tǒng)，通過對信息的匯總分析，以離線或在線的形式提供對當前生產(chǎn)績效的評價結(jié)果。

3.2.3售后產(chǎn)品質(zhì)量追溯

羅拉產(chǎn)品銷售后，可以通過產(chǎn)品的激光條碼查到該產(chǎn)品的批次、生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)人員等信息，客戶發(fā)現(xiàn)羅拉產(chǎn)品存在質(zhì)量問題，能及時反饋給羅拉生產(chǎn)廠，作為質(zhì)量改進的依據(jù)。

3.3無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)MES系統(tǒng)的集成

企業(yè)對無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)羅拉廠MES系統(tǒng)實現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)集成。

（1）基于工單的排產(chǎn)及采集信息的集成

羅拉廠MES系統(tǒng)生成工單后，打印產(chǎn)品生產(chǎn)跟蹤卡，所有的采集信息（包括物流信息、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)、激光打碼信息）直接錄入工單及工單對應(yīng)的所有產(chǎn)品的數(shù)據(jù)中，實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)與工單的無縫數(shù)據(jù)集成。

（2）質(zhì)量分析與羅拉廠MES系統(tǒng)的信息集成

技術(shù)部門通過經(jīng)緯紡機無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)的質(zhì)量分析系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題，及時反饋給羅拉廠MES系統(tǒng)，羅拉廠MES系統(tǒng)及時對生產(chǎn)計劃進行調(diào)整。

4結(jié)束語

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 機械設(shè)計制造 自動化 人才培養(yǎng)

中圖分類號：G718 文獻標識碼： C 文章編號：1672-1578（2013）09-0245-01

1 前言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，也帶動了我國科技的迅速發(fā)展，這就使我國從原來的機械大國逐步轉(zhuǎn)變成為了機械強國，但是從目前高等院校的人才培養(yǎng)模式來看，仍然存在著很多問題，具體表現(xiàn)在雖然每年畢業(yè)生的人數(shù)都在不斷增加，但是個人素質(zhì)卻沒有顯著提高，很難達到企業(yè)的要求。追溯這個原因，主要體現(xiàn)在大部分高校在現(xiàn)階段的教育僅僅是注重單純的給學生傳授專業(yè)方面的知識，但是卻忽視了培養(yǎng)學生的個人能力、綜合能力以及創(chuàng)新意識。高校應(yīng)該盡快完成對教學模式和教學體系的調(diào)整與改革，不僅重視理論的培養(yǎng)，還更應(yīng)該做好學生實踐能力的培養(yǎng)工作。

2 當前的人才培養(yǎng)目標與定位

由于當今科學技術(shù)的迅速發(fā)展，使得傳統(tǒng)機械方面的學科和人文科學、材料以及信息等方面的其他專業(yè)的邊界變得越來越模糊，幾個專業(yè)之間的聯(lián)系也變得越來越緊密。因此，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為了適應(yīng)新形勢教學要求的需要，就需要對該專業(yè)的人才培養(yǎng)模式做出全面的改革。第一，改革的目的主要是為了給一些事業(yè)單位及企業(yè)提供具有高素質(zhì)的人才，以滿足現(xiàn)代社會對于人才的能力、個人素養(yǎng)以及專業(yè)知識等方面日益增長的需求。在人才類型上主要可以分成工程應(yīng)用型以及工程研究型兩類，這兩種類型的人才在培養(yǎng)時所需要的專業(yè)知識、操作能力以及個人素質(zhì)的方式既有共同點也有區(qū)別。第二，為了滿足新時代下的現(xiàn)代化需求，應(yīng)該培養(yǎng)出德智體美勞各個方面全面發(fā)展，具備專業(yè)的基礎(chǔ)知識、基本技能以及創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才，這樣才能夠滿足制造行業(yè)一線生產(chǎn)的要求。第三，在現(xiàn)代化的培養(yǎng)目標中，能夠充分地體現(xiàn)出當今社會的發(fā)展與社會的進步。培養(yǎng)的人才主要應(yīng)該具備機電結(jié)合與工程應(yīng)用兩個方面的特征，人才培養(yǎng)視為了服務(wù)制造行業(yè)的一線生產(chǎn)；其業(yè)務(wù)范圍具體規(guī)定了需要設(shè)計制造、管理銷售和技術(shù)運用及改造等方面的人才。而在該專業(yè)的人才培養(yǎng)目標中，并不包含開發(fā)型人才。

3 人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)的基本框架

當前該專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)框架大致可以概括為以下幾點：以工程應(yīng)用為一條主線；以機與電為兩根支柱；以設(shè)計、制造、測控和傳動三個方面為三個模塊；以數(shù)學物理、人文科學、計算機技術(shù)、外語四個方面為四塊基石；以專業(yè)技術(shù)、工程素質(zhì)、人文修養(yǎng)、道德品質(zhì)、身心健康五個方面為五種素質(zhì)。

4 應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主要措施

4.1加強高校師資隊伍建設(shè)

要想實現(xiàn)教學改革，高校就需要建立起一支具有高素質(zhì)、專兼結(jié)合的已經(jīng)優(yōu)化配置的師資隊伍。在一所高校中，師資隊伍的教學質(zhì)量、學術(shù)水平以及具體實踐能力，都會直接影響到學生的水平和質(zhì)量。首先，需要對該專業(yè)的專職教師進行培訓(xùn)，提高基礎(chǔ)課教師對專業(yè)課的了解，掌握該課程的基礎(chǔ)理論與實際應(yīng)用的技能；使專業(yè)課教師明確教學的目標和方向，充分了解專業(yè)發(fā)展的動態(tài)與前言的信息，學習最新的加工工藝，從而保證學生能夠?qū)W到更好的機械制造技能。

4.2加強高校實驗基地建設(shè)

高校應(yīng)該加大對機械制造實驗室的投資力度，提高實驗室的硬件條件與軟件設(shè)施。與此同時，還需要修建一些機械拆裝實驗室，為學生提供機械拆裝的設(shè)備，使該裝業(yè)的學生能夠通過對這些機械設(shè)備的拆裝與測繪等技術(shù)提高自己的專業(yè)技能，之后還需要學生通過三維軟件對這些機械拆裝的部件做好建模，這樣就能夠進一步強化學生對于這些機械拆裝結(jié)構(gòu)、原理等的掌握。

除此之外，學校還應(yīng)該積極聯(lián)系校外的實習基地，組織學生去實習基地參觀、實習。在這個基礎(chǔ)上們不僅能夠提高教師的實踐能力與科研能力，還能夠?qū)崿F(xiàn)真正的資源共享與優(yōu)勢互補，是高校都能共同進步。

4.3加強高校學風制度建設(shè)

高校不僅需要抓好教學的質(zhì)量，還需要規(guī)范教學過程，要同時充分調(diào)動教師與學生的積極性。教師應(yīng)該做好理論教學與課堂教學，同時還不應(yīng)該忽視學生的課余時間?？梢栽趯W校成立與該專業(yè)相關(guān)的協(xié)會，為學生在課余時間提供學生與實踐的場所，而教師也應(yīng)該積極參與到實訓(xùn)中，給學生做出及時、專業(yè)、正確的指導(dǎo)。該實訓(xùn)基地應(yīng)該全天為學生開放，避免挫傷學生的學習積極性。通過課下的實踐，既能夠提高教師的教學水平與實踐技能，還能夠培養(yǎng)學生的動手能力與實踐能力。

5 結(jié)語

總而言之，在新的時代要求下，國內(nèi)的各大高校都應(yīng)該積極研究、探索并改革當前對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)策略，高校應(yīng)該轉(zhuǎn)變教育的思想，進一步明確高校培養(yǎng)人才的目的與特色，從而為今后提供高質(zhì)量的應(yīng)用型人才做好保證。

參考文獻：

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航空飯金工裝數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)

與其他加工制造方法相比,飯金件的數(shù)字化設(shè)計制造有自身的特點。飯金件并非一次成形,它的制造過程包括多個工序,因此飯金件的數(shù)字化定義不僅包括零件本身的定義,更包括工序件的定義和優(yōu)化。為了保證制造精度,必須根據(jù)零件形狀、成形工藝、材料特性等進行成形過程中工藝數(shù)模的定義,作為工序間的制造依據(jù)和檢測依據(jù)。其次,飯金件成形是塑性變形過程,無法完全定量控制。再次,飯金成形過程中需控制的主要是成形力、溫度等工藝過程參數(shù),而非坐標等幾何參數(shù),控制難度更大。由于材料性能的不穩(wěn)定性和隨機性,使工藝參數(shù)設(shè)計和成形過程精確控制十分困難。因此必須從成形工藝開始直至工裝模具試壓交付整個過程進行研究,形成飯金件數(shù)字化設(shè)計制造的解決方案,建立飯金的數(shù)字化設(shè)計制造體系。飯金數(shù)字化設(shè)計制造包括工藝數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化工藝數(shù)模(即制造模型)、工裝數(shù)字化設(shè)計、工裝模具數(shù)字化制造等內(nèi)容,這些內(nèi)容以產(chǎn)品數(shù)模庫、產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)庫、工藝數(shù)模庫、模具設(shè)計知識庫、標準件庫、成形分析/仿真庫等共享數(shù)據(jù)為支撐,通過數(shù)據(jù)接口與相關(guān)部門進行數(shù)據(jù)交換,由數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行管理,進行系統(tǒng)集成,實現(xiàn)并行設(shè)計制造,從而提高飯金模具設(shè)計質(zhì)量,縮短制造周期。飯金的數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)工藝設(shè)計和制造模型的定義是核心,應(yīng)該進行以下方面的工作:建立企業(yè)共享數(shù)據(jù)庫。飯金件設(shè)計是典型的知識需求密集的過程。企業(yè)在以往的制造過程中積累了大量關(guān)于飯金材料性能數(shù)據(jù)、典型流程、工藝參數(shù)等經(jīng)驗及試驗數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為共享知識,建立模具工藝知識數(shù)據(jù)庫,有助于提高飯金工藝設(shè)計的效率和成形質(zhì)量。此外還有模具設(shè)計知識數(shù)據(jù)庫、模具數(shù)字化分析數(shù)據(jù)庫等。研究飯金件制造模型定義方法,建立毛坯和工藝模型的專用計算工具,為工裝設(shè)計、工藝參數(shù)設(shè)計、數(shù)控編程等提供數(shù)據(jù)源,以滿足零件精密成形的需要。圖1中,成形模具的外形制造依據(jù)為制造模型中的成形工藝模型而不是零件原始數(shù)模。成形工藝模型考慮了零件的回彈等因素,對型面和尺寸進行了合理的預(yù)修正。以制造模型為框肋零件橡皮囊液壓成形工藝過程的數(shù)據(jù)源,改變了反復(fù)試錯的制造方式,簡化了模具設(shè)計的工作,減少了人為不確定因素的影響,提高了模具設(shè)計的效率,同時可保證零件成形后的精度,提高零件制造的質(zhì)量,實現(xiàn)零件的精密、快速和低成本的制造。圖1框類零件橡皮囊液爪成形過程飛機蒙皮柔性工裝是數(shù)字化制造的一個典型案例。圖2所示是一種柔性多點吸盤式夾持工裝系統(tǒng),采用數(shù)字量傳遞的蒙皮制造技術(shù),與工藝數(shù)字化和數(shù)控設(shè)備結(jié)合很容易實現(xiàn)蒙皮零件的數(shù)字化生產(chǎn),使工裝制造周期大幅減少,生產(chǎn)效率顯著提高。模具外形調(diào)整在10分鐘之內(nèi)可以完成,對于多品種小批量蒙皮零件的生產(chǎn)具有獨特優(yōu)勢。國內(nèi)北京航空制造工程研究所已經(jīng)開展了這方面的工作5:。

國內(nèi)航空公司的飯金工裝數(shù)字化設(shè)計制造

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關(guān)鍵詞：無圖制造 鈑金零部件 數(shù)字化系統(tǒng)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)08-0195-01

隨著數(shù)字化無圖制造技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化制造系統(tǒng)已經(jīng)演變成鈑金零部件加工和制造的關(guān)鍵性工具，鈑金數(shù)字化制造的信息載體已經(jīng)完全由“模擬量”轉(zhuǎn)換成“數(shù)字量”。眾所周知，“數(shù)字量”信息其做大的優(yōu)勢就是安全、精確、并行分布式處理、傳遞易行、容量大。鈑金數(shù)字化制造系統(tǒng)的信息所表達出來的“數(shù)字化”，往往會引發(fā)信息處理上的一些變化，譬如：其所引發(fā)的技術(shù)革新和操作手段都有了巨大的變化和更新，因此，我們必須要在數(shù)字空間的實際運行模式中不斷的完善和探索。

1、鈑金數(shù)字化制造現(xiàn)狀分析

激光切割制造技術(shù)的出現(xiàn)，完全替代了“剪切－沖”的工藝流程，它的特點就是靈活且具有較大的柔性，其缺點就是運作成本比較高。這種制造技術(shù)最常見于一些形狀不規(guī)則的產(chǎn)品或器件上，隨著小批量零部件的大量生產(chǎn)，激光切割制造技術(shù)越來越受到人們的重視。因為激光切割具有高柔性和高精度以及三維設(shè)計技術(shù)的不斷完善和成熟，使用者可以完全從新設(shè)計和流程中取得收益，這樣就可以大大降低生產(chǎn)成本，而且還能夠有效地縮短工期。所以新的鈑金工藝其實就是從設(shè)計開始的，及設(shè)計+激光切割+折彎+焊接/鉚焊。多重折彎工藝在國內(nèi)的箱體制造業(yè)已經(jīng)比較普及。好處是省掉了傳統(tǒng)的加強筋。在實際生產(chǎn)過程中我們發(fā)現(xiàn)激光具有切縫細，精度高的優(yōu)秀特點。通常情況下，都是一次性進行切割，然后配合4次的折彎，從而實現(xiàn)4個工件。這種制造方式，完全超越了傳統(tǒng)工藝的設(shè)計思路，所以為縮短工期奠定了基礎(chǔ)。激光切割的不斷普及，市場要求提高速切割，只有這樣才能降低待機的時間，向厚板，高反射材料進行擴展，降低電耗成本等。例如雅馬哈2010年所推出的by speed機型，其切割的速度可高達40m/min，加速度為3g，它能夠切割20毫米厚的不銹鋼，12毫米厚的鋁合金，6毫米厚的紫銅等，而所耗電只有60kW左右。機器的有效利用率能夠達到95%以上。

2、鈑金數(shù)字化制造系統(tǒng)模式

2.1 數(shù)據(jù)源的整合與集成

鈑金零部件的數(shù)字化制造數(shù)據(jù)大都是采用集中的管理與存儲，這樣就可以形成一個惟一的數(shù)據(jù)源。每一個系統(tǒng)都是經(jīng)過產(chǎn)品的具體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行訪問制造相應(yīng)的模型、工裝和工藝信息，從而改變了模擬量的傳遞模式，滿足了所有信息在不同的用戶之間與不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間的集成和共享。鈑金零部件制造數(shù)字化數(shù)據(jù)庫所有的知識組元可以隨時更新而且還能夠多次使用，鈑金數(shù)據(jù)庫知識系統(tǒng)的完善和建立，極大程度地滿足了所有信息的數(shù)字自動化表述，同時，在每一個數(shù)字化的設(shè)計當中都可以重新使用所有者的制造技術(shù)，這就完全顛覆了傳統(tǒng)意義上，單憑經(jīng)驗和多次的試驗設(shè)計模式。集成系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計就是把數(shù)據(jù)庫、知識重用工具以及應(yīng)用系統(tǒng)整合到一個相同的平臺，該平臺為工程設(shè)計的統(tǒng)一介質(zhì)，使得整個數(shù)字化流程固定化，對所有數(shù)字化制造流程進行統(tǒng)一的控制和管理，從而進一步集成了各大子系統(tǒng)制造工藝，完成了其要素的設(shè)計。

2.2 數(shù)字量控制與傳遞

在傳統(tǒng)鈑金制造模式中模擬量主要是依靠傳遞實現(xiàn)的，所有零部件的生產(chǎn)流程中所有的環(huán)節(jié)都缺少一個整體的數(shù)字化定義，其所生產(chǎn)的成品難以確保精度和準度。數(shù)字化制造則是通過前提準備，將每一個使命的設(shè)計要素準確地進行了數(shù)字化的表述，憑借數(shù)字化的信息驅(qū)動生產(chǎn)材料加工的所有過程。通過對零部件模型的設(shè)計，就能得到所需產(chǎn)品的具體尺寸和形狀，不過由于在零部件生產(chǎn)過程中出現(xiàn)很多的中間不確定狀態(tài)，所以很難對設(shè)計信息向制造延伸。設(shè)計和制造模型屬于相同對象的不同組成部分，其分別用于兩個不同的生產(chǎn)階段。確定了內(nèi)容與工序之后，制造模型主要是結(jié)合工藝生產(chǎn)過程中的具體因素，對產(chǎn)品做出的一個詳細描述，把以往制造模式中通過模擬量表達零件尺寸與形狀的所有信息進行了數(shù)字化的定義，是工藝過程設(shè)計和工藝資源設(shè)計的依據(jù)。

3、鈑金制造要素設(shè)計

3.1 知識建模

知識建模其實就是根據(jù)鈑金零部件生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的知識，通過鈑金零部件將其串聯(lián)起來，把鈑金制造和加工過程中所有知識作為一個整體系統(tǒng)，從橫向和縱向兩個方向進行歸納建模。縱向方面主要是從宏觀到微觀組元進行構(gòu)建知識系統(tǒng)，同時依據(jù)不同知識組元易難程度進行分層建模，通常都是將該系統(tǒng)劃分為型、域、屬、族四個不同的層次。知識分類的最基本的單元就是型，它是根據(jù)知識具體求解對象的疑難程度進行分類，主要包含實例、基型和典型知識。橫向方面，通過進一步地分析所有組元間的相互依賴關(guān)系，建立一個如同記憶網(wǎng)一樣的模型，把鈑金相關(guān)知識轉(zhuǎn)化為由制造要素所組成的網(wǎng)絡(luò)，建立一個完整、科學、便于管理的鈑金知識庫。

3.2 知識使用

基本類型的知識對形成問題解方案的作用方式分為表型和典型兩種。知識可直接形成問題的解方案，基型知識則部分形成問題的解方案。鈑金制造指令設(shè)計、成形模具設(shè)計等問題求解，根據(jù)知識的層次模型使用對應(yīng)的屬及基類知識，開發(fā)不同的推理方法，如：基于表型知識的推理、基于典型知識的推理、基于基型知識的推理等。以工藝流程設(shè)計為例，對于典型鈑金零件，通過歸納總結(jié)典型方案，根據(jù)各種條件檢索得到合理的工藝流程；對于非典型零件可以依次采用基于實例的設(shè)計或創(chuàng)成式方式來完成；知識檢索采用基于編碼的精確匹配方法。

4、結(jié)語

無圖制造技術(shù)的發(fā)展，為鈑金零部件的生產(chǎn)和加工提供了一個巨大的發(fā)展空間，其主要就是因為無圖制造技術(shù)不但涵蓋了最新信息和最前端技術(shù)，而且更重要的是它促進了生產(chǎn)技術(shù)的數(shù)字化智能化的發(fā)展。本文通過對鈑金零件數(shù)字化制造系統(tǒng)模式的研討和分析，提出了鈑金數(shù)字化制造模式和解決思路，其中制造模型是面向制造過程對鈑金零件信息的組織，采用集成管理的方法形成了鈑金數(shù)字化制造的數(shù)據(jù)源。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：三維輕量化模型、數(shù)字化制造定義

隨著三維CAD在國內(nèi)制造業(yè)的廣泛推廣應(yīng)用，三維設(shè)計過程已經(jīng)成為企業(yè)進行產(chǎn)品設(shè)計的主流工具。企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計中積累了大量的三維模型數(shù)據(jù)，如何充分利用這些三維模型數(shù)據(jù)成為企業(yè)關(guān)注的焦點。設(shè)計手段的變革，工藝設(shè)計跟著需要變革。工藝如何和三維C AD進行集成，工藝如何基于三維CAD進行加工工藝設(shè)計和裝配工藝設(shè)計等，目前在很多企業(yè)都有迫切的需求。

企業(yè)設(shè)計逐步采用三維設(shè)計模式后，工藝設(shè)計模式也面臨著改變和沖擊。企業(yè)迫切地需要利用三維模型的信息完整、可視的獨特優(yōu)勢提高工藝編制的質(zhì)量和效率，并實現(xiàn)產(chǎn)品模型信息的統(tǒng)一。然而，三維模型數(shù)據(jù)量雖大，但目前的數(shù)據(jù)模型主要表達設(shè)計幾何信息，對于制造工藝以及數(shù)據(jù)模型卻涉及很少，同時，不同的C A D系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在異構(gòu)平臺下不兼容、工藝信息量龐大和網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，使得三維模型數(shù)據(jù)的交換、共享以及在制造工藝上的應(yīng)用具有很大的困難。

本文就內(nèi)蒙古第一機械集團有限公司（簡稱內(nèi)蒙一機）采用M P M S制造規(guī)劃管理系統(tǒng)實現(xiàn)基于三維輕量化模型的工藝無紙化應(yīng)用的實際情況，探討三維模型下工藝管理的關(guān)鍵技術(shù)。

一、三維模型輕量化是工藝三維化的關(guān)鍵技術(shù)支撐

為了實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)三維模型數(shù)據(jù)的交換和共享，人們對三維模型的輕量化進行了大量的研究和探索，內(nèi)蒙一機在Extech MPMS系統(tǒng)上開發(fā)應(yīng)用了符合企業(yè)需求的輕量化格式，取得了很好的制造工藝應(yīng)用效果。

由于工藝制造信息是設(shè)計信的息數(shù)十倍，在三維工藝設(shè)計中，數(shù)據(jù)的輕量化是實現(xiàn)三維工藝的關(guān)鍵技術(shù)，三維工程輕量化模型需實現(xiàn)標注、測量、裝配和制造工序模型技術(shù)。

在成熟輕量化軟件的基礎(chǔ)上，開發(fā)適合工藝應(yīng)用的輕量化工具，達到工藝設(shè)計模式從二維向三維的轉(zhuǎn)變。將原有的CAPP與2D CAD集成轉(zhuǎn)變?yōu)镃APP與3D CAD的集成，為設(shè)計人員提供一個接近真實的可視化工藝設(shè)計環(huán)境。在這個環(huán)境下進行包括建立和提取三維模型中的加工特征信息，加工過程仿真和校驗、裝配過程仿真優(yōu)化、加工資源規(guī)劃等高層次的工藝設(shè)計工作。這將大大提高工藝設(shè)計的質(zhì)量和效率，并強化工藝在產(chǎn)品研發(fā)過程中的地位。

1.基于輕量化模型的數(shù)字化定義技術(shù)

數(shù)字化產(chǎn)品定義（DPD）是實現(xiàn)數(shù)字化制造的基礎(chǔ)，它以數(shù)字的方式對產(chǎn)品進行準確描述。采用輕量化模型技術(shù)后，數(shù)字化產(chǎn)品定義信息必須按輕量化模型要求進行分類組織管理，完整準確地表達產(chǎn)品零部件本身的幾何屬性、工藝屬性、質(zhì)量檢測屬性以及管理屬性等信息，滿足制造過程各階段對數(shù)據(jù)的需求，保證產(chǎn)品設(shè)計制造過程中的協(xié)調(diào)性。

2.基于輕量化模型的數(shù)字化工藝設(shè)計與仿真技術(shù)

輕量化模型是產(chǎn)品三維數(shù)模的過程制造模型，使產(chǎn)品的工藝設(shè)計活動發(fā)生了根本變化。工藝設(shè)計與仿真將在三維數(shù)字化環(huán)境下，依據(jù)基于輕量化模型技術(shù)的數(shù)字化工藝協(xié)調(diào)制造體系要求，以產(chǎn)品的EBOM和三維數(shù)字樣機為基礎(chǔ)，以工藝數(shù)字化并行定義為核心，制定工藝總方案，建立三維工藝數(shù)字樣機，進行數(shù)字化三維工藝設(shè)計、數(shù)字化工藝容差分配、仿真優(yōu)化和數(shù)字化三維工藝仿真驗證。

在工藝設(shè)計與仿真的不同階段，仿真的內(nèi)容也不同。在工藝審查階段，對零件、組件及部件組成的制造單元進行可制造性、可裝配性分析，檢查結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性；在工藝規(guī)劃階段，通過裝配工藝仿真，確定零部件之間的裝配順序和運動路徑；在工裝設(shè)計階段，進行制造資源仿真，設(shè)計出合格的工裝資源；在工藝編制階段，通過建立起產(chǎn)品、工藝和資源的數(shù)字化工藝數(shù)據(jù)模型（P P R），并對關(guān)鍵部件進行基于M B D的工藝容差分配計算和優(yōu)化，實現(xiàn)基于模型的工藝分離面劃分、裝配工位設(shè)計、裝配流程設(shè)計和三維工藝指令設(shè)計等。

3.建設(shè)輕量化模型的工藝裝備數(shù)據(jù)

工藝裝備設(shè)計在三維數(shù)字化環(huán)境下，以產(chǎn)品數(shù)字樣機、工藝數(shù)字樣機為基礎(chǔ)，進行工藝技術(shù)裝備的設(shè)計和仿真，逐步形成面向現(xiàn)代航空制造的基于三維的飛機制造技術(shù)裝備工程體系，實現(xiàn)技術(shù)裝備數(shù)字化、自動化和柔性化。在工裝設(shè)計過程中，產(chǎn)品設(shè)計數(shù)模、工藝數(shù)模的版本變化將直接引起工裝數(shù)模的版本變化。因此，必須應(yīng)用三維關(guān)聯(lián)技術(shù)和三維在線技術(shù)，預(yù)先開展基于輕量化模型工藝裝備設(shè)計與產(chǎn)品、工藝設(shè)計及仿真的數(shù)字化協(xié)同技術(shù)，工藝裝備設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計的關(guān)聯(lián)更改技術(shù)，工藝裝備三維數(shù)字化設(shè)計制造一體化集成技術(shù)和基于三維數(shù)字化工藝裝備設(shè)計制造等技術(shù)的研究工作。

4.基于輕量化模型的裝配過程可視化技術(shù)

在數(shù)字化制造模式下，裝配現(xiàn)場已擺脫傳統(tǒng)基于二維圖樣的模擬量傳遞體系，三維數(shù)模及三維工藝指令已經(jīng)完全替代了二維工程圖樣和紙質(zhì)工藝指令，成為在生產(chǎn)現(xiàn)場指導(dǎo)工人工作的技術(shù)依據(jù)。

為了確保裝配現(xiàn)場能夠及時獲取現(xiàn)行有效的三維數(shù)模、輕量化模型和三維裝配工藝指令，滿足產(chǎn)品裝配過程管理與執(zhí)行控制的要求，需要解決三維數(shù)模輕量化的問題，并將基于數(shù)字化制造的設(shè)計模型、工藝模型、檢驗?zāi)Ｐ?、三維工裝資源數(shù)據(jù)、輕量化模型和三維裝配工藝指令統(tǒng)一納入企業(yè)級P L M中進行管理（圖1），并建立與裝配現(xiàn)場作業(yè)計劃的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)三維可視化裝配技術(shù)在裝配制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的集成應(yīng)用，實現(xiàn)真正的無紙化。

二、輕量化三維模型的應(yīng)用

1.現(xiàn)場工藝實現(xiàn)三維模型化以減少生產(chǎn)人員的識圖時間

三維數(shù)字模型的直觀性可以幫助工藝人員直接了解零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少看圖出錯的幾率，提高工作效率，工藝人員可以把更多的時間和精力投入到其他工作中。因為對于比較復(fù)雜的鑄件圖樣，工藝人員要想在很短的時間內(nèi)看明白，不是一件容易的事。

對三維數(shù)字模型還可以進行三維立體尺寸標注，隨時測量各個需要加工的工序尺寸，檢查零件實際加工的尺寸是否正確。對于復(fù)雜且比較大、重的零件，要想知道它的體積和重量不是一件容易的事，需要大量的計算?；谌S數(shù)字模型，得到體積和重量則是一件非常簡單的事。

2.更好地了解組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

為了更好地了解組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需要用軸測圖來表示部件的裝配形式，用這種形式可以很好地反映部件的裝配結(jié)構(gòu)。如果用過去的二維形式來畫軸測圖，幾十個零件組成的部件可能要用十幾天的時間才能夠完成。用三維數(shù)字模型裝配的部件，可以很容易生成軸測圖。并能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，如：在設(shè)計過程中通過裝配能夠及時發(fā)現(xiàn)零件之間是否有干涉。在裝配中有些零件之間的空間距離在二維圖樣中很難確定，但在三維數(shù)字模型裝配中卻是件很容易的事。同時能夠生成任何方向的裝配和軸測圖，并能夠做成各種方向的裝配圖片。這樣就會大大提高了裝配工人的感官認識和實際操作能力，提高了裝配的速度和準確性。

3.動態(tài)數(shù)字化工藝視頻指導(dǎo)現(xiàn)場正確操作

三維數(shù)字模型在計算機中進行裝配，就可以很好地了解整個部件的裝配順序，減少工藝規(guī)程編寫中的錯誤，提高工藝規(guī)程編寫的質(zhì)量。

對于稍有文化和專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)基礎(chǔ)，且有一定識圖能力的年輕員工，如果用播放數(shù)字媒體的形式來反映復(fù)雜部件裝配的過程，再配合正確的工藝規(guī)程文件，就會很好地完成復(fù)雜部件的裝配。

制作好的數(shù)字媒體，不僅可用以對現(xiàn)場的員工進行培訓(xùn)，還可用以通過互聯(lián)網(wǎng)對千里之外的協(xié)作用戶進行培訓(xùn)，這將是未來培訓(xùn)的必然趨勢，也是現(xiàn)場工藝人員用于了解裝配部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)最有效的方法。

另外，用三維數(shù)字模型制作的視頻文件存為avi形式，就可用Windows中的Windows Media Player或其他視頻軟件來播放，從而反映整個部件的裝配過程。

三、應(yīng)用效果與部署情況

圖2所示是內(nèi)蒙一機制造規(guī)劃管理系統(tǒng)的完整應(yīng)用模型。系統(tǒng)將企業(yè)的工藝設(shè)計與管理組合成一個有機結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)體系，這些數(shù)據(jù)完全可以為信息系統(tǒng)和后續(xù)的應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)，運用三維數(shù)字化定義、三維數(shù)字化工藝設(shè)計與仿真、三維數(shù)字化工藝裝備的設(shè)計與制造、基于輕量化模型的裝配過程可視化技術(shù)、三維數(shù)字化檢驗檢測技術(shù)以及基于結(jié)構(gòu)化的工藝數(shù)據(jù)，結(jié)合產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效地縮短產(chǎn)品研制周期，改善生產(chǎn)現(xiàn)場工作環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，真正實現(xiàn)無二維圖紙、無紙質(zhì)工作指令的三維數(shù)字化集成制造。

參考文獻

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將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)中是制造業(yè)的一項重大改革，它的水平高低能夠反映一個國家的制造業(yè)水平。隨著經(jīng)濟全球化一體化，科技也在迅速發(fā)展，這也就直接影響了現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展，主要變化有：產(chǎn)品生產(chǎn)更快，用戶需求多樣化等。

關(guān)鍵詞：工裝數(shù)字化；制造與功能性；研究

1工裝數(shù)字化制造技術(shù)的國內(nèi)現(xiàn)狀

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)也越來越多的應(yīng)用于制造業(yè)中，數(shù)字化技術(shù)與制造業(yè)融合已經(jīng)成為主流。在目前的制造業(yè)中，數(shù)字化技術(shù)用于制造業(yè)中已經(jīng)成為提高產(chǎn)品質(zhì)量以及提高產(chǎn)品效益的重要手段。在近30年的制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，在一些發(fā)達國家已經(jīng)可以實現(xiàn)無圖化生產(chǎn)模式，采用CAD/CAM實現(xiàn)百分之百的數(shù)字化設(shè)計生產(chǎn)[1]。

我國采用CAD/CAM技術(shù)是從20世紀60年代開始的，剛開始僅僅應(yīng)用于航空產(chǎn)業(yè)，隨著科技的不斷發(fā)展，在諸多領(lǐng)域中已經(jīng)都進入了實用階段。我國工裝數(shù)字化技術(shù)中的CAD技術(shù)已經(jīng)得到很好發(fā)展，實現(xiàn)制造業(yè)自動化設(shè)計的巨大飛躍。

2工裝數(shù)字化制造技術(shù)的意義

對于制造產(chǎn)業(yè)而言，工裝數(shù)字化技術(shù)是實現(xiàn)技術(shù)升級的必要手段。為了使制造技術(shù)得到提升與創(chuàng)新，改變以往制造模式，就需要對數(shù)字化技術(shù)進行引進，采用數(shù)字化的技術(shù)來對產(chǎn)品質(zhì)量進行嚴格控制。隨著越來越多的制造企業(yè)采用工裝數(shù)字化技術(shù)，此技術(shù)將會逐漸成為市場所需的主流。

在激烈的制造業(yè)市場競爭過程中，人們對所用產(chǎn)品的要求也越來越高，尤其是一些需要長期使用的物品，例如：汽車，冰箱等大型家用電器。人們除了對它的性能、質(zhì)量以及價格要求之外還希望產(chǎn)品多樣化，外觀更加個性等[2]。采用數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)不僅僅能夠滿足這些需求，還可以更好的適應(yīng)市場所需，有效降低制造企業(yè)成本。

工裝的制造以及準備對于產(chǎn)品的零部件而言是很重要的，它是整個制造生產(chǎn)的準則，它的制造精度可以直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至可以影響產(chǎn)品生產(chǎn)所需的周期。所以將工裝數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于制造生產(chǎn)來講，是具有重大意義的。

3工裝數(shù)字化制造工藝參數(shù)

在進行數(shù)字化生產(chǎn)過程中，工藝參數(shù)是一個非常重要的問題。合理的選擇參數(shù)對產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、成本、質(zhì)量以及利潤都有深刻聯(lián)系。對工作人員來講，應(yīng)該在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，根據(jù)市場所需以及產(chǎn)品要求來合理并且有效的選擇切削用量，進而達到最佳的指標。

4工裝數(shù)字化的重要應(yīng)用

在我國，工裝數(shù)字化最主要是應(yīng)用于航空產(chǎn)業(yè)，因為此產(chǎn)業(yè)對制造要求極高，飛機之間的零部件數(shù)量較多，并且許多零件尺寸較大，剛性很小，在進行裝置過程中容易受損變形，為了滿足飛機產(chǎn)品的高精度要求，這中間也就需要標準數(shù)字化工裝來進行信息之間的協(xié)調(diào)與控制。

在航空領(lǐng)域多采用工裝數(shù)字化技術(shù)中的柔性裝配工裝技術(shù)，這項技術(shù)已經(jīng)得到國內(nèi)外大多數(shù)航空企業(yè)的關(guān)注與使用。柔性工裝技術(shù)一般具有柔性化、數(shù)字化以及模塊化和自動化的特點。柔性化可以使得工裝具有使得產(chǎn)品進行快速重構(gòu)的過程，這也一套工裝也就可以應(yīng)用于多種產(chǎn)品之中，這個也就是柔性工裝最主要的特點。數(shù)字化則表現(xiàn)在進行產(chǎn)品制造、設(shè)計過程中均采用數(shù)字化模式進行。模塊化則是指工裝在硬件上具有模塊化結(jié)構(gòu)的特點，這個特點也可以體現(xiàn)工裝的柔性，進而對各個模塊進行重構(gòu)。模塊之間可以自動重組調(diào)整也體現(xiàn)了柔性工裝的自動化特點。柔性工裝雖然是一種柔性可重復(fù)利用的工裝，但其本質(zhì)決定了必須有足夠的結(jié)構(gòu)強度和結(jié)構(gòu)剛度來保證其定位準確度；同時，柔性工裝要實現(xiàn)其柔，使得其結(jié)構(gòu)較一般剛性工裝復(fù)雜。因此，針對柔性工裝特點的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)是柔性工裝設(shè)計的一項重要技術(shù)。

工裝數(shù)字化在功能方面是非常全面的，并且形式也是多種多樣的，能夠充分滿足制造業(yè)的需求[3]。單就柔性工裝而言，就很很多種構(gòu)成模式。例如：1、多點陣真空吸盤式柔性工裝。這種形式的工裝是模塊化單元為帶真空吸盤的立柱式單元，并且具有3個方向運動度，通過整體控制系統(tǒng)可以進行自動調(diào)形。2、行列式結(jié)構(gòu)柔性工裝。行列式結(jié)構(gòu)柔性工裝是一種由多個行列式排列的立柱單元構(gòu)成的工裝，各立柱單元為模塊化結(jié)構(gòu)，獨立分散排列，每個立柱單元上裝有夾持單元，夾持單元一般具有3自由度的運動調(diào)整能力，從而可通過調(diào)整各立柱單元上多個夾持單元排列分布，來實現(xiàn)對不同飛機零件的裝配。

結(jié)語：綜上所述工裝數(shù)字化制造技術(shù)對于制造企業(yè)而言是一項非常重要的技術(shù)，在功能方面也非常全面實用，不僅能夠滿足企業(yè)的需求同時也能夠滿足市場的需求，具有非常好的前景。

參考文獻：

[1]欒合俊.先進模具數(shù)字化制造技術(shù)及其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 航空制造技術(shù). 2009(20)

篇9

中圖分類號：G642

摘要：針對我國制造業(yè)信息化領(lǐng)域和山西轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展急需的信息化工程技術(shù)人才的培養(yǎng)問題，提出一種側(cè)重于制造業(yè)信息化不同層次人才需求的專業(yè)群人才培養(yǎng)模式，將太原科技大學計算機學院建設(shè)的4個專業(yè)構(gòu)建成一個信息化人才培養(yǎng)專業(yè)群，通過構(gòu)建不同的課程教學體系和實踐教學體系實現(xiàn)專業(yè)群共性知識的聯(lián)合教學和特色化專業(yè)知識的分布教學。

關(guān)鍵詞：制造業(yè)信息化；專業(yè)群；人才培養(yǎng)；層次化培養(yǎng)體系

0 引言

在我國，制造業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)之一，在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展和企業(yè)全球化趨勢的進一步擴大，’制造業(yè)面臨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移步伐加快、國際市場競爭更加激烈的局面。目前，我國已成為全球的制造業(yè)大國，但還遠不是制造業(yè)強國，特別是裝備制造業(yè)發(fā)展嚴重滯后。中國的制造業(yè)大部分是發(fā)達國家制造業(yè)轉(zhuǎn)移的結(jié)果，勞動密集型居多，有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進制造企業(yè)較少。另外，制造企業(yè)的信息化程度偏低，許多企業(yè)僅僅實現(xiàn)了“甩圖版”工程，無法實現(xiàn)資金流、信息流、物資流的高效運行和科學管理，在產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化制造、企業(yè)數(shù)字化管理以及信息化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支撐平臺建設(shè)方面還存在諸多問題，無法適應(yīng)國家“兩化融合”的戰(zhàn)略發(fā)展需求。究其原因，除了制造企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計能力較弱外，制造業(yè)信息化的水平與發(fā)達國家相比還存在較大差距，從事制造業(yè)信息化所需的軟硬件開發(fā)與服務(wù)的人才嚴重缺失。

制造業(yè)信息化是企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新、制造模式創(chuàng)新和經(jīng)營管理方式創(chuàng)新的重要手段，是打造優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈、提升中小企業(yè)集群競爭力的有效工具，是制造業(yè)發(fā)展的必由之路，是全面貫徹黨的十六大關(guān)于“以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化，信息化和工業(yè)化相互融合”精神，推動科技與經(jīng)濟結(jié)合的一項重大戰(zhàn)略舉措。從制造業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和生產(chǎn)管理的信息化需求來看，制造業(yè)信息化技術(shù)包括信息化支撐環(huán)境技術(shù)、數(shù)字化設(shè)計技術(shù)、數(shù)字化管理技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)等4個重要技術(shù)領(lǐng)域，其中數(shù)字化制造技術(shù)又分為制造裝備數(shù)字化和生產(chǎn)流程數(shù)字化兩個方面。制造業(yè)信息化軟硬件開發(fā)、設(shè)計與服務(wù)人才培養(yǎng)涉及眾多的學科專業(yè)，但是其人才培養(yǎng)的核心專業(yè)集中在計算機科學與技術(shù)類學科中。2012年，教育部提出了新的學科專業(yè)設(shè)置目錄，其中計算機科學與技術(shù)類學科中包含了制造業(yè)信息化人才培養(yǎng)的計算機科學與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程以及物聯(lián)網(wǎng)工程等專業(yè)。

基于上述分析，筆者以太原科技大學計算機學院課程群建設(shè)為例，研究面向制造業(yè)信息化的專業(yè)群人才培養(yǎng)體系建設(shè)問題。學院按照面向制造業(yè)信息化領(lǐng)域各層次技術(shù)人才培養(yǎng)目標，依托太原科技大學計算機學院所承辦的計算機科學與技術(shù)專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)、信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)以及軟件工程專業(yè)，構(gòu)建具有裝備制造業(yè)信息化特色的人才培養(yǎng)專業(yè)群。在打通大學科同類基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程的前提下，學院確定網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)面向制造業(yè)信息化領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境技術(shù)方面的工程技術(shù)人才；計算機科學技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)面向裝備制造業(yè)信息化領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)方面的工程技術(shù)人才；信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)培養(yǎng)面向裝備制造業(yè)信息化領(lǐng)域的生產(chǎn)管理自動化方面的工程技術(shù)人才；軟件工程專業(yè)的計算機輔助設(shè)計與工業(yè)控制應(yīng)用軟件方向，培養(yǎng)數(shù)字化設(shè)計技術(shù)方面的工程技術(shù)人才。該研究，為我國制造業(yè)信息化領(lǐng)域培養(yǎng)具有行業(yè)特色的高級信息化工程技術(shù)人才，提供了一種專業(yè)群的人才培養(yǎng)體系和方法。

1 培養(yǎng)目標定位

依托太原科技大學在我國重型機械和重大技術(shù)裝備領(lǐng)域的行業(yè)優(yōu)勢，面向裝備制造業(yè)信息化和山西省地方經(jīng)濟建設(shè)的需求，適應(yīng)國家“以信息化帶動工業(yè)化、信息化與工業(yè)化相融合”的戰(zhàn)略發(fā)展，計算機學院努力尋找為我國制造業(yè)信息化領(lǐng)域和山西地方經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)信息化高級工程技術(shù)人才的專業(yè)群人才培養(yǎng)目標定位。

1）專業(yè)群建設(shè)目標定位。

面向制造業(yè)信息化領(lǐng)域的專業(yè)群建設(shè)是為我國制造業(yè)信息化領(lǐng)域培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)化支撐環(huán)境技術(shù)、數(shù)字化管理技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)以及數(shù)字化設(shè)計技術(shù)方面的高級信息化工程技術(shù)人才。整個專業(yè)群由計算機科學與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)4個本科專業(yè)構(gòu)成，每個專業(yè)突出其在制造業(yè)信息化領(lǐng)域不同層次人才培養(yǎng)特色，以實現(xiàn)面向制造業(yè)信息化領(lǐng)域所需的軟硬件系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計與服務(wù)等不同層次人才的專業(yè)群培養(yǎng)目標。

2）專業(yè)群建設(shè)的服務(wù)面向?qū)ο蠖ㄎ弧?/p>

根據(jù)我國制造業(yè)信息化領(lǐng)域和山西轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展對制造業(yè)信息化人才的需求，依托太原科技大學在重型機械和重大技術(shù)裝備領(lǐng)域的人才培養(yǎng)優(yōu)勢，緊密結(jié)合我校計算機科學與技術(shù)國家級特色專業(yè)的建設(shè)成果，堅持以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點，培養(yǎng)面向制造業(yè)信息化領(lǐng)域和山西轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展急需的制造業(yè)信息化高級工程技術(shù)人才。

3）專業(yè)群建設(shè)人才培養(yǎng)觀念定位。

把握21世紀工程教育理念，突出創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，在注重對學生專業(yè)知識與工程技術(shù)培養(yǎng)訓(xùn)練的同時，培養(yǎng)他們崇尚學術(shù)、追求真理、弘揚理性的學術(shù)精神，嚴謹求實、開拓創(chuàng)新、兼收并蓄的治學態(tài)度和誠信敬業(yè)、吃苦耐勞、踏實肯干的工作作風，突出“行業(yè)特色明顯、專業(yè)基礎(chǔ)厚重、實踐技能突出、素質(zhì)教育鮮明”的專業(yè)群人才培養(yǎng)特色。

2 人才培養(yǎng)課程教學體系的建立

在制定專業(yè)群相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案時，學院通過走訪實施信息化的裝備制造企業(yè)和制造業(yè)信息化軟硬件集成開發(fā)企業(yè)，確定從事制造業(yè)信息化軟硬件系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計與服務(wù)人才所需的知識結(jié)構(gòu)、工程技術(shù)和業(yè)務(wù)能力，并以此為指導(dǎo)，制定專業(yè)群相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。該方案在保證通識課程和學科大類基礎(chǔ)課統(tǒng)一的前提下，通過相應(yīng)的專業(yè)課程和專業(yè)選修課程來培養(yǎng)裝備制造業(yè)信息化不同層面的信息技術(shù)人才。

1）專業(yè)群共有知識體系的基礎(chǔ)課程平臺構(gòu)建。

制造業(yè)信息化專業(yè)群共有知識體系是制造業(yè)信息化領(lǐng)域不同層次人才培養(yǎng)必須掌握和具備的基礎(chǔ)課程。專業(yè)群學科基礎(chǔ)課程平臺分為通識基礎(chǔ)、公共基礎(chǔ)和大類基礎(chǔ)3個部分：通識基礎(chǔ)課程主要包括大學英語、政治理論、思想修養(yǎng)、大學體育等課程；公共基礎(chǔ)主要包括高等數(shù)學、大學物理、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、離散數(shù)學、計算方法等課程；大類基礎(chǔ)主要包括計算機集成制造系統(tǒng)導(dǎo)論、計算機科學導(dǎo)論、高級語言程序設(shè)計、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、計算機組織與結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、軟件工程等課程。

2）專業(yè)群特色化專業(yè)課程平臺構(gòu)建。

根據(jù)專業(yè)群在制造業(yè)信息化領(lǐng)域不同層次的人才培養(yǎng)需求，學院將計算機科學與技術(shù)專業(yè)確定為制造業(yè)信息化領(lǐng)域嵌入式系統(tǒng)方向與計算機控制方向的特色化人才培養(yǎng)專業(yè)，將信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)定位為制造業(yè)信息化領(lǐng)域生產(chǎn)管理自動化軟件設(shè)計方向的特色化人才培養(yǎng)專業(yè)，將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)定位為制造業(yè)信息化領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)集成與架構(gòu)方向的特色化人才培養(yǎng)專業(yè)，將軟件工程專業(yè)的計算機輔助設(shè)計確定為制造業(yè)信息化領(lǐng)域數(shù)字化設(shè)計方向的特色化人才培養(yǎng)專業(yè)，并根據(jù)各專業(yè)的人才培養(yǎng)特色，構(gòu)建其專業(yè)課程平臺。

計算機科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課平臺包括專業(yè)課程與特色課程兩大類。專業(yè)課程主要包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電路與系統(tǒng)、數(shù)字邏輯、數(shù)字信號處理、嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計、基于Web的面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)等；特色化課程主要包括工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)組態(tài)軟件設(shè)計、PLC編程與控制、微機接口技術(shù)、計算機控制技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計、Web系統(tǒng)與技術(shù)等課程。

信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)主要培養(yǎng)掌握現(xiàn)代信息管理學基礎(chǔ)和計算機信息系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)，具有生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)分析、設(shè)計、集成、管理與維護能力的高級工程技術(shù)人才，其專業(yè)課平臺主要包括信息管理課程和信息系統(tǒng)開發(fā)課程兩類。信息管理課程主要包括信息管理學、管理統(tǒng)計學、西方經(jīng)濟學、運籌學、管理信息系統(tǒng)等課程；信息系統(tǒng)開發(fā)課程主要包括軟件分析與建模技術(shù)、電子商務(wù)戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)與設(shè)計、企業(yè)資源計劃ERP、物流與供應(yīng)鏈管理SCM、客戶關(guān)系管理CRM、企業(yè)資產(chǎn)管理EAM、知識工程與專家系統(tǒng)、Web系統(tǒng)與技術(shù)等。

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)主要面向制造業(yè)信息化領(lǐng)域的信息基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃集成和運維管理，培養(yǎng)具有計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、組織、管理與維護以及計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)計、開發(fā)、集成與項目管理方面的高級工程技術(shù)人才，其專業(yè)課平臺包括TCP/IP設(shè)計與實現(xiàn)、計算機網(wǎng)絡(luò)工程、計算機網(wǎng)絡(luò)布線、計算機網(wǎng)絡(luò)的集成與管理、信息保障與網(wǎng)絡(luò)安全、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與管理、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)與移動計算、數(shù)據(jù)存儲網(wǎng)絡(luò)、Web系統(tǒng)與技術(shù)、工程項目管理等課程。

軟件工程計算機輔助設(shè)計方向主要培養(yǎng)數(shù)字化設(shè)計方面的高級工程技術(shù)人才。本專業(yè)方向開設(shè)軟件設(shè)計與體系結(jié)構(gòu)、軟件測試與分析、軟件需求工程、人機交互技術(shù)、CAD軟件開發(fā)與設(shè)計、計算機輔助工程、數(shù)字化協(xié)同與網(wǎng)絡(luò)交互設(shè)計、先進制造技術(shù)等。

3 實踐教學體系的建立

專業(yè)群的實踐教學體系主要包括課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、綜合實驗周、制造業(yè)信息化不同層次逆向工程案例分析、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習等環(huán)節(jié)。

專業(yè)群中每個專業(yè)的校內(nèi)實習實訓(xùn)環(huán)節(jié)包括3個課程設(shè)計和3個綜合實驗周。計算機科學與技術(shù)專業(yè)實踐教學包括高級語言程序開發(fā)課程設(shè)計、軟件工程課程設(shè)計、計算機組織與結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、數(shù)字系統(tǒng)綜合實驗周、計算機網(wǎng)絡(luò)綜合實驗周、嵌入式系統(tǒng)綜合實驗周。信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)包括高級語言開發(fā)課程設(shè)計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程設(shè)計、企業(yè)資源計劃課程設(shè)計、軟件建模與架構(gòu)綜合實驗周、信息系統(tǒng)分析與設(shè)計綜合實驗周、Web系統(tǒng)與技術(shù)綜合實驗周。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)包括高級語言程序開發(fā)課程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)通信與協(xié)議分析課程設(shè)計、計算機組織與結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、數(shù)字系統(tǒng)綜合實驗周、網(wǎng)絡(luò)工程綜合實驗周、網(wǎng)絡(luò)集成與配置綜合實驗周。軟件工程專業(yè)由校外聯(lián)合培養(yǎng)單位完成不同方向的專業(yè)綜合設(shè)計。所有專業(yè)群實踐教學環(huán)節(jié)的選題都緊密圍繞制造業(yè)信息化領(lǐng)域的內(nèi)容進行設(shè)計。在教學方法上，我們采取送出去和請進來的策略，將學生4年中的一些課程設(shè)計、綜合實驗以及畢業(yè)設(shè)計等教學實踐環(huán)節(jié)放在企業(yè)完成或者聘請企業(yè)工程技術(shù)人員來學校指導(dǎo)。

制造業(yè)信息化不同層次逆向工程案例分析課程在課程體系中單獨設(shè)置，由具有實際工程經(jīng)驗的教師或聘請制造業(yè)信息化領(lǐng)域的工程技術(shù)人員擔任。同時，按照專業(yè)群4個專業(yè)特色人才培養(yǎng)的需求，依托學校在重大技術(shù)裝備制造領(lǐng)域的行業(yè)優(yōu)勢，充分借助學校產(chǎn)學研聯(lián)盟企業(yè)的資源優(yōu)勢，有計劃地建設(shè)適合于專業(yè)特色方向的實習基地。學院通過與那些在企業(yè)資源計劃（ERP）、企業(yè)資產(chǎn)管理（EAM）開發(fā)與應(yīng)用等生產(chǎn)管理信息化水平較高的企業(yè)聯(lián)手，建立有利于學生在業(yè)務(wù)流程分析、系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計與軟件開發(fā)設(shè)計方面提升實踐水平的數(shù)字化管理技術(shù)實習基地。同時，我們還與那些在生產(chǎn)過程控制與企業(yè)基礎(chǔ)自動化開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域具有較高水平的企業(yè)聯(lián)合，建立數(shù)字化制造技術(shù)方向的實習基地。

4 專業(yè)群師資隊伍建設(shè)

在教學實踐過程中，學院以學歷教育、技術(shù)培訓(xùn)和科學研究等不同方式，積極推進專業(yè)群師資隊伍建設(shè)，努力打造一批具有裝備制造業(yè)信息化領(lǐng)域教學科研背景的師資隊伍。面向裝備制造業(yè)信息化領(lǐng)域的特色人才培養(yǎng)，對師資水平的要求非常高，要想高水平地完成一門課程的教學，不僅需要教師有扎實的理論基礎(chǔ)，更要掌握先進的工程技術(shù)。所以，本專業(yè)積極鼓勵教師攻讀制造業(yè)信息化方向的博士學位，同時積極推進在職教師工程技術(shù)培訓(xùn)制度，并鼓勵他們通過在制造業(yè)信息化開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域掛職鍛煉、參加專業(yè)培訓(xùn)機構(gòu)的技術(shù)培訓(xùn)以及在制造企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心進行項目合作等形式，來提高專業(yè)教師的工程技術(shù)水平。

5 結(jié)語

學院將計算機科學與技術(shù)專業(yè)、信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)和軟件工程專業(yè)組合為一個專業(yè)群，面向制造業(yè)信息化不同層次的人才培養(yǎng)需求，構(gòu)建了相應(yīng)的特色化人才培養(yǎng)體系。通過教學實踐，不同專業(yè)在實現(xiàn)共同知識課程平臺教學的基礎(chǔ)上，突出不同面向的特色化專業(yè)課程設(shè)置與教學的人才培養(yǎng)模式，有利于制造業(yè)信息化領(lǐng)域的特色人才培養(yǎng)。這種教學模式的改革，可以有效解決同一類專業(yè)的同質(zhì)化教育問題，也可以很好地形成面向同一領(lǐng)域的特色化人才培養(yǎng)方案。

參考文獻：

[1]國家自然科學基金委員會工程與材料學部.機械工程學科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告（2011—2020）[M].北京：科學出版社，2010。

篇10

隨著中國制造業(yè)信息化進程的不斷加快，數(shù)字化技術(shù)在產(chǎn)品創(chuàng)新中的作用凸顯。中國航天科技集團總工程師楊海成講述了三維技術(shù)發(fā)展的新內(nèi)涵，楊海成告訴記者，三維技術(shù)已經(jīng)成為當前推動制造業(yè)信息化發(fā)展，推動兩化融合的一個最重要、最核心的高技術(shù)的支撐和應(yīng)用。在推動兩化融合過程中，應(yīng)該強調(diào)用數(shù)字化的設(shè)計和制造技術(shù)來促進企業(yè)的設(shè)計革命。

從產(chǎn)品設(shè)計向服務(wù)運行延伸

三維CAD技術(shù)在當代工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展中，得到了廣泛的應(yīng)用，是技術(shù)集成應(yīng)用的現(xiàn)代高科技的產(chǎn)品設(shè)計制造技術(shù)。在航天工業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、制造、實驗，運營乃至產(chǎn)品全生命周期的過程中得到了貫通和廣泛應(yīng)用。特別是在載人航天的火箭的設(shè)計制造，飛船的設(shè)計制造中，得到了關(guān)鍵的重要應(yīng)用。

楊海成說，火箭、衛(wèi)星、飛船等都是高技術(shù)集成的裝備產(chǎn)品，航天裝備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件組建眾多，相互之間的功能上和性能上的集成，也反映了現(xiàn)代高技術(shù)裝備的特點，必須要用現(xiàn)代三維的數(shù)字化技術(shù)來進行產(chǎn)品的設(shè)計和定義，來充分評估產(chǎn)品的功能性。只有使用三維技術(shù)才能完整表達產(chǎn)品的各個零部件的功能，性能、結(jié)構(gòu)狀態(tài)，才能進行產(chǎn)品功能性能在制造之前的各種優(yōu)化、仿真、試驗。例如在產(chǎn)品定義階段進行設(shè)計性能分析仿真，包括產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)有效的組織管理等方面都是以三維數(shù)據(jù)、三維模型的形式進行管理。

在制造階段，設(shè)計的數(shù)據(jù)，可以通過三維技術(shù)直接打通到制造的各個環(huán)節(jié)中去。把一個設(shè)計模型變成可制造的模型，需要進行三維的工藝設(shè)計，把制造的三維數(shù)據(jù)傳遞到現(xiàn)代的數(shù)控、機床，數(shù)控設(shè)備上進行加工生產(chǎn)實驗，都需要用到三維制造技術(shù)。

產(chǎn)品在裝配階段，可以先用計算機三維模型進行預(yù)裝配，使得裝配的順序、裝配過程中的不協(xié)調(diào)環(huán)節(jié)，都能夠充分的展現(xiàn)出來，能夠做到產(chǎn)品裝配完全逼真的三維在線展示。工人可以按照三維的裝配工藝要求，按照裝配的指令，完成整個零件的裝配過程。到了實驗環(huán)節(jié)，三維的數(shù)據(jù)、產(chǎn)品模型要與一系列性能數(shù)據(jù)進行比對，來確定產(chǎn)品的功能性是否滿足實際工程的要求。

在楊海成看來，三維技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從最初的衛(wèi)星和飛船產(chǎn)品的設(shè)計，延伸到為產(chǎn)品在天空上運行提供支持服務(wù)。三維技術(shù)對整個的航天產(chǎn)品的功能、性能以及制造水平，運營狀態(tài)，進行全面數(shù)字化定義、仿真優(yōu)化的主要支撐工藝，起到核心的作用。

不僅如此，在我國由制造大國走向制造強國的過程中，在制造業(yè)信息化科技工程與兩化融合中，三維CAD技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展起到非常重要的作用。

促進“兩化融合”的重要支撐

我國當前在推動著信息化與工業(yè)化融合，特別是科技部以高技術(shù)為旗幟，推動制造業(yè)信息化如火如荼的進行。近二十年來，從“八五”、“九五”、“十五”到“十一五”，信息技術(shù)正在不斷的發(fā)展，不斷的向前邁進。在“八五”時期，國務(wù)委員宋健提出了“甩圖板”工程，用電子圖板代替原來手工的畫圖圖板，這是一場二維CAD產(chǎn)業(yè)革命。

經(jīng)過近二十年的發(fā)展，特別是現(xiàn)在的制造業(yè)信息化和兩化融合，企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)制造，已經(jīng)開始由二維、二維半開始走向三維產(chǎn)品設(shè)計，開始用三維的方式來定義產(chǎn)品，來制造和銷售產(chǎn)品。三維CAD技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到從產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)制造到產(chǎn)品的實驗驗證，一直到產(chǎn)品投入市場使用的環(huán)節(jié)中。可以說，三維CAD正在醞釀著更大的提升。

“三維技術(shù)已經(jīng)成為當前推動制造業(yè)信息化發(fā)展，推動兩化融合的一個最重要、最核心的高技術(shù)的支撐和應(yīng)用?！睏詈３杀硎荆嬲匀S技術(shù)為支撐的現(xiàn)代制造業(yè)的設(shè)計制造管理，更能本質(zhì)性體現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)的一種從傳統(tǒng)的以工程圖紙定義產(chǎn)品的模式，邁到以三維模型定義的現(xiàn)代的、新型的工業(yè)產(chǎn)品定義模式，三維CAD應(yīng)用是一場巨大的提升。它把傳統(tǒng)的幾百年來，工程師以工程圖紙語言表達的產(chǎn)品設(shè)計制造，提升到了以數(shù)字化定義的模型、以真正的三維樣機的模型來貫穿整個設(shè)計的過程。

所以，楊海成強調(diào)，在推動兩化融合過程當中，要強調(diào)用數(shù)字化的設(shè)計和制造技術(shù)來促進企業(yè)的設(shè)計革命，制造提升，工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。在制造業(yè)信息化發(fā)展中，強調(diào)使用三維技術(shù)實現(xiàn)設(shè)計制造的集成和并行，來縮短產(chǎn)品的設(shè)計和周期。而且通過三維和無紙化的設(shè)計制造方式，使得工業(yè)的現(xiàn)代化水平提升到與當代國際上一流產(chǎn)品設(shè)計的層次上。

支撐企業(yè)向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型

現(xiàn)代服務(wù)業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的一個重要增長點，并成為新技術(shù)的一個重要的促進者。過去傳統(tǒng)制造業(yè)以產(chǎn)品的設(shè)計和制造為主，把設(shè)計圖紙或生產(chǎn)的產(chǎn)品銷售給用戶。所以，長期以來，我國傳統(tǒng)制造業(yè)是以產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售為主的。

楊海成表示，我國制造業(yè)企業(yè)在信息化技術(shù)的支撐下，特別是在數(shù)字化設(shè)計和制造，三維設(shè)計制造等技術(shù)的支撐下，正在由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型，即：向制造服務(wù)轉(zhuǎn)型。通過從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型，可以使企業(yè)不僅僅獲取的產(chǎn)品生產(chǎn)的價值和銷售價值，也能夠獲得產(chǎn)品服務(wù)所帶來的附加值和價值鏈的高端。

產(chǎn)品從研發(fā)、設(shè)計到生產(chǎn)、制造，到銷售、使用、服務(wù)，是一個覆蓋產(chǎn)品全生命周期的價值鏈環(huán)節(jié)。對于制造業(yè)來講，要由過去所謂的只關(guān)注生產(chǎn)制造的低價值的苦笑曲線，到關(guān)注高價值的微笑曲線，向全價值鏈服務(wù)型制造擴充，這是制造業(yè)由低端向高端發(fā)展的一個必然趨勢和規(guī)律，也是現(xiàn)代制造業(yè)和服務(wù)業(yè)結(jié)合的必然?，F(xiàn)在可以看到，很多企業(yè)已經(jīng)開始不僅是關(guān)注產(chǎn)品的設(shè)計制造，更關(guān)注產(chǎn)品的使用和服務(wù)。比如海爾，海爾的服務(wù)比其產(chǎn)品本身所創(chuàng)造的價值還要高。