时间：2023-07-23 09:26:06
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数字化设计和制造技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词:新形势；工艺装备；数字化制造；技术分析
数字化制造技术的推出,是新形势下科学技术的发展对传统制造业的革命,同时,数字化制造技术的发达程度也是衡量国家和地区科技实力和综合国力的重要标准之一,它的发展与人们的生活质量和水平有密切的联系[1]。新形势下衡量一个国家的科技发展水平,不再仅仅以其拥有的发现发明专利为标准,更多的是以它的制造业和制作技术能够为世界提供多少有利于人类发展的产品为标准,在科学技术迅猛前进的今天,工装产业与数字化制造技术的结合提供了越来越多造福于人类的产品。
1工装数字化制造技术发展现状与趋势
1.1国内外工装数字化制造技术的发展现状
随着计算机技术的发展和普及,计算机在越来越多领域的运用得到了前所未有的重视,在制造业也不例外。制造业在信息技术与自身的制作技术相结合的环境下日益迈向了数字化的历程,工装数字化制造技术已经成为提高企业产品竞争力的重要技术手段,近三十年以来,数字化制造技术在加快发展的步伐,许多发达国家的工装产业实现了数字化设计和无图纸生产。同时,数字化制造技术也在纵深方向,在机器人化机床、多功能机床等整机方面和高速电主轴、直线电机等单元技术方面均有较为突破的发展。我国数字化制造技术的基础技术和数控技术都有很大的发展,基础技术的研发和应用使我国的制造业设计自动化水平产生了质的飞越,对数控技术的进一步研发促进了我国数字化制造技术的成熟。
1.2工装数字化制造技术的发展趋势
第三次科技革命催生了计算机的发明,凭借着自身的强大优势,计算机自诞生不就之后便被运用于控制机床加工。实现了由传统的依靠人工向依靠自动化控制机床的转变,为数字化制造技术的发展提供了可靠的条件[2]。无论是几十年以前还是科技发展越发成熟的今天,数控机床的拥有量以及年产量不可置疑的成为一个国家制造能力的重要标志。数字化制造技术是基于精密化、网络化、智能化的先进制造技术的基础和核心,随着计算机技术的不断成熟和网络技术的不断普及,工装数字化制造技术也将在更广阔的领域发挥造福于人类的重大作用。
2新形势下工装数字化制造技术的结构体系
2.1工装数据库
建立数据库是数字化设计中非常重要的基础性工作,是数字化设计和制作的必要内容,是也是数字化制造技术运行的动脉。工作数据库主要包括O型圆模具数据库、压型折弯零件及其模具数据库、加长镗杆钻杆数据库、配重汇总数据库等组成。O型圆模具数据库的主要任务命名工装名称、工装代号、制作标准和图号、对应产品信息以及进行模具设计、校对、审核等;压型折弯零件及其模具数据库汇总了工作室近几十年以来的压型折弯零件模具档案图纸,并将这些图纸制作成电子文档方便工装编制人员、设计人员以及管理人员搭建资源共享平台;加长镗杆钻杆数据库汇总了多套加长镗杆工装和加长钻杆工装,为后期的大规模生产提供必要的数据;配重汇总数据库主要收录了包括尺寸、重量、数量、等在内的多种配重。工装数据库是工装数字化制造的依据,它的建立对工装工艺设计、制造、监测具有不可忽视的作用。
2.2设计制造应用技术
应用系统可以将工装设计制造过程中各部分基于网络集成为一体化技术,使系统内设计、加工、监测等各项技术协调运行[3]。设计制作应用技术包括工装数字化设计、工装数字化工艺设计、工艺数模设计以及数字化工装制作。工装数字化设计是以三维设计为基础、采用并行工作方式的技术,它可以在设计的不同阶段将数模发送给工装设计数据库,并通过网络即时向有关部门反映问题;工装数字化工艺设计主要工作是制定工装制作工艺的总方案记忆各个协调方案,还需要设计出各个零件的制作工艺,将其刻录到工艺设计数据库之内;工艺数模设计是工装数字化制造过程的一个重要环节,也是工装制作过程的依据,它的主要任务是在工装数模基础上增加工艺余量和定位重构的数据库;数字化工装制作主要是依靠数字化加工设备来提高工作加工的精度,以便于缩短制作周期、提高制作速度和质量。
3结束语
数字化设计和制作技术是新形势下制作技术的变革,也是机械制造业发展的必然趋势。利用发展工装数字化制造技术是企业提高技术水平和业界竞争力的一个重要举措,同时也是提高我国现代化工装制作技术水平的必经途径,在国际舞台上,谁占据了工装数字化制造技术的制高点,谁就拥有更广阔的工装市场和发展前景。
参考文献：
[1]王江,文韬,李向新.基于CATIA的模拟仿真在飞机维修实训教学中的应用研究[J]. 长沙航空职业技术学院学报. 2014(02)
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.
关键词 数字化改装技术；三维设计；并行设计
中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）161-0064-02
数字化技术正以前所未有的速度和深度影响着世界航空产业的发展，国内航空业也在积极响应这一趋势；试验机设计改装专业承担着我国特种试验机设计技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制等工作，它是我国航空产业试飞板块中重要一环，因此，数字化在航空领域的发展必将对其产生巨大影响。
试验机设计改装正在从初期的型号测试改装向特种试验机设计改装技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制3个方向发展；为了应对未来我国众多的试飞任务，试验机数字化改装技术显得尤为重要，它将为未来特种试验机设计研制和型号试飞任务提供高效、有力支撑。本文从技术角度提出了试验机数字化改装技术的关键要求，以及数字化改装技术建设的核心内容，以期为试验机数字化改装技术发展提供参考。
1 数字化改装技术要求
数字化改装技术的目标就是实现试验机改装数字化协同设计、制造，促进试验机研制、试飞进程，匹配国内外航空企业飞机研制的信息化、数字化新模式，提高试验机改装水平。综合国内外航空业的发展趋势以及试验机改装设计制造的自身发展需求等多方面因素，数字化改装技术应该具备以下几个方面的显著特点：
1）全三维设计。全三维设计是实现数字化协同设计制造的基础条件。全三维设计是以三维实体为最终设计结果和生产依据的设计模式，替代了原二维图样的全部功能。全三维设计技术可保证设计数据的唯一性及一致性，设计结果直观明了并可以有效提高设计、制造效率。
2）研制工作并行展开与传统产品开发过程并不相悖，它同样遵循产品开发的每一个必经阶段，而且是基于连续的信息转化实现的。研制工作并行开展就要求信息的转化伴随活动随时进行传递。
以型号新机试飞研制为例：第一，在项目的总体研制过程中，试验机设计、试验机改装设计、试验机制造等研制过程可以并行交叉进行；第二，在具体的设计阶段，试验机改装设计各系统和原机各系统的设计工作可以并行开展。设计过程中各系统之间的相互关联和相互影响不可避免，通过互相协调适应以及各系统间实时迭代设计，可使得设计工作最大限度的展开；第三，设计人员可以并行开展工作。基于相同的设计技术平台，同一系统的不同设计人员及不同系统的设计人员可以并行工作，使设计资源得到了有效的利用。试验机改装协同设计制造充分融入到试验机研制过程中，提高了试验机的研制效率。
3）跨地域协同设计制造。世界航空产业正在形成研制和市场的全球数字化协同模式，例如，我国部分主机厂就承担了欧洲空客及波音系列飞机相关部件甚至部分重要结构件的生产制造工作。这一案例充分说明了数字化协同技术已成为飞机研制活动中重要的技术手段之一，可以有力推动研制活动高效、精准开展。
外部的这种发展趋势也正在强有力的影响着我国的飞机研制产业，国内飞机研制体系正在突破传统的串行封闭式研发模式。例如，我国某型飞机研制工程项目中首先尝试采用异地协同设计、全国多地协同制造、国内外19家供应商的协同研制模式，实现了国内外不同地域的分包商和配套商的协同工作[ 1 ]。
2 数字化改装技术建设
综合分析国内外协同设计制造现状和发展趋势，结合试验机改装研制的特点及现阶段的具体情况，数字化改装技术建设应该分步进行。
第一步，进行数字化设计基础平台建设，加强数字化设计人才队伍培养，建立数字化改装技术规范。
通过第一步建设，可以实现数字化改装技术的初步目标：1）试飞机构内部实现大型试验机改装、特种试验机研制等大型项目的全三维数字化协同设计；2）具备试飞机构与主机厂所间试验机数模顺利传递的能力；3）培养出一支高素质的数字化设计队伍。
第二步，在国内航空领域条件成熟时实现行业内数字化协同改装设计制造。国内在跨地域数字化协同设计制造方面只是进行了试验性的尝试，目前还不具备行业内跨地域数字化协同设计制造的条件，但是我国航空业正在积极努力地向实现这个目标迈进。
在数字化设计基础平台建设及数字化改装技术规范方面建议如下：
1）数字化设计基础平台。在三维建模软件方面，CATIA作为世界航空领域三维设计的主流软件应该是最佳的选择。CATIA以设计对象的混合建模、变量/参数化混合建模以及几何/智能工程混合建模等先进的混合建模技术，支持从项目调研、构思、详细设计、分析、模拟、装配及维护在内的全部工业设计流程，是全球航空业界普遍使用的一个集成产品开发环境。CATIA在国内航空企业中已得到了广泛的应用。
在产品数据管理方面，ENOVIA VPM以其与CATIA在产品建模之间已紧密集成的优势成为首选数据管理软件系统，能够实现物料管理、任务流管理、事件管理、配置管理、人员组织和权限管理等，它能提供一个上下关联的设计环境，便于多专业同时开展设计工作，便于不同部门之间制定设计的优化方案，便于开展不同配置的并行设计[ 2 ]。
在协同平台方面，可以基于Windchill系统根据试验机设计和改装业务进行配置和二次开发，使之成为试验机协同研制平台。Windchill是PTC 公司的一个大型PLM软件，该软件提供了近10个功能模块，涵盖了企业级产品数据管理和协同工作平台应具备的所有功能。Windchill 还提供了功能强大的工作流引擎，能够方便地对航空企业的各种复杂工作流程进行自动化和规范化的管理和控制[3]。
对于改装数字化设计基础平台可以考虑以三维设计软件CATIA作为基本的设计工具软件，通过ENOVIA VPM系统实现对产品数据管理以及设计过程的管理，依靠基于Windchill系统进行二次开发的协同平台实现研制工作流程自动化和规范化的管理和控制。
数字化改装设计基础平台构架示意图如图1所示。
2）数字化改装技术规范。波音公司根据相关标准和规范制定了BDS-600系列规范，使参研人员在统一的规范下有序进行。我国航空企业正在建立统一的数字化设计制造规范，已经颁布和实施了关于数字化设计制造的初步标准和规范，可以看出我国航空业正在积极推进数字化设计制造规范化建设。因此，作为试验机研制的一个重要环节，数字化改装技术规范化势在必行。数字化改装技术规范应该依据我国航空业现有标准、规范的统一约定，结合试验机改装设计特点及相关要求进行制定，并随着行业标准的完善不断地修订，最后形成与全行业标准规范相统一的完善的数字化改装技术规范。
3 结论
数字化技术、信息化技术对飞机的研制及业务模式产生了深刻的影响，我国在航空领域积极推进数字化、信息化建设，试验机数字化改装技术将是试验机设计改装的发展目标之一，它将有力地推动试验机数字化研制进程。
参考文献
[1]王永栓，王晓丽，向颖，等，航空工业数字化协同现状与发展[J].航空制造技术，2009，（11）：62-65.
关键词：机械专业；数字化设计；数字化制造
计算机技术已全面渗透到机械领域，学生熟练掌握和应用数字化设计制造技术已成为其必备的基本技能，企业在招聘中也将这项能力作为重要考核指标之一。为适应这种快速发展的新形势，满足社会的迫切需求，研究和探索如何培养掌握和应用数字化设计制造技术的优秀毕业生具有重要意义。通过广泛调研和细致分析，结合我校机械专业实际情况，提出了以典型数字化设计、分析、制造技术工程软件应用为主线，以实践教学基地和工程训练中心为载体，以培养学生创新能力、实践能力为目标，构建了贯穿于机械专业培养过程始终的数字化设计制造技术培养体系。
一、教学体系和教学内容的改革
在保持专业原有优势和特色的基础上，着重对数字化设计、数字化制造的教学内容、实习和实训等进行改革与创新，形成了一套完整的提高学生数字化设计制造技术能力的教学体系。
（一）工程制图类教学与实践
工程制图类是学生认识机械、了解机械的重要专业基础课，开设了机械制图、计算机绘图、三维设计等制图类课程，在教学中注重各门课程之间的融会贯通。计算机绘图将制图基本知识、视图表达方法、零部件绘制、装配关系等用计算机实现，提高了效率和设计质量，加深了对机械制图的理解和掌握。在三维设计中，通过建立三维实体模型、动态仿真，使学生容易理解，更容易激发其空间想象力和创新热情。
（二）工程力学类教学与实践
开设了机械系统动力学分析（如ADAMS）和有限元分析（如ANSYS）等分析课，增强工程力学类课程的直观性。如将刚体的静力学、动力学分析，变成动态的曲线或动画等输出形式，将构件的应力、应变分析等，变成动态的颜色改变、形状改变以及数据改变，形象直观，印象深刻。
（三）机械基础类教学与实践
机械基础类包括完整的机器设计过程―运动设计和工作能力设计。利用ADAMS等可以根据机构的运动尺寸建模，对机构进行运动学、动力学分析，为工作能力设计提供技术支持。利用ANSYS等进行应力、应变以及应力集中问题的仿真分析，加深学生对传动方案、结构尺寸和选用原则的理解。
（四）机制基础类教学与实践
机制基础类教学的一个主要任务是培养学生的工艺设计和夹具设计的能力。针对工程实际中的一个具有典型特征的机械产品零件，根据生产纲领要求以及现实生产条件，进行工艺设计和夹具设计。利用数字化设计表达夹具零件和装配体，并验证其设计结果。
（五）数控技术类教学与实践
针对工程实际中的典型加工对象，利用三维数字化设计首先进行建模、编程，生成加工轨迹，仿真加工及检验，后置处理，最终生成数控G代码。通过串行通讯或网络，实现上位机与数控机床之间通讯，将编制好的数控G代码下载到数控设备中，从而进行实际加工。从对象建模、刀具选择、工艺规划、代码生成、实际加工、加工效率检验等多方面培养学生的设计制造综合能力。
（六）现代设计方法类教学与实践
反求工程是现代设计方法之一。其利用三维激光扫描仪无接触地扫描被测对象表面轮廓，获得几何数据，构建曲面数字化模型，经过后置处理，生成RP需要的模型截面轮廓数据或NC代码，最终复制出原型或加工出实物。反求工程实现了从产品原型、产品设计到产品制造的数字化，达到了对学生进行综合应用训练的目的。
二、工程训练体系和内容的改革
工程训练的基本指导思想是四年不断线，分阶段、分内容、分层次系统地进行训练和培养。
（一）机械基础认知实习
对于刚入校的学生，进行包括传统设计、数字化设计、常规制造技术以及数控制造技术等在内的机械设计和制造方法的参观演示，使学生对主要的设计方法、制造技术和实现方式有一定的感性认识，激发学生对专业知识的学习热情和对专业的热爱。
（二）机械基础技能训练
进行全面的机械设计技术、制造技术等基础知识的学习与训练。绝大部分时间是用于车削、铣削、磨削、钳工、焊接、铸造、锻压、冲压、剪切等传统制造技术训练。同时，也进行简单典型零件二维、三维设计、读图能力训练以及基本的数控加工技术训练。
（三）数控技术训练
学生使用数字化设计制造手段进行典型零件的设计和数控编程，并在数控机床上完成零件的加工，突出了数字化设计与制造二者的有机融合。
（四）特种加工训练
训练学生掌握和使用多种与特种加工有关的设计、加工软件，掌握特种加工方法。加入这些训练内容，可使训练内容更加全面、生动、丰富。
三、项目驱动式第二课堂创新与实践能力培养
项目实践过程与听课不同，是一个主动的学习经历。项目课题主要来源于三个方面：一是学生自主命题，就是学生将在生活实际中遇到的困难、问题，进行提炼、分析、总结，提出有创造性价值的课题，这有助于培养学生的创造性思维和发现问题、分析问题及解决问题的能力。二是有主题的实践活动，例如根据各种学科竞赛的主题要求，组织学生开展创新设计实践，选拔优秀的创新设计作品参加竞赛，这有助于提高学生的创新能力。三是教师提供项目课题，教师可以根据自己的科研课题为学生提供创新实践项目。在项目的实施过程中，从设计构思、具体设计、工艺规划、加工制造、装配调试以及产品商业化等全过程都需要学生付诸实践。数字化设计与制造手段为项目课题的顺利实施起到重要作用。
四、结语
以数字化设计制造能力培养为切入点进行教学改革，促进了人才培养模式的不断完善。通过实践，该方法行之有效。不但使学生在空间思维能力、图形表达能力、常规工程设计制造能力得到培养和提高，而且其创新设计能力、先进制造能力以及工程实践能力也得到培养和训练，适应了知识创新和技术创新的需求。
参考文献：
[1] 雷辉. 机械类专业实验创新模式的构建与实践―链式工程训练实验教学法研究[J]. 中国大学教育, 2010, (6).
[2] 张树仁. 构建数字化设计制造技术教学平台的探索与实践[J]. 长春理工大学学报（高教版）, 2010, (4).
基金项目：黑龙江省高等学校新世纪教学改革工程项目“机械专业先进技术应用与创新型人才培养模式的研究与实践”（项目编号：黑教高处函[2009]7号）；黑龙江大学新世纪教育教学改革工程项目“机械专业创新型人才培养模式的研究与实践”（项目编号：200953）。
关键词：数字化技术；民用飞机；设计与制造
中图分类号：TU27 文献标识码：A
数字化技术在民用飞机设计和制造中的广泛应用已彻底改变了我国飞机行业的设计与制造模式。目前我国在研制民用飞机的全过程中大多使用国外比较先进的数字化设计和制造技术，不管从飞机的概念阶段、制造维护阶段还是服务和支持阶段，都已实现了可视化管理的水平。
1 飞机数字化的定义
飞机产品的数字化实际上就是使飞机定义信息能够通过一种方法在一个集成三维实体模型中进行表达，该方法规定了产品的尺寸、工艺信息、表达方法、公差标注规则等，从根本上改变了传统飞机产品数字化（即二维图纸和零件表）的定义方法。另外，飞机数字化的定义使其生产制造中的唯一依据发生了改变，变成了三维实体模型，并且它还改变了传统的制造方法。
（1）三维标注。设计人员应以实际的制造条件及技术水平对三维标注的原则、要求及紧固固件的标识方法进行制定，并统一规定飞机的尺寸、表面粗糙度、字母、文字、数字及公差等，从而形成企业标准。
（2）模型的精确。精确模型需满足两个条件：一是应满足数字化预装配和电子样机协调中的要求。二是应满足飞机在设计、制造及工艺中的要求。实际上，模型状态就是飞机的零件真实状态，工艺和制造部门可以直接使用。在民用飞机研制的过程中，为了精确模型，设计人员大多采用专业的模块建模方式进行保障，例如对一些机加零件进行精确设计时，大多通过CATIA V5软件中的Part Design模块来建模。
（3）民机的制造、工艺及装配信息。飞机的制造、工艺及装配信息在三维模型中无法进行表达，例如：热处理的方法、表面处理的方法、装配信息、紧固件的信息及材料信息等。设计人员可以采用对零部件的结构树来制定模板的方式将其标识到三维模型中。将零部件模型导入PDM系统的过程，可以使系统自动获取结构树中的制造、工艺及装配信息，并且还能自动按照规定的格式生成EBOM，以便为日后飞机工艺和制造环节提供更多服务。
2 飞机数字化的预装配
数字化的预装配实际上就是一个模拟装配的过程，该过程中将飞机整体的数字样机作为基础，以工艺的流程为主导，通过计算机的软件平台，实现产品装配中各个作业的统一建模，并在虚拟环境下，对产品进行工艺决策、质量检验及制造装配，整个过程主要传递的是数字量。
（1）装配干涉的仿真。工作人员通常在虚拟的装配环境中，对飞机的零件、组件及成品根据已设计的工艺流程进行定位、装配、移动及夹紧。在装配环节对不同产品间及产品和工装间进行干涉检查，如果系统中存在干涉情况就会自动报警，并且能够得出干涉的数量和区域，从而帮助工作人员及时寻找和分析出现干涉的原因。
（2）人机工程的仿真。产品装配过程中，人作为主要的参与者，作用于产品移动的整个过程中。在虚拟工装结构和产品结构的环境中投入标准化的人体三维模型，可以使系统自动根据制定的工艺流程仿真装配工人的可达性、可视性、可操作性、安全性及舒适性。其中可视性是指工作人员能否看见装配流程及能看到多大范围；可达性是指工人在工作过程中他们的身体或者肢体能否达到实际装配的位置；可操作性是指零件的重量及空间的大小是否能够为工作人员提供更多的便利；舒适性是指工作的操作时间及承受负荷是否能够保障他们的安全；安全性是指当工作在一些较高位置作业时是否具有安全保障等。
（3）对虚拟数字化车间的仿真。数字化技术的应用可使飞机设计和制造人员在虚拟装配环境下，建立地面、厂房及起吊设备等一些三维资源模型，并将建成的工作平台、装配工艺、夹具等放入厂房中，根据制定的装配流程对数字化车间进行仿真。
（4）装配顺序的仿真。数字化技术的应用能在虚拟环境中，根据已定装配工艺的流程，对产品的拆卸和装配过程实施三维动态的仿真，并检验各个零件是否能按照设计工艺顺序顺利装配上去，这样很大程度上保障了工艺设计装配顺序的正确性。
3 产品的数据管理
产品的数据管理核心为产品，管理的信息主要以过程、资源和数据为三大要素，并通过运用PDM软件技术，实现与产品有关的集过程、资源及数据于一体的管理技术；以飞机整体优化概念为依据来描述整体产品的数据开发过程和制造过程，并对产品在生命周期的数据管理进行规范，从而保障产品数据的可跟踪性及一致性，使被设计的数据更加有序，实现产品在设计、制造及工艺环节中的优化和资源共享。
PDM系统的功能内容主要有：文档管理、工作流程的管理、产品管理、工装管理及对管理和合作工作的更改等。其中文档管理的对象是各个产品的文档资源，包括质量管理、企业和外部环境标准、工艺文件、更改管理、工装文件、设计文件、外来纸质的文件、车间工艺的文件、数据安装的通知单、外来数据的发放清单、产品文档等；产品管理的对象为不同产品中的材料、统计报表、产品数据及BOM等，并使EBOM、MBOM及PBOM三者实现重构，从而保障工艺、数据及设计衔接的有效性，及数据维护的统一性；工作流程的管理是指对不同产品业务流程的管理，例如一些工艺文件的任务分配流程、审批流程、数据发放的流程等，从而最大限度上保障企业流程的规范性及自动化，使设计人员将工作重心放到产品生命期的重要任务上；工装管理的对象为各个产品的工装工艺和工装设计；而更改管理是指对各个产品工艺设计的更改单、技术单、材料定额的更改单及设计更改单等进行有效地管理。PDM系统对飞机产品的数据管理起到了巨大的作用。
结语
总之，数字化技术在民用飞机设计和制造过程中的应用使飞机研制过程发生了巨大的变化，不仅提高了整体设计和制造的技术水平，还加快了飞机现代化的发展，取得了很大的进展，该技术将会在日后研制民用飞机的过程中，发挥其重大作用。
参考文献
[1]于勇.大型飞机数字化设计制造技术应用综述[J].航空制造技术，2009（11）.
自国际金融危机爆发之后，工业发达国家重新意识到了制造业的重要性。美国、德国纷纷确定了重振制造业的目标。作为制造大国，中国也正在起草相关规划。其中，优先推进制造业网络化、数字化、智能化发展是重要内容之一。
“现在多数企业在数字化上面有误解，认为用了ERP系统，在管理、采购、报价、营销上达到数字化就够了，这是对数字化制造的片面理解。”中国工程院院士柳百成告诉《中国经济和信息化》（以下简称CEI）记者。
柳百成认为，数字化制造的核心在于设计过程的数字化和制造过程的数字化。中国未来发展数字工厂，重点也应该放在数字设计和制造这两个实体的过程上。
CEI：我国正在大力推进先进制造业的发展，先进制造业的内涵究竟是什么？
柳百成：这个可以参考美国是如何重振制造业的。2011年，美国奥巴马总统提出并启动了先进制造伙伴计划（Advanced Manufacturing Partnership，AMP），并将投入5亿～10亿美元来推动这项计划。美国对先进制造的定义包括两个方面。一方面是原有的产品和工艺采用了新方法、新技术；另一方面是用新材料、新技术或新方法，生产新产品。
为确保美国制造业在全球的领导地位，2013年，美国总统执行办公室和国家科技理事会联合了“国家制造创新网络-初步设计”。
美国国家制造创新网络是由15个制造创新研究院组成的。第一批已建立了4个创新研究院，其中，第一个是增材制造创新研究院，第二个是数字化制造与设计国家创新研究院，第三个是轻量化材料制造创新研究院。最近，又在启动第二批4个制造创新研究院的组建。
从这里可以看出，数字化制造是先进制造的一个重要部分，但并不是先进制造的全部。要将中国的制造由中低端产品发展到中高端产品，除了数字化技术外，还要与高新技术集成、融合。
美国建立的制造创新研究院集中了全国之力，例如，增材制造创新研究院由85个企业、13个研究型大学、9个社区学院和18个非营利机构组成。
CEI：你理解中的未来制造强国应该是什么样的？需要具备什么样的特征？
柳百成：什么样的国家才能够称为制造强国？对中国而言，我认为需要具备5个特征。一是要有雄厚的产业规模。二是要有很强的创新能力。三是要有一批知名的品牌和企业。例如，汽车企业有像美国的通用或日本的丰田那样的品牌。四是要有良好的质量和经济效益。五是要具有可持续发展能力。
CEI：应该如何实现上述提到的未来制造强国的五个特征？
柳百成：这需要强调两个方面。第一，要发展基于网络的数字化、智能化制造。核心内容是设计过程的数字化和制造过程的数字化。其中，设计的数字化不要理解为绘图的数字化，不是用了3D造型软件就达到了设计数字化。真正的数字化设计，在设计全过程都要采用有限元等计算机辅助工程分析（CAE）。
第二，要加强制造业的基础。什么是制造业的基础？首先是基础材料。我们在制造大飞机时用到的很多材料，还要靠进口。其次是轴承和液压件等基础零部件。例如，目前工程机械中用的很多液压件等元器件仍依赖进口。最后是基础工艺。很多产品和装备我们做出来了，但工艺稳定性和可靠性都达不到用户要求。例如，有些高档数控机床，在出厂的时候，能够达到国外同类产品的精度和性能，但是用不了多久，跟国外的差距就表现出来了。
CEI：机器人的应用如今在工厂里越来越普遍了，现在制造业已经掀起一股机器人热，应该如何看待机器人在未来先进制造业中的作用？如何看待制造业中机器人对人的影响？
柳百成：机器人的发展当然很重要，但是，也不要一拥而上。对于机器人的发展，要有正确的定位。在制造工厂里，机器人是高端装备中的一个重要组成部分，但不是高端装备的全部。智能化装备或智能制造单元是由先进装备如高端数控机床和机器人集成组成的。我国已是机器人消费大国，但80%左右的机器人仍依赖进口，远不是机器人强国。
在数字化工厂里，人的作用不可能完全被机器人取代。数字化工厂不等于无人工厂，而是需要更高水平的高级工程科技人才和高级技术工人。
CEI：制造业目前出现了服务化的趋势，应该如何看待这个趋势？
柳百成：服务化是一个很重要的发展趋势。罗尔斯・罗伊斯公司是英国著名的航空发动机公司，其发展历程经过三个阶段。第一阶段是卖发动机给用户。第二阶段是提供发动机租赁业务。第三阶段是服务化，卖发动机的工作服务时间。例如约定5万小时的飞行时间，只要在该时间之内，出现任何问题都由企业全权负责服务。这就是一个从卖产品到卖服务的过程。
CEI：和西门子这种百年企业相比，中国制造业企业差距在哪儿？中国制造业发展的软肋何在？
柳百成：长期以来，我国很多制造企业光搞生产，而忽略了创新。以往国内很多汽车企业，靠引进国外技术及图纸生产汽车。他们没有也不需要研发队伍，时间长了，也就缺乏自主创新的研发能力。
现在中国想要成为制造强国，企业一定要有一支能力强的研发队伍，而且要加强研发投入。目前，国内企业的研发投入还远远不够，制造企业的研发投入占销售比例平均只在1.5%左右。而国外企业的研发投入占销售比例在3%～5%左右。
CEI：中国应该如何发展先进制造，来弥补与发达国家的制造业差距？
关键词：以太网；移动平台；农业机械；数字化管理
一、基于以太网和移动平台开展农业机械云制造数字化管理的特征
将以太网与移动平台相互结合，这样在所开展的机械云制造技术中能够实现自动化管理，数字管理技术得到了更高效的使用，无论是农业机械的生产加工，还是后续使用，都能够达到一个理想的形式，分析其特点可以发现首先在设计平台上更具有先进性，能够达到理想的使用效果，使用过程中所存在的问题，通过数据库建立可以提升管理效率，这样的管理技术与实际情况之间的配合才能更加顺利[1]。移动平台结合网络环境在使用范围上更加的广阔，不会受到系统平台隐患影响，可以不受时间与距离的影响，通过网络传输功能来实现系统的管理控制，在农业机械制造业发展中起到了推动作用。其次是这种管理理念具有虚拟性，管理信息传输是在网络环境下进行的，在云制造的数据库中会体现出这一特征，制造过程的管理需要配合平台所提供数据来进行，只有数据信息得到有效利用，后续的农机生产制造质量才能得到保障，否则造成材料浪费，或者影响农业机械使用功能。
二、当前基于以太网与移动平台开展农机制造数字化管理的技术
1.计算机辅助设计。对管理数据库进行完善时会运用到计算机辅助设计技术，在此技术的保障下所开展的各项配合都能够达到一个更理想的建设使用效果，对于一些比较常见的功能实现需求，数据库建立期间会根据具体的需求来进行进一步完善，并在信息使用安全上得到更明显的进步提升。计算机辅助设计需要程序软件的参与，只有不断的完善内部信息，在数据库的信息存储范围上不断进步，最终的使用效果才能更加理想[1]。首先确定一个数字化管理框架范围，在框架范围的基础上再进行后续完善，对数据信息进行整合研究，实现数字化的农业机械制造管理，并与以太网、移动平台充分结合。
2.虚拟原型技术应用。掌握了完善的信息技术后，后续进行的管理数字化设计可以在信息引导下完成。对于过程中比较常见的功能隐患问题，需要加强调解控制，移动网络环境具有极强的数据传输能力，这一功能在发展农业机械制造数字化管理中起到了功能完善的作用，同时在管理过程中也能够根据实际生产需求不断的做出调整，达到一个更理想的安全生产效果，针对未来的功能进步提升也有很大的促进作用。虚拟原型充分利用了以太网环境特征，在所开展的工作任务上能够将虚拟与现实管理相互结合，高效利用数据库资源的同时根据现实管理需求不断的调整管理系统，达到一个信息共享的作用。
3.强调农机产品的协同设计。在对农机产品进行数字化管理设计时，虽然在设计理念上做出了区分，但设计过程中仍然可能会遇到功能差异带来的问题。以太网发展目前已经十分成熟，但应用在农机产品生产设计中仍然存在经验方面的欠缺，通过这种方法来帮助提升管理工作完成效果，可以有效的促进管理计划落实发展。协同设计会从多个层面共同开展，其中也存在很大程度上的差异性，尤其是在管理计划与现场创新上，充分掌握这一技术性方法，并通过数字化管理技术研发设计来提升技术的落实程度，对于现场工作任务的开展也有很大帮助。移动平台下信息传输速度得到了提升，同时更能够根据农业机械生产需求来做出调整，这一点是传统方法中所不具备的，也是未来数字化管理与云制造发展相互结合的有效技术性方法，充分完善设计理念，在最终的设计效果上才能有更好的进步。
结语
农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位, 将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式, 用新技术改造传统农业, 支持新兴农业技术, 提高农业竞争力的重要手段。
参考文献
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.
[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.
以飞机装配工艺为例，过去采用样板、模线、样件等模拟量传递方式，效率，准确度，产品质量都比较低。而现在基于计算机的先进装配协调方法采用了数字量传递的方式，效率，准确度都有很大提高。然而无论是哪种装配，协调工艺都决定于其设计。因此要提高装配，协调工艺必须从设计入手。数字化设计技术以CAD/CAM技术、计算机技术、网络数据库技术和信息集成技术发展等为基础，主要内容有产品数字化定义、虚拟装配和并行技术等。产品数字化定义是应用计算机来描述和定义产品的研制，它的目的是对在产品全生命周期的数字化过程中所包含的信息进行定义和描述，以及这些信息之间的相互关联。产品数字化装配是指对已进行数字化定义的产品零部件通过计算机实体进行虚拟装配，确定航空部件的配合是否符合尺寸，配合要求是否存在超差等等。使在设计过程中的可能不合理因素减到最少，从而减少在制造过程中的更改与返工。由于采用了数字化设计技术，使波音777研制周期缩短了一半，降低了25%的成本，减少了75%的出错与返工率，产品质量得到了大幅度提高。并在波音777飞机开发与制造过程中的成功应用，使数字化设计技术的重要性得到充分认识。
2集成技术
由于航空产品有研制周期长，结构复杂，制造精度要求高，产品使用期长，售后情况复杂，研发生产合作国际化等特点，因此集成技术显得尤为重要。作为集成制造技术的重要组成部分，计算机集成制造技术通过计算机技术将CAD、数控编程、数控加工等原本各自独立的环节整合为一个有机整体，以达到提高产品质量，缩短制造过程，减少生产成本的目的。现代集成技术包含有信息集成、过程集成和企业间集成。通过现代集成技术可实现数字化、网络化、全球化制造。完成波音777研发生产后波音公司，开始实施DCAC/MRM（飞机结构设计与控制/制造资源管理），以达到从用户订单、设计制造、最终到交付使用的统一信息和过程管理的目的。现代集成技术可以解决以前单一数据源方面存在的问题，统一管理产品数据、生产管理过程数据。确定信息的完整性、唯一性、协调性、有效性、无冗余和安全性。将资源管理、设计、制造、销售、服务等5个过程的信息整合为一体。
3数控加工技术
先进的数控加工技术是当代航空制造业中一个重要的组成部分，也是柔性制造技术的基础。随着我国近年来大量新机研制项目的开发，大量的业务都需要国际间合作，各航空企业所保有的数控机床总量已大幅度增加，通过数控机床加工的零件数量明显增多。在航空制造所涉及的零部件主要特点是结构复杂、零件数量多，表面形状复杂。因此加工技术难度很大，在此需求背景下，对航空行业的数控加工技术水平有很高要求。为实现这一要求，以特征技术为基础的针对飞机零部件和发动机机构件的CAD/CAPP/CAM集成系统技术，分布式的DNC技术，CAP智能化技术，网络数据库以及相应的数据管理技术，车间生产组织、管理调度技术有了很大的提高。
4虚拟制造技术
虚拟制造的实质是通过相关软件在计算机中的制造，可在计算机中演示完整的制造过程。通过虚拟制造可以验证制造过程的安全性，并且可以进一步优化生产方案。从而保证设备与操作人员的安全，降低产品的生产成本，缩短生产工期，提高生产效率。
5计算机技术在常规成形领域中的应用
作为最早于计算机技术相结合的行业，计算机技术明显地推动着航空制造工业各方面的改变。计算机技术在航空部件制造的三大传统工艺（钣金、机械加工、铆装）中的广泛应用，航空制造技术水平有很大进步。飞机钣金件往往具有结构体积大，质量轻的特点，而且大部分飞机结构中的钣金部分是保证飞机气动外形的重要组成，其加工水平直接决定了飞机的气动性能。然而以蒙皮加工为例，传统的蒙皮拉形机往往以人工操作为主，加工质量取决于操作员的熟练度与技术水平，导致产品质量不稳定。不过随着大量采用数控技术的蒙皮拉形机的投入使用，产品质量得到稳定保障。在传统的机械加工方面，大量地对先进数控设备进行采用，使飞机零部件中的复杂表面加工，如发动机叶片的生产效率大大提高。在传统的飞机连接技术中主要采用铆接等方法，同时也导致了疲劳寿命低，密封性差等。而随着对真空电子束焊，激光焊等先进连接技术的研究，可以有效地改善机体结构的各项力学性能。
6结束语
关键词：数字化车间加工效率信息集成
中图分类号：TP278 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）03-0000-00
1、分析数字化车间的重要性
经过对高效率数控车间加工技术以及制造执行系统技术的一系列研究、开发和应用。从而建立数字化车间基本的环境，实现数字化数控车间技术方面的信息、管理方面的信息以及生产方面信息的有机结合，这样可以大大提高数控加工技术的水平和数控技术应用的效率以及制造系统的快速反应能力等 。由于我们要考虑到数控加工工艺基础参数库、产品数据管理、制造资源数据管理的统一结合。同时要研发相应的车间管理生产与控制系统，现场数据信息收集系统和网络化DNC的研发以及与CAD／CAM／CAPP 相关的系统，还有控制系统集成应用与质量管理。与之同步进行的是数控加工技术方面的研究与实际应用，这样就再一次提高了数控加工的效率。
1.1数字化信息的集成
一些数控设备反馈来的信息，如监测信息、状态信息、检验信息等，这些信息提供了对生产和管理非常重要的信息，然后这些信息通过网络进行程序、DNC双向的传输。当前，数控车间一定要具有远程控制能力以及信息采集的能力；同时，完成信息和预计执行状态等信息由计算机提供给生产管理系统。数控加工和普通意义的加工已经不是一回事了，前者中的刀具已不再只是加工的工具，它也参加了工艺方面的设计以及与程序编译相关的各种数据，刀具首先要预调，因为预调信息必须带入系统；刀具的各种参数如刀补号、刀具参数、刀具检测和换刀等指令信息，它们都是非常重要的信息资源参与生产的全过程。加工参数、数控工艺、机器加工工艺、数控编译程序等各种信息都必须集成才可以。
1.2高效加工技术的一些应用
高效加工的最主要手段是高速度加工，这种方法在制造业例如模具制造业应用非常广泛。它的优势主要表现在提高生产效率；提高加工材料的质量；节约资源；减小切削力减少加工的能耗；大大减少了加工的流程。就当前情况而言，高速率加工技术在应用方面还不太成熟，主要原因是大型装备制造业有自己的一些特点：产品以及装备逐渐大型化。由于这个原因，在目前现有的装备条件下，研发高效率加工应用技术对一些大型装备制造业更有用。为了提高大型装备数控加工效率 ，我们可以通过以下方法来实现：研究刀具技术和刀具切削参数以及研究高效率刀具切削技术、优化零件工艺。
2、如何构建数字化车间
如何建立数字化车间系统，它的规划和构建是很复杂的，这就需要我们研究一个兼顾统一的方案，仔细研究分析数字化车间的标准与需求。
2.1 数字化车间基本格局系统的建立
这一步至关重要，是整个数字化车间设计规划的基础，关系到以后整个数字化车间的运行，决定以后车间能不能流畅，信息采集能不能快速、到位，能不能给上面的系统提供强有力的保障。基本格局系统的建立主要包括以下几个方面：怎样设计厂房，硬件信息化，如何布局生产线以及各种物资进出进行整体设计。
2.2 建立车间管理系统
这个设计阶段是数字化车间设计的重点，因为这个阶段的设计直接影响到数字化车间是否能够正常运行，进行数据分析处理和，起到承上启下的关键作用。车间管理系统就是所谓的控制软件和车间生产管理的有机统一，通过各种软件相互配合连接成一个管理系统。在这个阶段主要需要思考的问题是：如何设计数据库系统、如何设计数据收集系统、如何设计工业电视系统等。
2.3 如何建立车间生产系统接口
生产计划系统、生产管理系统、CAPP 系统以及工业电视系统等接口系统是主要的车间生产管理系统接口。接口系统的最基本原则是要保证数据顺利交换，其一是这项工作一定要仔细，其二是尽量做简单些。最重要的是必须考虑数据交换模式，不能让所有系统产生数据耦合，从而使系统稳定性降低，不管是以视图模式还是其它的模式。
3、构建数字化车间的策略
3.1建立现场服务系统
在很多时间中机床不是运行的，这要占相当大的一部分时间。如何建立一个服务体系围绕着数控设备来进行，就是要依据各种刀具、物资等各种资源先进行需求计划， 一些分厂要先把生产所需的物料运送到加工机床旁边，各个准备部门要预先准备好所需刀具， 增加数控机床的有效利用率，提高数控机床的利用率。还有一个方法来提高数控设备的效率，就是对设备出现的各种故障要及时诊断与处理。另一个方面要培养一些熟练掌握机电方面知识的全能维修工程师，主要负责在分厂维修，创立分厂故障维修数据库，增加故障分析和维修的反应能力，使机器尽快运行起来。尽量多的储备一些机床所必须的零件，一些易损的零件更要多储备些。与机床生产商保持必要的联系。
3.2网络化DNC监控的构建
构建网络化DNC监控，必须加快数控设备DNC连入互联网的速度，尽量确保数控加工程序在传输中的成功。最好的一个办法是在机床附近设立客户机，配置各种程序软件和仿真编译软件等所需各种软件。这样可以确保机床的当前运行状况、故障情况等都能及时的反回到客户机，然后由客户机进行统计与分析，这样可以大大提高数控机床制造系统的快速反应速度。
4、结语
主要是通过动态化生产进度反馈系统、数字化系统以及监控系统来建立数字化的制造车间；首先要建立一个比较完备的集成的信息与数字化平台服务和现场监控作业机制系统，解决决策层和执行层之间沟通难的问题，保证制造过程的有序进行；其次要建立一个现场工作服务站，主要给在场作业人员提供一些必须的信息如工作指令、物料、进度等，从而实现一体化的现场作业流程；最后要对现场的很多工作资源实行信息化的管理体制，这些资源主要有工辅具和备品备件库房，目的是维护生产现场的产品生产秩序，提高成产的工作效率，减少不必要的时间浪费。
参考文献
[关键词]提升；数字化；造船管理；经营水平；途径
中图分类号：F407.474 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0374-01
在现代化背景下，若要进一步推动我国造船行业的发展，就应当不断采用新技术、新方法提升我国造船水平，同时采用科学、合理的方式加强我国造船管理。只有这样才能加快我国走进海洋强国的行列。而数字化造船管理是目前一种较为普遍的管理方式，我国应当以此为入口，不断强化数字化造船管理和经营水平，从而促进我国船舶行业的发展。
一、数字化造船概述
在信息化时代，信息技术在造船工业的应用方式、深度等已经成为衡量一个国家造船工业水平的关键。为此，我国必须重视利用信息技术不断追赶国际先进水平。当前，数字化造船管理的难点还在于全过程的信息集成，如果缺乏一体化的设计生产管理系统，会使得管理需求与生产实际脱离。虽然我国很多企业已经引进了一些较为先进、完善的设计系统，但是并还没有能从根本上解决数字化造船管理问题。目前，我国造船数字化的建设总体上还处于“分段制造”向中间产品专业化生产为导向的“分道制造”过渡中，而日韩等造船发达国家已经实现了“壳舾涂一体化”的“集成制造”模式，并开始进入到“敏捷制造”模式。显然，我国数字化造船水平仍然不足。
业界人士指出，若要提升我国数字化造船水平还要建立造船企业内部、造船企业之间以及造船企业与配套企业之间的信息数字化平台，保证船舶的生产、管理都能够建立在数字化信息系统之上共享信息；另外，还应当建立系统化的造船行业数字化平台，保证各大、中小企业之间都能够共享数字资源，从而促进我国造船行业更大范围的发展；除此之外，还应当加大资金投入，目前我国中小船企普遍本身经济实力有限，加上造船行业生产的特点是资金占用量大，盈利微薄，能够投入数字化建设的资金有限。国家应该加大对大型造船企业信息化建设的资金投入力度，并给予优惠政策。只有这样才能真正提升数字化造船管理与经营水平。
二、提升数字化造船管理与经营水平的途径
1.政策引导，统筹发展
纵观国内外先进的造船企业，其之所以成功主要是依赖于国家政策和政府的支持。比如韩国和日本在政策、资金方面对数字化造船都有明确的优惠政策。因而，我国也应当实时地出台一些国家政策，正确引导我国造船工业数字化的发展。
早在2009年我国出台的《船舶工业调整与振兴规划》无论是从宏观上还是从微观上来看，对船舶工业数字化建设产生了非常好的影响。有关专家也认为，国家加大对数字化造船行业的扶持和引导，有利于提高整个造船工业的数字化水平。2016年出台的《推进船舶智能制造指б饧》进一步指出要完善造船精益管理体系，全面推广数字化造船。只有国家出台相关的引导政策才能进一步推动我国造船工业的数字化发展，才能营造出良好的大环境，确保企业能够看清当前形势不断采用新方法、新理念，创新数字化造船工业体系，最终提升自身的数字化造船管理与经营水平。
2.研发新的数字化造船管理与经营系统
首先，在当前形势下，国外一些先进企业已经具备了非常完善的数字化造船系统。为此，我国造船企业可以积极借鉴先进经验，引进新的管理系统实现我国数字化造船管理与经营的创新，改变当前我国数字化造船管理的现状。目前较为常见的数字化造船管理系统有三菱重工的MATES系统、万国造船的HICADEC系统、川崎重工的KHI CIMS、住友重机械SUMIRE等等。与此同时，我国企业还应当认清当前发展形势，创新管理与经营模式，而不是一味地模仿，我国应当加大科研力度开发出符合我国造船工业实际的数字化造船管理系统。只有这样才能真正促进我国数字化造船管理与经营水平的提高。
在实施应用过程中，还应当认识到数字化造船行业中的风险，科学规划企业发展。立足行业发展现状，结合造船模式转化和推进，以数字化造船管理系统为手段和载体，固化转模成果，实现缩短造船周期、提高生产效率和降低造船成本的目标；积极探索建立系统的行业数字化平台，促进全行业数字化的建设与共同发展。
3.实施技术创新，努力提高数字化造船管理与经营水平
随着我国造船工业的逐渐发展，国内市场形势已经发生了很大的变化。为此，我国造船企业应当认真分析当前船舶行业形势，并结合自身发展实际提升数字化造船管理的水平。在稳定中求发展，以技术创新为驱动，以创新经营模式为基准。
各造船企业还应当结合各种先进科学技术实现数字化造船管理的创新。比如上海外高桥造船公司围绕提高数字化研发设计能力、数字化制造能力、数字化管理能力，制定了加快两化融合工作规划和计划，其中利用移动网络通信技术优化精细化派工管理项目已覆盖所有生产部门和班组，共 9000 多人实行精细化派工管理，公司整体生产效率平均提升 10%。又如南通中远川崎在全面推进“数字化造船”基础上，2012 年起连续引进条材、型材、装配、先行等 4 条机器人自动生产线，改造了多条流水化生产线，大部分内场实现了设计与生产联网的自动化操作，为迈向智能船厂打实了基础。从中能够看出，只有企业认准当前发展形势，结合新技术、新理念，创新数字化造船管理与经营方式，才能真正提高自身的核心竞争力，也才能真正提高我国造船工业的水平，更进一步加快我国船舶事业发展。
综上所述，提升数字化造船管理与经营水平有助于推进我国造船行业的迅速发展。为此，我国政府应当出台一定的政策支持、扶持数字化造船技术的应用和发展，而企业则应当结合自身企业实际不断实现数字化造船管理与经营方式的创新，从而进一步推动我国造船工业的发展。
参考文献
[1] 刘泽，侯政友.提升数字化造船管理与经营水平初探[J].舰船科学技术，2014，03：146-150.
