数字化制造技术的发展方向

1. 数字化制造技术的发展方向

1. 利用基于网络的CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM集成技术，实现产品全数字化设计与制造在CAD/CAM应用过程中，利用产品数据管理PDM技术实现并行工程，可以极大地提高产品开发的效率和质量，企业通过PDM可以进行产品功能配置，利用系列件、标准件、借用件、外购件以减少重复设计，在PDM环境下进行产品设计和制造，通过CAD/CAE/CAPP/CAM等模块的集成，实现产品无图纸设计和全数字化制造；2. CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM技术与企业资源计划、供应链管理、客户关系管理相结合，形成制造企业信息化的总体构架CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM技术主要用于实现产品的设计、工艺和制造过程及其管理的数字化；企业资源计划ERP是以实现企业产、供、销、人、财、物的管理为目标；供应链管理SCM用于实现企业内部与上游企业之间的物流管理；客户关系管理CRM可以帮助企业建立、挖掘和改善与客户之间的关系。上述技术的集成，可以整合企业的管理，建立从企业的供应决策到企业内部技术、工艺、制造和管理部门，再到用户之间的信息集成，实现企业与外界的信息流、物流和资金流的顺畅传递，从而有效地提高企业的市场反应速度和产品开发速度，确保企业在竞争中取得优势；3. 虚拟设计、虚拟制造、虚拟企业、动态企业联盟、敏捷制造、网络制造以及制造全球化，将成为数字化设计与制造技术发展的重要方向虚拟设计、虚拟制造技术以计算机支持的仿真技术为前提，形成虚拟的环境、虚拟设计与制造过程、虚拟的产品、虚拟的企业，从而大大缩短产品开发周期，提高产品设计开发的一次成功率。特别是网络技术的高速发展，企业通过国际互联网、局域网和内部网，组建动态联盟企业，进行异地设计、异地制造，然后在最接近用户的生产基地制造成产品；4. 以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将得到超速发展和应用瞬息万变的市场促使交货期成为竞争力诸多因素中的首要因素。为此，许多与此有关的新观念、新技术在21世纪将得到迅速的发展和应用。其中有代表性的是：并行工程技术、模块化设计技术、快速原型成形技术、快速资源重组技术、大规模远程定制技术、客户化生产方式等；5.制造工艺、设备和工厂的柔性、可重构性将成为企业装备的显著特点先进的制造工艺、智能化软件和柔性的自动化设备、柔性的发展战略构成未来企业竞争的软、硬件资源；个性化需求和不确定的市场环境，要求克服设备资源沉淀造成的成本升高风险，制造资源的柔性和可重构性将成为21世纪企业装备的显著特点。将数字化技术用于制造过程，可大大提高制造过程的柔性和加工过程的集成性，从而提高产品生产过程的质量和效率，增强工业产品的市场竞争力。

2. 数字化制造技术的介绍

在数字化技术和制造技术融合的背景下，并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户的需求，迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。

3. 数字化制造技术的主要内容

1. CAD---计算机辅助设计CAD在早期是英文Computer Aided Drawing (计算机辅助绘图)的缩写，随着计算机软、硬件技术的发展，人们逐步的认识到单纯使用计算机绘图还不能称之为计算机辅助设计。真正的设计是整个产品的设计，它包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等，二维工程图设计只是产品设计中的一小部分。于是CAD的缩写由Computer Aided Drawing改为 Computer Aided Design，CAD也不再仅仅是辅助绘图，而是协助创建、修改、分析和优化的设计技术。2. CAE---计算机辅助工程分析CAE (Computer Aided Engineering)通常指有限元分析和机构的运动学及动力学分析。有限元分析可完成力学分析(线性.非线性.静态.动态)；场分析(热场、电场、磁场等)；频率响应和结构优化等。机构分析能完成机构内零部件的位移、速度、加速度和力的计算，机构的运动模拟及机构参数的优化。3. CAM---计算机辅助制造CAM（Computer Aided Manufacture）是计算机辅助制造的缩写，能根据CAD模型自动生成零件加工的数控代码，对加工过程进行动态模拟、同时完成在实现加工时的干涉和碰撞检查。CAM系统和数字化装备结合可以实现无纸化生产，为CIMS（计算机集成制造系统）的实现奠定基础。CAM中最核心的技术是数控技术。通常零件结构采用空间直角坐标系中的点、线、面的数字量表示，CAM就是用数控机床按数字量控制刀具运动，完成零件加工。4. CAPP---计算机辅助工艺规划世界上最早研究CAPP的国家是挪威，始于1966年，并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AutoPros，并于1973年正式推出商品化AutoPros系统。美国是60年代末开始研究CAPP的，并于1976年由CAM-I公司推出颇具影响力的CAP-I's Automated Process Planning系统。5. PDM---产品数据库管理随着CAD技术的推广，原有技术管理系统难以满足要求。在采用计算机辅助设计以前，产品的设计、工艺和经营管理过程中涉及到的各类图纸、技术文档、工艺卡片、生产单、更改单、采购单、成本核算单和材料清单等均由人工编写、审批、归类、分发和存档，所有的资料均通过技术资料室进行统一管理。自从采用计算机技术之后，上述与产品有关的信息都变成了电子信息。简单地采用计算机技术模拟原来人工管理资料的方法往往不能从根本上解决先进的设计制造手段与落后的资料管理之间的矛盾。要解决这个矛盾，必须采用PDM技术。PDM（产品数据管理）是从管理CAD/CAM系统的高度上诞生的先进的计算机管理系统软件。它管理的是产品整个生命周期内的全部数据。工程技术人员根据市场需求设计的产品图纸和编写的工艺文档仅仅是产品数据中的一部分。PDM系统除了要管理上述数据外，还要对相关的市场需求、分析、设计与制造过程中的全部更改历程、用户使用说明及售后服务等数据进行统一有效的管理。PDM关注的是研发设计环节。6. ERP---企业资源计划企业资源计划系统，是指建立在信息技术基础上，对企业的所有资源（物流、资金流、信息流、人力资源）进行整合集成管理，采用信息化手段实现企业供销链管理，从而达到对供应链上的每一环节实现科学管理。ERP系统集中信息技术与先进的管理思想于一身，成为现代企业的运行模式，反映时代对企业合理调配资源，最大化地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。在企业中，一般的管理主要包括三方面的内容：生产控制（计划、制造）、物流管理（分销、采购、库存管理）和财务管理（会计核算、财务管理）。7. RE---逆向工程技术对实物作快速测量，并反求为可被3D软件接受的数据模型，快速创建数字化模型（CAD）。进而对样品进而作修改和详细设计，达到快速开发新产品的目的。属于数字化测量领域。8. RP---快速成型快速成型（Rapid Prototyping）技术是90年代发展起来的，被认为是近年来制造技术领域的一次重大突破，其对制造业的影响可与数控技术的出现相媲美。RP系统综合了机械工程、CAD、数控技术，激光技术及材料科学技术，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想物化为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而可以对产品设计进行快速评价、修改及功能试验，有效地缩短了产品的研发周期。

4. 数字化对制造业的影响

数字化会极大程度地缩减传统制造型企业对人工费用的支出。
数字化会普遍提高制造行业的加工精度和效率。
数字化会促进工业物联网，让机器去加工制造机器。
数字化会加剧制造业的更新换代。

5. 数字化制造技术的定义

通俗地说：数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理，这就是数字化的基本过程。计算机技术的发展，使人类第一次可以利用极为简洁的“0”和“1”编码技术，来实现对一切声音、文字、图像和数据的编码、解码。各类信息的采集、处理、贮存和传输实现了标准化和高速处理。数字化制造就是指制造领域的数字化，它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势，其内涵包括三个层面：以设计为中心的数字化制造技术、以控制为中心的数字化制造技术、以管理为中心的数字化制造技术。

6. 数字化企业的数字化制造

所谓数字化制造技术，是指在数字化和制造技术融合的背景下，并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户需求，迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，以实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求性能的产品的整个制造过程。数字化制造已成为全球制造业发展的新趋势，我国是制造业大国，如何顺应这一发展趋势，通过数字化制造加快产业升级值得高度重视。

7. 工业企业数字化发展的过程是

国务院发展研究中心副主任隆国强指出：“工业互联网是新工业革命的关键支撑和智能制造的重要基石。十九大报告提出‘推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合’ 。今年，‘大力发展工业互联网平台’也首次进入了政府报告和全国两会。中国工业互联网发展将迎来重大机遇。”针对中国传统产业的行业数字化特点和不同发展阶段，《模式和路径》提出了数字化转型“四步走”的路径。第一阶段（2018-2020）开展数字化转型试点，第二阶段（2021-2025）推进中小企业进行数字化转型，第三阶段（2026-2030）实施企业内到行业的集成，并于第四阶段（2031-2035）最终实现完整的生态系统的构建。【摘要】
工业企业数字化发展的过程是【提问】
您好，很高兴为您解答，工业企业数字化发展的过程是：1、自动化        PID、PLC、DCS2、信息化        工厂财务  办公        ERP MES  电商3、网络化         工厂内网、外网，有线、无线连接4、智能化         OT IT融合，云计算，大数据，AI，新一代应用【回答】
国务院发展研究中心副主任隆国强指出：“工业互联网是新工业革命的关键支撑和智能制造的重要基石。十九大报告提出‘推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合’ 。今年，‘大力发展工业互联网平台’也首次进入了政府报告和全国两会。中国工业互联网发展将迎来重大机遇。”针对中国传统产业的行业数字化特点和不同发展阶段，《模式和路径》提出了数字化转型“四步走”的路径。第一阶段（2018-2020）开展数字化转型试点，第二阶段（2021-2025）推进中小企业进行数字化转型，第三阶段（2026-2030）实施企业内到行业的集成，并于第四阶段（2031-2035）最终实现完整的生态系统的构建。【回答】
为此，《模式和路径》建议，中国应构建数字经济的战略体系、完善数字化基础设施建设、形成一整套制度保障体系、形成大中小企业协同发展的数字化产业格局以及构建开放、协同、融合的数字化生态体系。【回答】

8. 数字化设计与制造技术

数字化设计与制造技术：
培养目标
本专业是面向工业4.0、适应中国制造2025制造强国战略而升级优化的装备制造业热门专业。主要依托德阳“国家重大技术装备制造业基地”产业优势及西门子在智能制造领域领先的技术、软件与专家资源，培养德、智、体、美、劳全面发展，具有良好的思想政治素养、人文素养、科学精神和文化、职业道德、创新精神等。
掌握3D数字建模、逆向工程、工业产品设计、精密数控加工及智能制造装备集成应用技术，适应机械制造、模具、工业产品设计等职业及相关工种和岗位群工作，有良好的责任心、质量意识、安全意识以及管理协调能力的高素质高端复合型技术技能人才。

就业方向
本专业毕业生主要面向现代制造企业，从事智能装备和产品的数字化设计与验证、工艺规划与仿真、生产计划与管理、增减材制造、质量检测与控制以及智能产线的设计、仿真、装调、维护、管理等工作。
专业发展与特色
本专业前身是机械设计与制造专业，开设于2004年，2018年改为机械制造与自动化专业（数字化设计与制造方向），是国家支柱产业-“制造业领域”急需且人才严重缺乏的高端高技术专业，是“全国机械行业特色专业”和教育部、财政部“提升产业服务能力重点建设专业”。
目前该专业已培养数字化设计与制造人才约1300余人，年均就业率高达98%以上，所培养毕业生实践技能水平高、技术运用能力强、上手速度快，具备较强的可持续发展能力，深受用人单位好评。
为适应智能制造企业对数字化人才的最新需求，本专业紧靠德阳高端装备智能制造创新中心，在师资队伍建设、人才培养、学生实训等方面与之深度融合。该中心拥有价值1.36亿元的西门子工业软件及3600余万元全球高端智能制造设备，是西门子在中国布点建设的唯一面向高端装备和职业教育的智能制造创新中心。

本专业在原有课程的基础上融入了西门子工业软件及智能制造技术的教学，改变授课模式，以“理实结合”、“项目式教学”为主线，学生深度参与智能制造实践项目，培养行业企业所需的，适应现代化智能制造的高端人才。
主干课程
数字化设计基础、机械制图及CAD、数控加工技术及CAM、PLC应用技术、工业机器人操作与编程、智能制造技术、机电概念设计与虚拟调试、数字化检测技术、逆向工程、增材制造技术、数字化产线仿真与验证。