【一线调查】武船空间工程实现数字化造船
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■武昌造船厂总工程师严俊
武昌造船厂是我国国防装备和高科技船舶制造重点企业，是湖北及华中地区船舶制造产业链的龙头单位。“十五”期间，武船进入快速发展期。已经形成以高技术、高附加值船舶为主体，桥梁钢结构、水利工程设备协调发展的现代化大型综合性船舶重工集团。“十五”末企业总产值、销售收入双双突破30亿元，利润超过8000万元，主要经济指标创历史新高。
信息化为企业战略服务
企业围绕战略发展目标，提出了信息化总体规划，信息化建设取得了长足的进步。作为国防科技工业信息化示范企业，武昌造船厂设计、制造、管理一体化综合集成应用水平达到了船舶行业领先水平。信息化建设为企业快速发展提供了强有力的技术和管理手段。
武船企业信息化空间工程（WS-EISE）是以武船的整体为对象，在计算机网络的数字化信息空间中，利用信息技术构造基础软件平台，通过企业的现实空间向数字化信息空间的本质映射，建立智能化的并行协同工作模型，形成企业的信息层次。通过对企业信息空间进行系统的分析和设计，对企业的信息化工程按照中间产品为导向进行区域化工程分解，将问题域划分成可解子区域，形成企业数字模型的细胞；在网络化共享数据平台基础上利用数字技术对企业的信息空间进行模块化、层次化的构造，实现企业信息空间结构持续优化和有效运行控制；通过企业的信息空间和现实空间的互动过程，变革企业行为模式，全面提升企业的核心竞争能力。
“十五”五方面建设斩获颇丰
经过“十五”期间的建设，基本形成了数字产品的柔性生产线，具备了并行开展 2.5条船的全三维的生产设计能力。主要应用包括：产品三维设计技术应用、虚拟制造技术应用、可视化设计管理系统应用。
产品三维设计技术应用。在综合利用三维设计技术方面，完成了国外软件系统的本地化转化应用工作，开发了船体、舾装、电气等三维生产设计软件包，形成了全船全三维生产设计能力，在大连海事大学教学实习船、VS483平台供应船、多型军用舰船等船舶产品以及三峡人字闸门、军山长江大桥等非船产品的生产设计中得到成功应用。
虚拟制造技术应用。构建了具有国际水平的武昌造船厂虚拟制造中心，掌握了大型钢结构和大型设备的工程数字化仿真分析技术，具备了拟实技术和临景技术等虚拟制造技术工程应用的能力，实现了面向设计制造的船舶三维数字样船虚拟演示系统。利用虚拟制造技术进行了VS483罐舱区域综合吊装工艺研究。
可视化设计管理系统应用。在OPTEGRA、WINDCHILL软件基础上开发实施了项目管理、文件管理、设计过程控制、产品数据管理、设计变更和版本控制管理、生产设计接口等六个
子系统。为设计部门提供工程可视化的并行设计协同环境。在海洋试验船、大连海事船等产品上成功应用。
“十五”期间针对典型制造车间和分厂全面展开信息化改造。主要包括：数字化制造工艺技术研究、船舶管子制造车间信息化实施、船舶配套件分厂信息化实施。
数字化制造工艺技术研究。根据现代造船模式的要求，进行了大规模的技术改造，引进了一批先进设备，进行取样管数字化技术、激光打标划线标识技术、激光样板加工和激光焊接技术，高效焊接技术等多项工艺课题研究，研制了大型船用专用工装，程序化、标准化的建造规范，实现总段单元、模块化安装和中间产品的快速流转，完成一批先进建造工艺技术的工程转换，突破了总段建造、区域舾装、船体制造精度控制、电缆拉敷工艺、轴系安装工艺、综合吊装等关键工艺技术，初步建立了现代建造模式的工艺体系，为提高建造质量，缩短建造周期，迈出了关键的一步。
船舶管子制造车间信息化实施。2002年，完成了管加车间数字模型的构造与实施，利用成组技术对生产加工流程进行了重构，实现了三维设计数据和车间的数据网络传递，创造性地提出了“并行的信息流控制串行的物流”的控制策略，建立了车间的计算机信息管理系统和作业控制体系，为企业数字化工程提供了宝贵的经验。通过信息化改造，管子加工车间管子加工能力提高了80%。
机制分厂信息化实施。2002年开始，对机制分厂进行了信息系统整体规划，开发实施了16个子系统，含盖了分厂主要业务工作。2004年，完成了系统上线工作。通过企业内部信息集成，实现企业管理的透明化、工作的规范化，有效解决了船舶配套件生产中所面临的问题，使生产能力和管理水平不断提高。该项目通过了中国船舶重工集团公司组织的鉴定，鉴定结论达到了国内同行业领先水平。
武昌造船厂通过对企业管理模式及业务流程的重构和优化，制定了企业信息管理制度体系，管理信息系统覆盖了企业的人、财、物等主要职能管理部门。在此基础上，2005年，在下属全资子公司——武船重工有限公司全面开展企业信息空间工程，以大型桥梁钢结构为产品对象，实现桥梁钢结构数字产品生产线的矩阵化管理，形成较为完整的业务执行层、控制层和管理层的企业信息模型设计。目前，已经在杭州湾江东大桥工程上全面上线。
而且“十五”期间，工厂已经建成覆盖全厂的企业内部信息网络，按照总体规划要求，搭建了层次化系统平台，累计投入1.4亿元。
在全面推行信息化管理同时，特别注重信息化人才队伍培养。工厂具有专职的信息系统开发、维护和技术支持人员50余人，并拥有EISE系统、三维生产设计软件包等5项软件著作权。
经过“十五”期间的建设，工厂具备了并行开展2.5条船的全三维的生产设计能力，实现跨部门零部件数据共享和传递，从系统完整性上达到了国际先进水平。主要包括：建立三维生产设计体系，使设计废返率降低了50％；通过管子加工车间信息化改造，管子生产能力提高了80%；完成了机械制造分厂信息化全面改造，彻底改变了过去“造机进度赶不上
造船进度”的局面，计划配套性连续二年达到100% ；2005年信息化建设创造的直接经济效益超过1000万元。
向智能化敏捷制造迈进
坚持不懈探索适合造船企业信息化的理论、方法和途径，是保持行业领先的重要基础；应用“主板－插件”式信息模型构造方法和思路，解决信息空间工程的工程分解、重组、优化的问题，是企业信息化建设持续发展的技术保障；全面系统的信息化总体规划，实施平台化战略，有效解决企业内部信息孤岛，是企业全面推进信息化建设的重要环节；提高全员认识水平和参与程度，逐步建立适应现代企业发展要求的科学、有序、细致、规范的信息管理体系，是企业信息化成败的关键。
根据工厂发展战略，在消化和吸收敏捷制造、精益制造、ERP、BPR、DEM等先进技术的基础上，实施企业信息空间工程（EISE），以企业的整体优化为目标，具体包括：利用信息技术逐步建立数字化的研制体系，实现产品研制全过程信息的无缝集成；突破敏捷制造、精密制造的数字化加工成型工艺和高速加工工艺等关键技术，利用“并行的信息流控制串行的物流，离散的信息站点控制连续的物流，并行、实时、动态控制”的策略，进行建造系统重构，建立生产流程的可视化并行控制体系，实现智能化敏捷制造；建立与数字化相适应的企业管理模式和生产组织方式，实现决策管理信息和产品物流信息的同步协调，提高企业“法人”决策思维能力、企业的应变能力和可持速发展能力。
2019年全国职业院校技能大赛高职组“模具数字化设计与制造工艺”赛项样卷（八） 1. 将姓名、参赛证号，代表队名称、代码及赛位代码准确填写在规定的密封区域内； 2. 仔细阅读赛题内容，在计算机上用电子文件按《竞赛规程》及本子项目附加的要求完 成竞赛内容； 3. 不要在文件资料上涂写、涂画，也不要删除赛卷； 4. 不允许在密封区域内填写无关的内容； 5. 在提交的文件中，不得泄露参赛队信息。 一、竞赛总体要求概述 （一）项目总体要求： 1、依据赛场提供的灯座不完整产品3D模型，产品部分结构图见附图1，将缺少部分设计一个塑料上盖，与提供的模型配合，组成一个完整的产品，该产品整体高度（不包含灯泡）不低于26.8mm，数据线插头处需在塑料零件上设计对应形状的通孔，满足实际使用需要，设计定位与固定结构，需要和现场提供模架及各机构位置相匹配，塑件尺寸公差等级为MT3，符合绿色生产要求。对设计的模型进行优化处理，并描述设计的方案； 2、应用注塑模CAE软件对模具设计方案进行分析，根据分析结果进行评价，生成分析报告； 3、根据优化的设计方案完成并细化模具3D结构设计和模具装配2D图、指定零件的2D图绘制； 4、编制产品与模具设计说明书； 5、利用ERP系统制定任务分配计划并输出任务分配计划表； 6、利用ERP系统制定模具BOM表并输出BOM表； 7、利用ERP系统完成零件工艺的编制并输出零件加工工艺卡； 8、根据现场机床刀具条件，完成型芯、型腔以及有关零件的加工制造； 9、根据检测结果（自检后输入系统）在ERP系统中录入检测报告信息并输出加工零件（型芯、型腔）检测报告；
10、根据现场提供的模具零件和模架，完成模具总装配。 （二）竞赛用时间与流程： 本项目竞赛总的时间为6小时，计算机设计和机床实操同时进行。 三人一组，完成产品设计、产品成型工艺方案的制定,模具设计与分析、成型零件的设计和CAM加工程序编制、撰写分析报告与设计说明书以及相关文件制作； 机床实操部分完成零件加工、模具装配。模具装配完成后由裁判工作人员进行制件成型试模，不记入竞赛时间。 （三）特别说明： 赛卷在竞赛平台自动下发、一场一题。竞赛结束后不得修改和删除，不允许参赛选手拷贝夹带离开赛场，也不允许参赛选手摘录有关内容。 二、竞赛项目任务书 (一)产品制件技术要求概要： 1、材料：PS； 2、材料收缩率：0.5%； 3、技术要求：表面光洁无毛刺、无缩痕；符合整个产品的功能要求。 4、原始数据：参阅产品给定部分的2D/3D图及模具装配图、模具零件图。 5、设计的产品制件高度不低于18mm。 (二)模具结构设计要求： 1、模腔数：试样模具一模一腔，企业生产模具按照年产量10万件设计型腔数量，合理布置； 2、成型零件收缩率：0.5%； 3、模具能够实现制件全自动脱模方式要求； 4、以满足塑件要求、保证质量和制件生产效率为前提条件，兼顾模具的制造工艺性及制造成本，充分考虑模具的使用寿命； 5、保证模具使用时的操作安全，确保模具修理、维护方便；
数字化造船技术发展现状及趋势 2576 经过改革开放三十多年的发展，我国船舶工业取得了长足进步。特别是新世纪以来，我国船舶工业更实现了跨越式发展，综合实力和国际地位稳步提升，造船完工量、新接订单量和手持订单量连续多年保持快速增长，造船三大指标已进入世界造船大国行列，已具备了向世界造船强国冲刺的基础和条件。 成为造船强国的重要标志之一，就是要实现数字化造船。在中国造船行业向着这个目标前进的过程中，需要不断应用各种最新的技术，不断提高造船的效率和质量。 数字化造船是以造船过程的知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征，将信息技术全面应用于船舶的产品开发、设计、制造、管理、经营和决策的全过程，最终达到快速设计、快速建造、快速检测、快速响应和快速重组的目的。数字化造船技术涵盖的范围非常广泛。我们这里所述的数字化造船技术主要包括船舶设计数字化、船舶建造数字化、船舶管理数字化三个方面。 技术发展状况 国外发展现状 IT技术的发展和现代制造业的管理理念及技术方法深刻地改变着传统制造业。各造船强国如美、日、韩、欧等均十分重视以先进的信息技术手段改造传统的造船设计和生产方式。发达国家在设计技术方面普遍采用了三维设计建模；在信息的集成和共享方面采用了产品数据管理系统，实现了并行协同设计和生产；在制造方面，虚拟制造技术已应用于生产实践中，实现了制造前的生产过程数字化模拟；美国Intergraph公司的Intelliship系统将船舶设计规则融合在CAD（计算机辅助设计）系统中，初步实现了设计的智能化。 当今世界的造船强国日本，早在上世纪八十年代就十分重视造船信息化的自主开发与创新，各大造船集团如日立、三菱、三井、IHI、住友等均组织力量自行开发了造船信息集成系统，日本一些先进船厂基本上都已采用CIMS系统实现了数字化造船。韩国自上世纪九十年代开始大力推行造船信息化，并迅速崛起成为世界造船大国和强国。韩国各大造船集团如现代、大宇、三星等广泛引进欧美的造船CAD系统，如TRIBON、Intelliship等，并结合自身企业的特点自行开发了造船CIMS（计算机集成制造系统）系统，取得了显著的成果，大大缩短了船舶设计建造周期。 美欧在先进制造技术和管理思想方面更先行一步，美国政府在军用船舶制造中推进了MARITECH计划。该计划借助先进的IT理论和技术，以敏捷制造思想为指导，在军船制造中以虚拟企业、虚拟产品、虚拟制造的全新船舶建造方式，实现了快速、精准、灵活、低成本、高质量的舰船生产。欧洲造船业界也推行了SEASPRITE项目，通过Virtual Ship
“计算机程序设计员（数字化设计与制造）”赛项 第一阶段：“三维扫描与创新设计”阶段 (总时间：2.5小时) 任 务 书 二〇一八年九月
注意事项 1.参赛选手在比赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违反，则按照相关规定在考试的总成绩中扣除相应分值。 2.参赛选手的比赛任务书用参赛证号、场次、工位号标识，不得写有姓名或与身份有关的信息，否则视为作弊，成绩无效。 3.比赛任务书当场启封、当场有效。比赛任务书按一队一份分发，竞赛结束后当场收回，不允许参赛选手带离赛场，也不允许参赛选手摘录有关内容，否则按违纪处理。 4.各参赛队注意合理分工，选手应相互配合，在规定的比赛时间内完成全部任务，比赛结束时，各选手必须停止操作计算机。 5.请在比赛过程中注意实时保存文件，由于参赛选手操作不当而造成计算机“死机”、“重新启动”、“关闭”等一切问题，责任自负。 6.在提交的电子文档上不得出现与选手有关的任何信息或特别记号，否则将视为作弊。 7.若出现恶意破坏赛场比赛用具或影响他人比赛的情况，取消全队竞赛资格。 8.请参赛选手仔细阅读任务书内容和要求，竞赛过程中如有异议，可向现场裁判人员反映，不得扰乱赛场秩序。 9.遵守赛场纪律，尊重考评人员，服从安排。 10.所有电子文件保存在一个文件夹中，命名为“三维造型设计+工位号”，文件夹复制到赛场提供的U盘移动存储器中，装入信封封好，选手和裁判共同签字确认。
一、任务名称与时间 1.任务名称：三维扫描与创新设计。 2. 竞赛时间：2.5小时。 二、已知条件 电动剃须刀组件说明，图1是电动剃须刀实物照片。 图1 电动剃须刀组件照片(整个组件视为一整体) 图1中，1为品牌logo，2为指示灯，3为电源开关，4为剃须刀刀头部件。 三、数据采集与再设计任务、要求、评分要点和提交物 竞赛任务一：样品三维数据采集（15分） 参赛选手使用赛场提供的PowerScan型三维扫描装置和样件，选手自行将三维扫描仪重新标定，保证标定结果中的水平和垂直距离的标准偏差≤0.01mm。并将该状态截屏保存，格式采用图片jpg或bmp文件，文件命名为“工位号-biaoding”。“biaoding”是“标定”两个字的全拼。如图：
数字化工厂系统概念详解 在经济发展迅猛的今天，为了更加有效的改善管理体制，顺利的实施建筑生产施工过程，实现精益管理，数字化工厂这一新型管理模式呼之欲出，由于建筑产业现代化的推进，建筑构件的生产施工需求不断增强，越来越多的PC工厂出现在全国建筑业的市场上。如何有效的管理生产、保证建筑构件质量成为了业内普遍关注的问题。 沈阳卫德软件公司通过分析PC工厂的生产任务及数据、流程，从根本上了解PC工厂的基本需求，特为PC工厂定制了适应其生产运营需求的软件系统——数字化工厂管理系统，主要针对建筑构件生产材料从采购入库，再到生产，直至最后施工安装的一系列产业化流程进行合理配置与管理。 那么，数字化工厂具体是一个什么样的概念呢？ 数字化工厂，从系统结构上分析，主要包括以下六点： 1.生产控制数字化：生产制造执行系统MES，柔性制造系统FMS，在线控制与管理系统的集成； 2.设计研发数字化：计算机辅助生产，完善专业开发工具，缩短产品开发周期，提高产品开发效率； 3.物流产品数字化：二维码数据采集，RFID产品识别； 4.办公管理数字化：建立企业资源管理体系，完善供应链管理和客户关系管理，打通设计、生产、管理通道； 5.生产设备数字化：计算机辅助制造系统CAM，信息港系统建设，安置和基建的跟踪； 6.运营决策数字化：建立绩效评价体系，监控核心业务流程，实现可视化管理。 卫德软件公司的研发工程师认为建筑企业的数字化优势具体体现在以下两点：首先信息技术的发展，加速了知识的传递、加工和更新，提升了生产型建筑企业有效利用信息的能力，从而提高了企业的工作效率和生产能力，提升了企业的核心竞争能力。其次智能化技术的发展，提高了员工的满意度，提升了企业管理水平，提高了企业的工作效率，也影响到了企业的生产、运维、安全以及企业文化、企业形象等众多方面。
2014年全国职业院校技能大赛 “三维建模数字化设计和制造”赛项规程 一、赛项名称 赛项编号：G-044 赛项名称：三维建模数字化设计和制造 英语翻译：3D Modeling of Digital Design and Manufacturing 赛项组别：高职组 赛项归属产业：加工制造类 二、竞赛目的 本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术使用等机械类相关专业的学生，组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术使用等方面的任务，展现参赛队选手先进技术和设备的使用水平和创新设计等方面的能力，以及跨专业团队协作、现场问题的分析和处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全国职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法使用于教学，加快校企合作和教学改革，提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。 三、竞赛内容和时间 （一）竞赛内容 竞赛内容将以任务书形式公布。 针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品（或零部件）进行反求、建模，并对产品(或产品局部)外形进行数控编程和加工，对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行局部的创新（或改良）设计。 整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集和再设计”和第二阶段“数控编程和加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1．第一阶段：数据采集和再设计 该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。
任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力； 任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力； 任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手使用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2．第二阶段：数控编程和加工 竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。 任务4：数控编程和加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选手工艺编制、程序编制、机床操作等方面的能力。 任务5：职业素养。主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面： （1）设备操作的规范性； （2）工具、量具的使用； （3）现场的安全、文明生产； （4）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。 （二）竞赛时间和比赛日程 1.竞赛时间 各竞赛队总的竞赛时间为6小时，分成“数据采集和再设计”（3小时）和“数控编程和加工”（3小时）两个竞赛时段。 2.竞赛日程
船舶虚拟建造系统 陆畅李勇 （中船重工第714所数字化造船技术研究中心北京 100085） 摘要制造仿真是基于计算机和信息技术的先进制造技术，是数字化制造的具体体现。船舶虚拟建造系统以船舶的数字模型为核心，在计算机上模拟和评估船舶的建造过程。本文根据我国船舶建造工业的特点，探讨了船舶虚拟建造系统的功能及相应的关键技术。 关键词船舶，虚拟制造，仿真 1 虚拟制造的概念及应用 虚拟制造是实际制造过程在计算机上的映射，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在高性能计算机和高速网络的支持下，在计算机上群组协同工作，实现产品设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，以及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。 虚拟制造技术在世界各国制造领域得到了广泛应用，比较有影响的有波音777的设计和制造。在船舶建造方面，美国新一代两栖船坞运输舰LPD17，以及正在研制中的驱逐舰DDG1000和航母CVN78都采用了虚拟制造技术。国内造船工业也积极从事船舶先进制造技术的研究，上海交通大学成立了船舶制造仿真研究室，专门从事船舶制造仿真技术的研究，并取得了一定的成果。中船重工武昌造船厂多年前引进了大型船舶设计制造集成软件CADDS5，目前已基本实现了船舶的三维生产设计，该厂在船舶建造工艺仿真与验证方面进行了大量的研究并取得了一定的成果。但从目前国内相关文献资料来看，目前很多单位在理论上研究较多，尚未开发出相应的船舶建造全过程的仿真系统。 2 船舶建造的特点 船舶工业是一项劳动密集型、技术密集型和资金密集型的产业。船舶产品是一个巨大的复杂系统，而且大多是少量或单件生产的产品，每艘船都由数以千计甚至上万件的零部件和中间产品，通过离散的但相互联系的各种过程建造而成。 船舶生产周期较长，一般是几个月甚至几年。船舶建造所需的各种零部件通常由许多船舶配套生产商提供，因此船舶的建造与许多企业都有着密切的联系，任何环节的脱节都有可能导致船舶建造进程的延期。 3 船舶虚拟建造的意义 制造仿真强调在实际投入原材料于产品实现过程之前，完成产品设计与制造过程的相关分析，以确保制造过程实施的可行性。制造仿真的主要目的是提高产品设计、过程设计、工艺规划、生产规划、以及车间控制中的决策与控制水平。进行船舶建造过程的仿真和分析，在船舶设计阶段就模拟出船舶建造的整个过程，能够及早发现设计中出现的问题，减少建造过程中设计方案的更改，减少建造过程中的延期，合理的规划建造过程，优化资源配置，提高设备和劳动力的使用率；从而降低生产成本，提高产品质量。另外，在新技术、新设备采用之前，利用船舶虚拟建造系统模拟出采用这些新技术、新设备后的船舶建造过程，并对建造过程进行评估，以确定是否采用或如何合理应用这些新技术和新设备。 4 船舶虚拟建造系统的功能 船舶虚拟建造系统是实现对船舶建造过程中的人、组织管理、物流、信息流、能量流进行全面的仿真，支持车间和生产线的布置与运行控制、产品实现过程仿真等。船舶虚拟建造系统的功能主要包括建造工艺规划、建造过程演示和建造过程评估等。 4.1 建造工艺规划 建造工艺规划是进行虚拟建造仿真的首要工作，在具体工艺环节仿真验证的基础上，通过对船舶建造过程的深入分析，建立整体建造过程的流程模型，确定建造过程中每个环节的时间节点及所需的资源和设备。 建造工艺规划主要包括： 1）船厂车间的布局，生产设备的布置，人力资源的分配； 2）建造流程的规划； 3）物流控制仿真； 264
工业产品数字化设计与 制造赛项 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
附件7： 高职装备制造大类工业产品数字化设计与制造赛项技能竞赛规程、评分标准及选手须知 一、竞赛内容 竞赛总时间为小时，分为两个阶段进行。第一阶段为“数据采集、建模与创新设计”，含四个竞赛任务，本阶段竞赛时间为小时。第二阶段为“创新产品加工、装配验证”，含3个竞赛任务，本阶段竞赛时间为2小时，不限制每个阶段内各项任务的完成时间。第一、二阶段成绩分别占总成绩的70%和30%。 1．第一阶段：数据采集、建模与创新设计 任务1：实物三维数据采集。参赛选手使用现场提供的三维扫描设备和辅助用品等，对给定的实物进行三维数据采集，要求扫描点云数据完整，按点云完整比例评分，并使用专业软件将扫描点云数据与标准模型进行精确度自动比对，以精确度等级进行评分。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力。 任务2：三维建模。参赛选手根据任务1三维扫描所采集的数据，选择合适的三维建模软件，对上述产品外观面进行三维数据建模，其中包含点云数据处理和建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力。 任务3：结构创新优化设计。参赛选手在完成任务2的基础上，选择合适的三维建模软件，进行结构创新优化设计：以上结构创新优化设计要求依据零件结构工艺性等机械制造知识，很好地控制成本，并适应大批量生产的需求。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 任务4a：数控编程与加工（编程）。根据任务2和任务3建立的三维数字模型和赛场所提供的机床类型、毛坯规格和刀具清单进行工艺设计，并选择合适的软件对产品进行数控编程，生成加工程序，并编制加工工艺卡。该模块主要考核选手工艺编制和程序编制方面的能力。 2．创新产品加工、装配验证 任务4b：数控编程与加工（加工）。参赛选手根据（第一阶段）制定的加工工艺方案和数控程序，并根据赛场提供的机床、刀具、毛坯等，对该产品(零件)进行数控加工（第二阶段不再提供编程软件）。主要考核选手选用刀具、工
数字化工厂 数字化工厂（DF）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。 数字化工厂（DF）是指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。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。[1] 1数字化工厂由来编辑 在设计部分，CAD 和 PDM系统的应用已相当普及；在生产部分，ERP等相关的信息系统也获得了相当的普及，但在解决“如何制造→工艺设计”这一关键环节上，大部分国内企业还没有实现有效的计算机辅助治理机制，“数字化工厂”技术与系统作为新型的制造系统，紧承着虚拟样机（VP）和虚拟制造（VM）的数字化辅助工程，提供了一个制造工艺信息平台，能够对整个制造过程进行设计规划，模拟仿真和治理，并将制造信息及时地与相关部分、供应商共享，从而实现虚拟制造和并行工程，保障生产的顺利进行。
“数字化工厂”规划系统通过同一的数据平台，通过具体的规划设计和验证预见所有的制造任务，在进步质量的同时减少设计时间，加速产品开发周期，消除浪费，减少为了完成某项任务所需的资源数目等，实现主机厂内部、生产线供给商、工装夹具供给商等的并行工程。 数字化工厂（DF）是企业数字化辅助工程新的发展阶段，包括产品开发数字化、生产准备数字化、制造数字化、管理数字化、营销数字化。除了要对产品开发过程进行建模与仿真外，还要根据产品的变化对生产系统的重组和运行进行仿真，使生产系统在投入运行前就了解系统的使用性能，分析其可靠性、经济性、质量、工期等，为生产过程优化和网络制造提供支持。 2数字化工厂内涵编辑 德国工程师协会定义：数字化工厂（DF）是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络，包含仿真和3D/虚拟现实可视化，通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。 数字化工厂（DF）集成了产品、过程和工厂模型数据库，通过先进的可视化、仿真和文档管理，以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能： ●提高盈利能力
格式20分内容60分观点20分总分100分 数字化工厂环境下企业信息系统的集成 摘要：随着市场竞争的加剧，缩短产品的设计周期、生产周期、上市周期，降低开发成本已经成为企业追逐的目标。多功能性，高独立性的产品短期设计制造都给制造系统的设计规划提出了更高的要求。谁能在最短的时间内把采用最新技术生产出的高质量低成本的产品推向市场，谁将会是竞争的胜利者 关键词：信息化集成平台、数字化工厂系统、企业信息系统 1. 概述 2．相关技术概述 2.1数字化工厂概述及其相关技术 2.2 企业信息系统的集成概论及其相关技术 3．数字化工厂环境下企业信息系统的集成的发展 4.总结
1.概述 在制造企业内部，现有的各个领域的应用软件系统（设计、制造、仿真、PDM、ERP等）通常处于分布的异构环境中，缺乏有效的信息共享，使企业运作效率低、成本高。必须通过集成以提高信息交流和反馈的效率，提高企业对市场需求的反应能力。计算机集成制造系统实现的企业的各个环节的信息集成。CIMS的核心关键是集成。在CIMS工程应用推广及PDM 技术的实施过程中,要完全完善地构造制造企业的信息化平台,必须在企业中实施数字化工厂技术。完整的企业信息平台应在原有的以PDM为平台的构架基础上进行扩展,企业不仅要通过计算机高效地生产和工程设计CAD技术,也需要以PDM为平台将各种应用系统协调在统一的平台下,同时以订单为驱动将企业管理过程的信息进行集成的管理(ERP);并且要重视数字化工厂(DFS)技术。数字化工厂是以制造产品的企业为核心，由核心企业以及与之相关联的成员构成的动态联盟，通过数字化工厂信息系统有效地管理和利用联盟的数字化信息和数字化信息流，实现成员之间的高度协同工作和资源共享，通过对数字化工厂信息系统的组成及其已有技术基础的分析，演绎数字化工厂信息系统的实现设想与结构，抽取数字化工厂信息系统公共服务。 2.相关技术概述 2.1 数字化工厂概述及其相关技术 数字化工厂（DF）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。数字化工厂（DF）是指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。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。 现代工业经历了机械化、电气化革命，未来的第三次工业革命必然是以机、电、信息相结合的智能化制造革命。《经济学人》2012年4月发表的《第三次工业革命：制造业与创新》专题报道中阐述了目前由技术创新引发的制造业深刻变化，其中，数字化与智能化的制造技术是“第三次工业革命”的核心技术。作为数字化与智能化制造的关键技术之一，数字化工厂是现代工业化与信息化融合的应用体现，也是实现智能化制造的必经之路。数字化工厂借助于信息化和数字化技术，通过集成、仿真、分析、控制等手段，可为制造工厂的生产全过程提供全面管控的一种整体解决方案。早在2000年前后，上汽、海尔、华为和成飞等制造企业均已开始着手建立自己的数字化工厂。今年来，随着国际竞争的不断加剧和我国制造业劳动力成本的不断上升，对设备效率、制造成本、产品质量等环节的要求不断提高，离散制造业中以汽车、工程机械、航空航天、造船为代表的大型企业已越来越重视数字化工厂的建设。根据在范围、阶段、视角上的关注点存在差异，对于数字化工厂也有不同提法，比如可视化工厂（Visual Factory）、智慧工厂（Smart Factory）、智能工厂（Intelligence Factory）、数字化制造（Digital Manufacturing）、虚拟工厂（Virtual Factory）等。各个概念在关注点上也存在不同程度的交集，如智能工厂和数字化制造的交集就是以智能装备为核心的制造工艺过程智能化，特别是对制造装备本身的智能化。而上述各种提法之间除明显的交集之外也各有侧重，比如可视化工厂侧重于数字化工厂实现前期的数据采集和透明化，而智能工厂更侧重于后阶段的数据分析与决策。 德国工程师协会定义：数字化工厂（DF）是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络，包含仿真和3D/虚拟现实可视化，通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。数字化
附件4：山西省第九届职业院校技能大赛（高职组） “三维建模数字化设计与制造”赛项规程 一、赛项名称 赛项名称：三维建模数字化设计与制造 赛项组别：高职组 赛项归属产业：加工制造类 二、竞赛目的 本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术应用等机械类相关专业的学生，组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术应用等方面的任务，展现参赛队选手先进技术与设备的应用水平和创新设计等方面的能力，以及跨专业团队协作、现场问题的分析与处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全省职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法应用于教学，加快校企合作与教学改革，提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。 三、竞赛内容与方式 （一）竞赛内容 竞赛内容将以任务书形式公布。 针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品（或零部件）进行反求、建模，并对产品(或产品局部)外形进行数控编程与加工，对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行局部的创新（或改良）设计。 整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段：数据采集与再设计 该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。
任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力； 任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力； 任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段：数控编程与加工 竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。 任务4：数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选手工艺编制、程序编制、机床操作等方面的能力。 任务5：职业素养。主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面： （1）设备操作的规范性； （2）工具、量具的使用； （3）现场的安全、文明生产； （4）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。 （二）竞赛方式 1、竞赛采用团体赛方式。 2、竞赛队伍组成：每支参赛队由2名正式学生比赛选手组成，其中队长1名。每队设指导教师2名。
数字化设计与制造 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
数字化设计与制造 一、背景 在计算机技术出现之前，机械产品的设计与加工的方式一直都是图纸设计和手工加工的方式，这种传统的产品设计与制造方式，这使得产品在质量上完全依赖于产品设计人员与加工人员的专业技术水平，而数量上则完全依赖于产品加工人员的熟练程度，而随着工业社会的不断发展，人们对机械产品的质量提出了更高要求，同时数量上的需求也不断增长。为了适应社会对机械产品在质量与数量上的需求，同时也为了能进一步降低机械产品的生产成本，人们在努力寻求一种全新的机械产品设计与加工方式，而二十世纪四五十年代以来计算机技术的出现及其发展，特别是计算机图形学的出现，让人们看到了变革传统机械产品设计与生产方式的曙光。于是，数字化设计与制作方式应运而生，人们逐步将机械产品的设计与加工任务交给计算机来做，这一方面使得机械产品的设计周期大大缩短，另一方面也使得产品的质量与数量基本摆脱了对于设计与加工人员的依赖，从而大大提升了产品的质量，降低了产品的生产成本，同时也使得产品更加适合批量化生产。 二、概念 数字化设计：就是通过数字化的手段来改造传统的产品设计方法，旨在建立一套基于计算机技术和网络信息技术，支持产品开发与生产全过程的设计方法。 数字化设计的内涵：支持产品开发全过程、支持产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持产品开发流程的控制与优化等。 其基础是产品建模，主体是优化设计，核心是数据管理。 数字化制造：是指对制造过程进行数字化描述而在数字空间中完成产品的制造过程。 数字化制造是计算机数字技术、网络信息技术与制造技术不断融合、发展和应用的结果，也是制造企业、制造系统和生产系统不断实现数字化的必然。
数字化造船技术发展现状及趋势数字化造船背景 经过改革开放三十多年的发展，我国船舶工业取得了长足进步。特别是新世纪以来，我国船舶工业更实现了跨越式发展，综合实力和国际地位稳步提升，造船完工量、新接订单量和手持订单量连续多年保持快速增长，造船三大指标已进入世界造船大国行列，已具备了向世界造船强国冲刺的基础和条件。 成为造船强国的重要标志之一，就是要实现数字化造船。在中国造船行业向着这个目标前进的过程中，需要不断应用各种最新的技术，不断提高造船的效率和质量。 数字化造船是以造船过程的知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征，将信息技术全面应用于船舶的产品开发、设计、制造、管理、经营和决策的全过程，最终达到快速设计、快速建造、快速检测、快速响应和快速重组的目的。数字化造船技术涵盖的范围非常广泛。我们这里所述的数字化造船技术主要包括船舶设计数字化、船舶建造数字化、船舶管理数字化三个方面。 技术发展状况 国外发展现状
IT技术的发展和现代制造业的管理理念及技术方法深刻地改变着传统制造业。各造船强国如美、日、韩、欧等均十分重视以先进的信息技术手段改造传统的造船设计和生产方式。 发达国家在设计技术方面普遍采用了三维设计建模；在信息的集成和共享方面采用了产品数据管理系统，实现了并行协同设计和生产；在制造方面，虚拟制造技术已应用于生产实践中，实现了制造前的生产过程数字化模拟；美国Intergraph公司的Intelliship系统将船舶设计规则融合在CAD（计算机辅助设计）系统中，初步实现了设计的智能化。 当今世界的造船强国日本，早在上世纪八十年代就十分重视造船信息化的自主开发与创新，各大造船集团如日立、三菱、三井、IHI、住友等均组织力量自行开发了造船信息集成系统，日本一些先进船厂基本上都已采用CIMS系统实现了数字化造船。韩国自上世纪九十年代开始大力推行造船信息化，并迅速崛起成为世界造船大国和强国。韩国各大造船集团如现代、大宇、三星等广泛引进欧美的造船CAD系统，如TRIBON、Intelliship等，并结合自身企业的特点自行开发了造船CIMS（计算机集成制造系统）系统，取得了显著的成果，大大缩短了船舶设计建造周期。 美欧在先进制造技术和管理思想方面更先行一步，美国政府在军用船舶制造中推进了MARITECH计划。该计划借助先进的IT理论和技术，以敏捷制造思想为指导，在军船制造中以虚拟企业、虚拟产品、虚拟制造的全新船舶建造方式，实现了快速、精准、灵活、低成本、
数字化设计与制造的现状和关键技术 一、数字化设计与制造的发展现状 数字化设计与制造主要包括用于企业的计算机辅助设计（CAD）、制造（CAM）、工艺设计（CAPP）、工程分析（CAE）、产品数据管理（PDM）等内容。其数字化设计的内涵是支持企业的产品开发全过程、支持企业的产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持企业产品开发流程的控制与优化等，归纳起来就是产品建模是基础，优化设计是主体，数控技术是工具，数据管理是核心。 由于通过CAM及其与CAD等集成技术与工具的研究，在产品加工方面逐渐得到解决，具体是制造状态与过程的数字化描述、非符号化制造知识的表述、制造信息的可靠获取与传递、制造信息的定量化、质量、分类与评价的确定以及生产过程的全面数字化控制等关键技术得到了解决，促使数字制造技术得以迅速发展。 作为制造业的一个分支，船舶行业要实现跨越式发展，必须以信息技术为基础。世界造船强国从CAX开始，逐步由实施CIMS、应用敏捷制造技术向组建“虚拟企业”方向发展，形成船舶产品开发、设计、建造、验收、使用、维护于一体的船舶产品全生命周期的数字化支持系统，实现船舶设计全数字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精细化、船舶制造装备自动化和智能化、船舶制造企业虚拟化、从而大幅度提高生产效率和降低成本。所谓数字化设计就是运用虚拟现实、可视化仿真等技术，在计算机里先设计一条“完整的数字的船”。不仅可以点击鼠标进入船体内部参观一番，还可以在虚拟的大海中看它的速度、强度、抗风浪能力。这样一来船舶设计的各个阶段和船、机、舾、涂等多个专业模块在同一数据库中进行设计。 船舶是巨大而复杂的系统，由数以万计的零部件和数以千计的配套设备构成，包括数十个功能各异的子系统，通过船体平台组合成一个有机的整体。造船周期一般在10个月以上，既要加工制造大量的零部件，又要进行繁杂的逐级装配，涉及物资、经营、设计、计划、成本、制造、质量、安全等各个方面。这样的一个复杂的系统需要非常强大的信息处理能力。我国船舶行业今年来虽有很大的发展，但与国际造船强国相比，无论在产量，还是在造船技术上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化设计系统与生产进程联系不紧密、船舶零部
数字化技术的现状与发展趋势 骆宏伟 【摘要】对数字化技术进行了介绍,综述了国内外数字化制造技术的研究现 状,论述了数字化制造技术是先进制造技术的核心,对数字化制造技术的几个核 心技术进行了较为详细的介绍,最后对数字化制造技术进行了展望并结合我国 实际情况对我国如何发展数字化制造技术提出了几点建议 【关键词】数字化数字化技术现状数字化技术应用发展趋势 一、引言 数字化技术指的是运用0和1两位数字编码，通过电子计算机、光缆、通信卫星等设备，来表达、传输和处理所有信息的技术。数字化技术一般包括数字编码、数字压缩、数字传输、数字调制与解调等技术。 数字化技术是信息技术的核心，信息的媒体有多种，如字符、声音、语言和图像等。这些信息媒体存在着共同的问题，一是信息量太小，二是难以交换、交流。如一本厚厚的辞海虽然有1300万汉字，但与大型数据库相比，包含的信息量仍太少，辞海只能查找字词的基本涵义，若想查去年世界各国的国防开支是多少则无可奉告。一本书，要从一个城市寄到另一个城市少则数天多则数周。这种信息，交换起来很不方便。又如，当今世界大约有3500种语言，使用不同语言的人，信息交流就非常困难。 数字化技术的实现，这些问题便迎刃而解。无论是字符、声音、语言和图像；也无论是中文还是外文，都使用世界上共同的两个数字0和1编码来表达、传输和处理，到了终端，即用户手上，又原原本本地还它本来面目。这无异于消除了世界各个国家，各个民族之间的语言隔阂。一般说来8个0和1，就是一个最基本的信息单位，称之为1个比特，简写为1b。每秒钟传输的信息量称之为信息的传递速率（b/s，即每秒传送多少个比特）。每秒传送1千比特为1kb/s，每秒传送1兆比特表示为1Mb/s,再大就是每秒1千兆，表示为1Gb/s,等等。 用简单的两位数0和1表达、传输和处理一切信息，把信息数字化、一体化，这是信息史上的又一次重要革命。但从技术上讲，却又相当复杂，相当困难。世界上如此庞杂的事物、浩如烟海的信息，都要用简单的0和1 来表达，这是非常复杂的技术。信息以0 还表达后，会出现庞大的数交流，这对数据的快速
一、什么是数字化设计制造技术 术语性定义：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。 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。 二、数字化制造技术的未来发展方向 1.数字化设计与制造技术的发展 先进制造技术发展的总趋势可归纳为：精密化、柔性化、网络化、虚拟化、数字化、智能化、清洁化、集成化及管理创新等。而数字化设计与制造技术是先进制造技术的基础。随着计算机技术的不断提高，Internet网络技术的普及应用，以及用户的不同需求，CAD、CAE、CAPP、CAM、PDM(C4P)等技术本身也在不断发展，集成技术也在向前推进，其发展趋势主要有以下几个方向。 一是利用基于网络的CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM(C4P)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。 二是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。 三是虚拟设计、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。
数字化工厂的构建 郭兆祥游冰 机械工业第六设计研究院有限公司 【摘要】本文阐述了数字化工厂的相关概念,综述了制造企业通过工厂设计与建造、产品设计、制造工艺设计、产品仿真、虚拟试生产等多个环节的数字化，实现“按订单生产”模式的转变。 【关键词】数字化工厂工艺规划仿真优化 1引言 围绕激烈的市场竞争，制造企业已经意识到他们正面临着巨大的时间、成本、质量、产品差异化等压力。如何快速适应市场的变化，实现从“以产定销”到“按订单生产”模式转变？数字化工厂提供了较为理想的解决方案。 2 数字化工厂概述 数字化工厂是BIM(建筑信息模型)技术、现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。 2.1数字化工厂 2.1.1数字化工厂的概念 数字化工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础，根据虚拟制造原理，在虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、优化和重组的新的生产组织方式。它是在设计建造阶段，建立全面、详实的信息，包括材料、工艺、设备运行管理等全生命周期的信息档案数据库，利用BIM(建筑信息模型)技术指导建筑物、构筑物及设备的科学使用和维护，为信息化、标准化管理提供数据基础平台，加上CAD、EEP、MEP等应用管理系统，实现工厂控制系统内部数字化信息的有效传递，既链接了生产过程的各个环节，又与企业经营管理相互联系，进而把整个企业数字化的资金信息、物流信息、生产装置状态信息、生产效率信息、生产能力信息、市场信息、采购信息以及企业所必须的控制目标都实时、准确、全面、系统地提供给决策者和管理者，帮助企业决策者和管理者提高决策的实时性和准确性以及管理者的效率，从而实现管理和控制数字化、一体化的目标。 2.1.2数字化工厂的优势
数字化造船 摘要面对经济全球化下的激烈市场竞争，中国造船行业需要实现数字化造船，以提高行业的核心竞争力，为行业的发展提供有力的支撑。数字化造船需要信息技术的支持，但是信息技术总是在飞速发展变化着，造船行业应该细心规划信息技术在数字化造船中的应用。本文首先说明选题的作用与意义，然后对数字化造船进行系统化的介绍。其中包括数字造船国内外的发展状况，以及介绍了数字化造船其中的三个方面：数据集成平台技术，CIMS技术，虚拟现实技术。 关键词：数字化造船；CIMS技术；数据集成平台技术；虚拟现实技术 1.引言 现代造船是一项复杂的系统工程，船舶制造过程涉及到多工种、多工况和多专业，工作面展开大，交叉作业量多，加上外界条件的变化，如材料和设备的纳期、作业人员的技术能力、天气水文条件、各工种生产负荷的非均衡性等因素，使得其极不稳定，影响生产效率。要实现现代造船模式所要求的以中间产品为导向，按区域组织生产及生产作业的空间分道，时间有序，仅仅靠预期经验或现场调度来管理企业的方法已远远不能适应。开展数字化造船生产设计的目的就是通过虚拟仿真方法模拟实际生产组织、管理过程，在虚拟的环境中解决生产组织、计划、设备等资源的综合协调，使生产能够均衡有序的开展。但在数字化生产设计开展的过程中，除了要考虑各生产环节不同专业的技术水平、装备能力等因素外，前期初步设计、详细设计的变更都会对数字化造船生产设计产生影响。因此，分析研究数字化造船生产设计过程控制方法，对有效开展数字化造船生产设计具有重要意义。 2.数字化造船 纵观世界造船业，船舶制造技术的发展历程同时也是信息技术的发展历程。以世界造船强国韩国和日本为例，韩国造船业最早是从外国引进设计图纸，在国外船级社和船东技术代表的监造下进行生产，本国企业在生产实践中进行探索学习，逐渐形成自主的研发能力。随着信息技术和高新科技的发展，韩国造船业开始发展自己的基础设计能力、研发自己的发动机和核心机电设备，同时不断学习日本等国家的先进经验，改造其生产工艺和管理，使造船业向着高度机械化、自动化、集成化、模块化的方向发展，并步入了世界造船强国。日本造船业是在第一次世界大战之后迅速发展起来的，