《数字化网络化制造技术》
- 格式：pdf
- 大小：550.17 KB
- 文档页数：32
下载文档原格式
合集下载
XX航空装备数字化、网络化、智能化制造技术路径
第三篇 若干产业数字化、网络化、智能化制造技术路线图 ⏐097航空装备数字化、网络化、智能化制造技术路线图航空产品研制过程是一个复杂的系统工程，这一过程将设计与制造、机械与结构、计算机控制与辅助技术、网络技术、自动化技术、微电子技术、材料技术、管理技术等集成为一体。
随着航空产品设计制造技术和计算机技术的发展，传统的以设计图样为载体的设计数据表达方式已经逐渐被产品数字化模型所取代，计算机三维模型成为航空产品信息的基本载体，其制造过程也伴随着计算机技术、信息技术、网络技术的发展和不断完善，从早期以数控加工为主体的计算辅助制造扩展到零件加工、生产运行、部件装配及总体装配等全过程的数字化制造。
伴随着数字化技术的发展变化，航空产品研制在经历了二维图纸、三维模型、数字样机等典型阶段后，发展到并行协同工作模式，数字量信息贯穿从设计到装配的整个过程，大大提高了研制质量并缩短了研制周期。
随着现代制造技术、计算机及网络技术、工程控制技术的不断发展和融合，航空制造业未来将向以高度的集成化和智能化为特征的先进制造模式方向发展，广泛采用先进工艺装备进一步扩展人的体能，同时也将更广泛地应用数字化、智能化工艺系统以部分取代制造中人的脑力劳动，进而发展到在整个制造过程中通过计算机将人的智能活动与智能机器有机融合，推广和应用制造专家的经验知识，实现制造过程的智能化和自动化运行。
对于航空制造业数字化、智能化技术的研究和应用，不仅是为了提高航空产品质量、生产效率和降低成本，也是为了提高航空制造业响应市场变化的能力和速度，以期在未来竞争中求得生存和发展。
航空制造业数字化、智能化制造的发展路线图规划，面向未来发展，以现有技术状态为基础，从信息技术与制造技术深度融合的角度，规划和确定未来一段时期内航空制造业数字化、智能化的发展路径、执行步骤、应用目标，为航空制造领域的可持续发展提供支持。
本项发展路线图的制定，重点面向航空零部件的制造过程，主要涉及工厂、车间层次相关的数字化、智能化技术发展的主要内容、实施步骤。
智能制造的三个基本范式
根据智能制造数字化网络化智能化的基本技术特征，智能制造可总结归纳为三种基本范式，即：•数字化制造——第一代智能制造•数字化网络化制造——“互联网+”制造或第二代智能制造•数字化网络化智能化制造——新一代智能制造☝智能制造基本范式的演进数字化制造第一代智能制造是数字化制造，它是智能制造的第一种范式。
20世纪80年代后期，智能制造的概念被首次提出。
当时智能制造的主体就是数字化制造，是后两个智能制造基本范式的基础。
20世纪下半叶以来，随着制造业对于技术进步的强烈需求，数字化制造引领和推动了第三次工业革命。
数字化制造是在制造技术和数字化技术融合的背景下，通过对产品信息、工艺信息和资源信息进行数字化描述、集成、分析和决策，进而快速生产出满足用户要求的产品。
数字化制造的主要特征表现为：第一，在产品方面，数字化技术得到普遍应用，形成数控机床等“数字一代”创新产品。
第二，大量采用计算机辅助设计/工程设计中的计算机辅助工程/计算机辅助工艺规划/计算机辅助制造（CAD/CAE/CAPP/CAM）等数字化设计、建模和仿真方法；大量采用数控机床等数字化装备；建立了信息化管理系统，采用制造资源计划/企业资源计划/产品数据管理（MRPII/ERP/PDM）等，对制造过程中的各种信息与生产现场实时信息进行管理，提升各生产环节的效率和质量。
第三，实现生产全过程各环节的集成和优化，产生了以计算机集成制造系统（CIMS）为标志的解决方案。
在这个阶段，以现场总线为代表的早期网络技术和以专家系统为代表的早期人工智能技术在制造业得到应用。
20 世纪80年代，我国企业开始了解和认识到数字化制造的重大意义，经过几十年的发展，我国数字化制造从探索示范渐入推广发展阶段。
但是，相对我国巨大的企业基数，我国真正完成数字化制造转型的企业还是少数的。
因此，我国的智能制造发展必须坚持实事求是的原则，踏踏实实从数字化“补课”做起，进一步夯实智能制造发展的基础。
数字化制造技术论文（2）
数字化制造技术论文(2)数字化制造技术论文篇二我国数字化制造技术应用现状分析摘要：数字化制造技术将信息技术贯穿产品设计、制造以及管理等全生命周期中，对提高工业制造领域的生产效率和质量有着重要作用。
本文对数字化制造技术相对于传统制造业的优势进行阐述，并对数字化制造技术在我国工业生产领域的实际应用进行了讨论。
关键词：数字化制造技术;数字化设计;数字化制造;应用信息技术不仅已经被广泛应用到人们日常生活、生产等各个领域，同时也在很大程度上促进了工业制造领域智能化的高速发展。
我国数字化制造技术在工艺设计、制造数据管理以及生产过程控制等环节发挥了一定作用，但是有些技术在该领域中的应用水平相对较低，因此，在未来发展中必须构建以企业产品为背景的数字化制造技术应用研究。
1.数字化制造技术概念简介数字化制造技术基于虚拟现实技术、计算机网络技术、快速原型技术、数据库技术以及多媒体技术等多种现代化科学技术，可以根据不同制造企业的需求，实现资源信息收集和整理，产品信息、工艺流程信息、资源信息自动整合分析、规划以及重组，实现对产品进行设计、功能仿真以及原型制造，并根据用户对产品的实际需求进行功能调整或整体优化设计。
2.数字化制造技术的应用现状(1)产品数字化设计。
产品数字化设计是指产品在设计阶段充分利用计算机，在图形设备(CAD)的辅助下可以将产品的图形设计出来，同时也要完成产品功能设计、结构分析等多个产品设计环节，在数字化设计过程中使用了软件绘图、编辑图形以及分析等技术，技术人员也可以利用数字化设计程序对产品结构设计进行优化与完善，运用计算机强大的计算功能、分析功能以及比较功能在各种设计方案中选出最佳方案。
(2)数字化分析。
数字化产品分析功能也是基于计算机辅助技术而成，可以对结构复杂的产品进行优化设计，产品优化设计过程中主要利用了力学性能对其进行分析，并运用CAE软件对产品的综合性能及安全性、稳定性、可靠性等方面进行模拟分析，通过模拟不同产品在实际上的运行状态来确定其是否存在设计缺陷，如果发现设计缺陷可以立即对产品设计进行优化，以确保最终产品在实际运用中的综合性能等方面可以满足用户需求。
数字化制造技术现状与发展趋势
数字化制造技术现状与发展趋势数字化制造技术是指通过数字化技术手段，将传统制造过程中的设计、生产、管理等环节进行数字化、网络化和智能化，实现生产过程的高效、精确和灵活。
数字化制造技术已经成为制造业转型升级的重要方向，其应用范围涵盖了工业机器人、物联网、大数据、人工智能等多个领域，对于提升制造业的生产效率、产品质量和市场竞争力具有重要意义。
本文将针对数字化制造技术的现状和发展趋势进行深入探讨。
一、数字化制造技术的现状1. 工业互联网的发展工业互联网是数字化制造技术的重要组成部分，它通过将设备、生产线、生产计划等进行网络连接，实现生产过程的信息化和智能化。
工业互联网的发展促进了生产过程的协同化和智能化，同时也为企业提供了更多的数据支持和智能决策能力。
2. 工业机器人的智能化升级工业机器人作为数字化制造技术的重要代表，不断实现智能化升级。
传统的固定编程方式已经无法满足生产过程中频繁切换和混合生产的需求，因此灵活性和智能化成为工业机器人发展的重点。
智能化的工业机器人可以通过学习和感知技术实现自适应生产，提高生产过程的柔性和效率。
3. 大数据和人工智能在制造业中的应用大数据和人工智能技术可以对制造过程中的海量数据进行挖掘和分析，帮助企业发现潜在的生产优化点和质量隐患。
人工智能技术还可以应用在产品设计、生产调度、质量检测等多个环节，提高生产过程的智能化水平。
4. 数字化制造技术在制造业中的广泛应用数字化制造技术已经在汽车制造、航空航天、电子信息、装备制造等多个领域得到广泛应用，为制造业提供了更多的发展机遇和挑战。
通过数字化制造技术，企业可以实现产品的个性化定制、生产过程的精益化管理，提高企业的市场竞争力。
1. 智能制造成为数字化制造技术的主导方向随着人工智能、机器学习等技术的不断发展，智能制造将成为数字化制造技术的主导方向。
通过智能化技术，制造过程中的产品设计、生产调度、设备运行等方面可以实现自适应、自学习，提高生产效率和质量。
数字化制造技术现状与发展趋势
数字化制造技术现状与发展趋势1. 引言1.1 数字化制造技术的定义数字化制造技术是指利用数字化技术，如计算机辅助设计、数控加工、大数据分析等，对传统制造过程进行数字化、智能化改造，实现全过程数字化管理和控制的一种先进制造技术。
通过数字化制造技术，可以实现生产过程的数字化仿真、产品设计的快速迭代、生产过程的智能优化等，提高生产效率、降低成本、改善产品质量，逐步实现企业智能化制造。
数字化制造技术具有以下特点：一是信息化；二是智能化；三是网络化；四是基于数据驱动。
信息化是指数字化制造技术依托信息技术，将传统生产加工的各个环节数字化，形成信息流；智能化是指数字化制造技术通过引入智能算法，实现生产过程的自动化、智能化控制；网络化是指数字化制造技术通过云计算、大数据等技术，实现生产过程各个环节的实时监控和远程控制；基于数据驱动是指数字化制造技术利用大数据分析、人工智能等技术，对生产过程中产生的数据进行深度挖掘和分析，优化生产过程。
数字化制造技术在当前制造业中的应用越来越广泛，对实现传统制造业向智能制造产业升级具有重要意义。
下文将详细介绍数字化制造技术的现状、发展趋势、应用领域、优势和挑战。
1.2 数字化制造技术的重要性数字化制造技术的重要性在当前社会和经济发展中扮演着至关重要的角色。
随着全球制造业的快速发展，数字化制造技术的重要性日益凸显。
数字化制造技术可以提高生产效率和质量，减少生产成本，以及减少人为因素对生产过程的影响。
数字化制造技术可以带来更高的灵活性和快速响应能力，使企业能够更好地适应市场变化和客户需求。
数字化制造技术还可以促进企业的创新能力和竞争力，带来更多的商业机会和增长点。
数字化制造技术的重要性不仅体现在提升生产效率和经济效益上，更体现在推动制造业转型升级、推动产业升级和改造、推动经济发展等多个方面。
加强数字化制造技术研究与应用，将对企业和社会产生积极的影响，有助于推动制造业转型升级和经济可持续发展。
专业论证 数字化设计与制造技术
专业论证数字化设计与制造技术数字化设计与制造技术是指利用计算机和数字化技术，通过数字化设计和制造软件将产品设计和制造过程实现数字化、网络化、智能化的一种技术体系。
它通过将传统的设计和制造过程数字化，实现了产品设计、制造和生产过程的高效、精确和灵活性的提升。
数字化设计与制造技术已经成为现代制造业发展的重要支撑，对促进工业转型升级、提升产品质量和效率具有重要意义。
数字化设计是指利用计算机辅助设计（CAD）软件对产品进行设计和模拟的过程。
传统的产品设计需要手绘草图和手工模型，这种方式不仅耗时耗力，而且容易出现误差。
而数字化设计技术可以通过三维建模、虚拟仿真等功能，快速准确地完成产品设计和验证。
通过数字化设计，设计师可以更直观地观察产品的外观和内部结构，进行功能模拟和优化，提高了设计效率和产品质量。
数字化制造是指利用计算机数控机床（CNC）等设备将数字化设计数据转化为现实产品的过程。
传统的手工加工方式需要熟练的操作工人和大量的人力资源，而数字化制造技术可以通过数控机床自动控制加工过程，实现产品的高精度和高效率。
数字化制造技术还可以通过智能化的生产线和自动化装配设备，实现生产过程的自动化和柔性化，提高了生产效率和产品质量。
数字化设计与制造技术的应用范围广泛，涉及到各个行业和领域。
在汽车制造业中，数字化设计与制造技术可以实现车身设计和制造的一体化，提高了产品的安全性和舒适性；在航空航天领域，数字化设计与制造技术可以实现飞机零部件的快速制造和装配，提高了飞机的性能和可靠性；在医疗器械行业，数字化设计与制造技术可以实现医疗器械的个性化定制和精准加工，提高了医疗服务的质量和效率。
数字化设计与制造技术的发展离不开计算机和信息技术的进步。
随着计算机硬件性能的提升和软件功能的不断完善，数字化设计与制造技术已经实现了从二维到三维、从静态到动态的跨越式发展。
同时，数字化设计与制造技术的应用也面临着一些挑战和问题。
例如，数字化设计与制造技术需要设计师和工人具备一定的计算机操作和技术能力，这对传统的设计和制造人员提出了新的要求。
智能制造技术的发展历程
智能制造技术的发展历程智能制造技术是指通过信息技术和先进制造技术的融合，实现制造过程的自动化、智能化和柔性化，以提高生产效率和产品质量的一种制造模式。
随着信息技术的迅猛发展，智能制造技术也经历了几个重要的阶段。
一、第一阶段：数字化制造技术数字化制造技术是智能制造技术的起点，它通过数字化手段对产品、流程和设备进行建模和仿真，实现生产过程的可视化和数据化。
在这个阶段，制造企业开始引入计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助工艺（CAPP）等先进的数字化工具，实现了制造环节的数据集成和信息共享。
二、第二阶段：网络化制造技术网络化制造技术是智能制造技术向前迈出的重要一步，它通过网络、云计算和物联网等技术手段，实现了制造企业内外的信息互联和协同。
在这个阶段，制造企业开始建设企业资源计划（ERP）系统，实现了内部各个环节的协同管理；同时也开始与供应商、合作伙伴和顾客实现信息的共享和交换，形成了供应链网络。
三、第三阶段：智能化制造技术智能化制造技术是智能制造技术的核心所在，它通过人工智能、大数据和物联网等技术手段，实现了机器的智能化和自主决策能力。
在这个阶段，制造企业开始引入工业机器人、自动化生产线和智能传感器等先进设备，实现了生产过程的自动化和柔性化。
同时也开始利用数据分析和预测技术，实现生产过程的优化和改进。
四、第四阶段：智慧化制造技术智慧化制造技术是智能制造技术的高级形态，它通过人工智能、云计算和物联网等技术手段，实现了制造过程的智能化和自动化。
在这个阶段，制造企业开始构建智能工厂，实现了生产过程的自动化和智能化。
同时也开始引入虚拟实境技术、智能仓储和自动化物流等先进设备，实现了生产和供应链的全面协同。
由此可见，智能制造技术的发展经历了数字化制造、网络化制造、智能化制造和智慧化制造四个阶段。
这些阶段的发展离不开信息技术和先进制造技术的创新和突破。
随着技术的不断进步和应用的推广，智能制造技术将会带来制造业的革新和转型，为经济社会的可持续发展做出更大的贡献。
工业4.0时代制造技术特点
工业4.0时代制造技术特点引言工业4.0时代，以数字化、智能化、网络化、灵活化为特征的制造技术得到了广泛的关注和应用。
新一代制造技术的出现，彻底改变了传统制造业的生产方式和经营模式，对企业的产品质量和效率提出了更高的要求。
本文将就工业4.0时代制造技术的特点进行探讨。
1. 数字化在工业4.0时代，数字化成为制造技术的核心。
传感器、物联网、大数据分析等技术的应用使得企业可以实时采集和处理大量的生产数据，实现对生产过程的数字化监控和管理。
通过对数据的收集和分析，企业能够更好地理解生产状况，实时调整生产计划，提高生产效率和产品质量。
通过数字化技术，制造企业还可以实现设备的远程监控和维护，减少人为巡检和维护的工作量，提高设备的利用率和寿命。
同时，数字化还使得制造企业实现了与供应商和客户的信息共享，形成了更加紧密的供应链关系，提高了生产效率和产品交付速度。
2. 智能化工业4.0时代的制造技术还具有智能化的特点。
通过人工智能、机器学习等技术的应用，制造企业能够实现对复杂工艺的智能化控制和优化。
智能制造系统可以根据生产数据的实时变化做出智能化的决策，避免了传统制造过程中人为的判断和干预，提高了制造过程的稳定性和一致性。
智能化制造技术还使得制造企业能够实现对产品的个性化定制。
通过智能化的生产线和设备，企业可以根据不同客户的需求设计和生产出个性化的产品，满足市场的多样化需求，提高了企业的竞争力和市场份额。
3. 网络化工业4.0时代的制造技术具有强大的网络化特点。
制造企业可以通过云计算和物联网技术实现设备的连接和信息的共享。
不同的设备和系统之间可以实现无缝的数据交互和协同操作，实现了生产过程的自动化和柔性化。
在网络化的制造环境中，制造企业可以实现对生产过程的全面监控和调控，提高了生产效率和产品质量。
网络化制造技术还使得制造企业能够实现供应链的整合和优化。
通过与供应商和客户的信息共享，企业可以实现对供应链的实时监控和调整，减少库存和运输成本，提高供应链的灵活性和响应速度。
数字化生产制造技术的应用与发展趋势
数字化生产制造技术的应用与发展趋势数字化生产制造技术是指将计算机技术、数字技术和信息技术应用到整个生产制造过程中，以实现全面、高效、智能化的生产制造。
数字化生产制造技术应用越来越广泛，已经成为推动现代工业快速发展的重要动力之一。
本文将从应用和发展趋势两方面分析数字化生产制造技术的现状和未来发展。
一、数字化生产制造技术的应用1. 数字化设计技术数字化设计技术是指采用计算机辅助设计软件进行产品设计和模拟分析的技术。
与传统手工设计不同，数字化设计技术可以实现快速设计和多变量优化，大大提高了产品开发和设计的效率和质量。
同时，数字化设计技术还可以实现三维可视化，提高了设计的精度和真实感，对于产品的市场推广有很大的帮助。
2. 数字化制造技术数字化制造技术是指采用计算机辅助制造技术进行产品生产和制造的技术。
数字化制造技术可以实现智能化、灵活化、集成化的制造，提高了生产效率和产能。
同时，数字化制造技术还可以实现数字化加工、数控加工、激光切割等先进制造技术的应用，大大提高了产品的精度、效率和品质。
3. 数字化管理技术数字化管理技术是指采用计算机辅助管理软件和信息管理系统的技术。
数字化管理技术可以实现生产计划、物流管理、库存管理等信息化管理，提高了生产效率和生产质量。
同时，数字化管理技术还可以实现全面的质量控制和追溯管理，提高了产品的品质和安全性。
二、数字化生产制造技术的发展趋势1. 智能制造技术的应用数字化生产制造技术的未来发展趋势之一就是智能制造技术的应用。
智能制造是指采用人工智能、大数据、云计算等技术来实现智能化生产过程和资源管理。
智能制造可以实现自动化、智能化的生产过程，大大提高了生产效率和质量。
2. 物联网技术的应用数字化生产制造技术的另一大发展趋势就是物联网技术的应用。
物联网是指将智能设备、传感器、互联网等技术与生产制造相结合，实现全面数据采集、实时监测和远程控制的智能制造系统。
物联网技术可以实现生产过程的全面监控和管理，提高了生产效率和生产质量。
数字化制造技术的发展和应用
数字化制造技术的发展和应用数字化制造技术是一种新兴的制造技术，逐渐成为了现代制造领域的主流技术。
数字化制造技术采用了先进的计算机技术和数字化技术，以数字信息为基础，集成了各种先进的制造工艺、制造设备和制造资源，能够实现高效、高精度的制造过程。
本文将介绍数字化制造技术的发展历程和应用现状，以及数字化制造技术未来的发展趋势。
一、数字化制造技术的发展历程数字化制造技术起源于20世纪60年代，当时计算机技术和数值控制技术得到了快速发展，这为数字化制造技术的出现奠定了基础。
80年代，出现了基于计算机辅助设计和计算机辅助制造技术的CAM/CAD系统，可以把设计图形转换为数控机床上的切削路径，使得制造过程更为高效、精确。
90年代，数字化制造技术逐渐走向智能化，数字化技术、控制技术和传感器技术的融合为数字化制造技术的进一步发展提供了强大支持，制造工艺逐渐数字化、智能化、自适应化。
2010年后，数字化制造技术的发展进入了一个全新的阶段，人工智能技术、物联网技术、大数据技术等新技术相继成熟，这些技术的应用使得数字化制造技术更加丰富和完善。
二、数字化制造技术的应用现状数字化制造技术的应用范围非常广泛，不仅应用于机械、金属加工等传统领域，还应用于电子、生物、医疗等多个行业领域。
1. 数字化制造技术在机械制造领域的应用数字化制造技术在机械制造领域的应用非常广泛，主要表现在以下方面：①数控加工技术。
数控加工技术是数字化制造技术中的重要成果之一，可实现高效、高精度的加工过程。
数字化制造技术的发展，促进了数控加工技术的不断升级和更新，从传统的二维数字控制系统到三维数字化控制系统，再到基于云计算和大数据的数字化控制系统等。
数字化制造技术的应用，使数控加工技术更加智能、高效、可靠。
②数字化生产线技术。
数字化生产线技术是数字化制造技术的重要应用之一，它可以实现物流、能源、信息等多种系统的集成，使得生产线上的设备、机器人、工人，能够实现无缝协同。
网络化制造的发展和应用
网络化制造的发展和应用随着科技的不断进步和人们生活方式的改变，网络化制造也越来越受到关注和重视。
网络化制造不仅是制造业的重要发展方向，也是经济发展的重要支撑。
本文将从网络化制造的定义、发展及应用方面进行阐述。
一、网络化制造的定义网络化制造是一种基于信息技术的智能制造模式。
它强调以网络化的方式实现制造过程全面数字化、智能化、自动化和协同化，这种模式下，人、机、料、法、环境等各种资源都通过网络进行联结和统一管理。
网络化制造的核心是数字化，只有将制造过程数字化，才能真正实现制造智能化和自动化。
此外，网络化制造还体现在线上线下一体化的生产方式，其中线上制造主要是依托数字流和信息流来实现的，而线下则是基于物理流和能源流的生产过程。
二、网络化制造的发展近年来，全球制造业正在经历一场数字化变革，从单一的生产模式向网络化制造进行转型。
网络化制造的发展涉及技术、经济和社会等多个方面，具体表现在以下几方面：（一）智能制造的兴起：智能制造是网络化制造的基础和前提，它依托于新技术的发展和工业价值链的转变，实现物联网、云计算、大数据等技术与制造业的深度融合，实现信息流、物流和资金流的全面协同和优化。
（二）产业链的重新构建：网络化制造涉及到整个制造业的生态系统，它对传统的供应链和价值链进行了彻底的重新构建，生产过程更可视化、数字化，智慧工厂、智能物流等技术也得到了广泛应用。
（三）人才需求的转变：网络化制造是一个高技术、高智能、高精尖的产业，它对人才的需求也发生了重大变化，越来越需要工程师、技术人才和数据分析师等高端人才。
三、网络化制造的应用网络化制造作为一个处于发展初期的新兴产业，它的应用领域非常广泛。
以下是几个典型的应用案例：（一）智能制造：通过数字化技术、人工智能、大数据等手段，实现生产设备更加智能、生产过程更加自动化、生产效率更高、质量更稳定的制造方式。
（二）智能物流：利用物联网和云计算等技术，对物流过程进行全面数字化和网络化，实现了物流节点和货物实时监控、自动化装卸、智能路由规划等功能。
XX船舶制造业数字化、网络化、智能化制造技术路径
船舶制造业数字化、网络化、智能化制造技术路线图本章分析了我国船舶工业发展现状，剖析船舶行业数字化智能化制造的发展的总体实力。
在全球信息化与制造业深度融合的发展背景下，结合我国船舶工业发展思路，围绕总装造船领域，提出了今后一段时期发展模块化造船、数字化造船、智能化造船、绿色造船的总装造船领域数字化智能化制造发展思路，围绕今后的发展需求，梳理提出了发展智能焊接机器人、智能涂装机器人等重大数字化智能化制造装备，加快建设分段建造数字化车间、绿色制造评价综合体系、基于厂域网的智能管理系统等数字化智能化制造关键系统，着力突破数字化智能化制造关键设计、建造技术、信息管理技术、运营管理技术和基础共性技术等重点工作。
并提出了加快发展智能船厂、数字化车间、数字化智能化创新发展平台等工作建议，为相关部门立项支持提出方向。
在路线图编制过程中，充分采纳了各方面专家、学者的意见，对实现总装造船领域的数字化智能化发展途径和路线进行了充分地研究论证，以期研究成果能为政府部门、科研院所、企事业单位决策规划提供重要参考依据。
2.1 我国船舶工业发展概述2.1.1 产业规模与实力我国船舶制造工业自进入新世纪以来发展迅猛，产业规模已经达到世界第一。
1．国际市场份额稳居前列进入21世纪以来，我国船舶工业呈现了加速发展之势。
2008年中国造船完工量超越日本成为世界第二，2009年新接与手持订单量均为世界第一，当年的全国造船完工量为4243万载重吨，同比增长47%；2010年造船三大指标全面超越韩国，成为世界第一造船大国，全年的造船完工量为6560万载重吨，2011年，全国新船完工交付再创新纪录，达到7696.1万载重吨。
受经济危机影响，2012年，全国新船完工量出现下滑，但仍然达到6021万载重吨。
图3.2.1 21世纪以来我国历年新造船舶的完工量（数据来源：中国船舶工业年鉴（2002—2012年））2013年，新船成交量是连续两年下滑之后的首次上升，全球新船共成交1.45亿载重吨，同比上升165%，为2012年全年订单总量的2.65倍。
数字化网络化制造概述
15
制造敏捷化
敏捷制造是一种面向21世纪的制造战略和现代制 造模式。 敏捷制造能在不可预测的持续变化的竞争环境中 使企业繁荣和成长，并具有面对由顾客需求的产品和 服务驱动的市场做出迅速响应的能力。 敏捷制造优点：生产更快，成本更低，劳动生产 率更高，机器生产率加快，质量提高，提高生产系统 可靠性，减少库存，适用于CAD/CAM操作。 符合敏捷制造企业的外在组织形式是虚拟企业， 也称为动态联盟企业。
制造模式的定义： 制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术 系统的形态和运作的模式
13
1.3 工业发达国家制造业的发展趋势
制造全 球化 制造绿 色化 六化 制造虚 拟化 制造敏 捷化 用“六化”简要描述制造业的发展趋势
14
制造网 络化
制造智 能化
制造全球化
国际化的市场竞争促进了整个制造业的变革和发
制造环境内部的网络化，实现制造过程的集成。 制造环境与整个制造企业的网络化，实现制造环境与企业 中工程设计、管理信息系统等各子系统的集成。 企业与企业间的网络化，实现企业间的资源共享、组合与 优化利用。 通过网络，实现异地制造。
18
制造虚拟化
虚拟制造是以制造技术和计算机技术支持的系统建模 技术和仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形 学、并行工程、人工智能、人工现实技术和多媒体技术 等多种高新技术为一体，由多学科知识形成的一种综合 系统技术。 虚拟制造将现实制造环境及其制造过程通过建立系统 模型映射到计算机及其相关技术所支撑的虚拟环境中， 在虚拟环境下模拟现实制造环境及其制造过程的一切活 动和产品制造全过程，并对产品制造及制造系统的行为 进行预测和评价。 虚拟制造是实现敏捷制造的重要关键技术，对未来制 造业的发展至关重要。
数字化设计与制造技术3篇
数字化设计与制造技术第一篇：数字化设计与制造技术的发展数字化设计与制造技术已成为现代制造业的重要组成部分，它的出现改变了传统的制造方式和产品设计，极大地提高了生产效率和质量。
数字化设计与制造技术包括多个方面，如CAD、CAM、CAE等，它们的协同作用实现了制造业的数字化化、网络化、智能化。
数字化设计技术是指利用计算机和相关软、硬件进行产品设计的方法和技术，它将产品设计过程转化为数字化过程。
CAD（计算机辅助设计）是数字化设计技术的主要手段之一，它利用计算机软件来辅助人们完成产品的设计。
与手工设计相比，CAD具有快速、精确、易修改等优点，大大提高了产品设计的效率和准确性。
数字化制造技术是指利用计算机和相关软、硬件进行产品加工的方法和技术，它将产品制造过程转化为数字化过程。
CAM（计算机辅助制造）是数字化制造技术的主要手段之一，它通过对CAD模型的处理，生成数控程序，实现产品加工自动化。
数字化制造技术的应用，不仅提高了生产效率，而且还能保证产品的精度和一致性。
数字化仿真技术是指利用计算机对产品在使用过程中所受到的各种载荷和环境因素进行模拟，验证产品设计的可靠性和优化设计方案的方法和技术。
CAE（计算机辅助工程）是数字化仿真技术的主要手段之一，它能够对机械、电力、流体等各种领域的产品进行模拟仿真，辅助设计人员进行设计验证和优化，提高了产品设计的质量。
总之，数字化设计与制造技术是制造业数字化化的重要手段，它的应用将提高制造效率和质量，推动制造业向更高水平迈进。
第二篇：数字化设计与制造技术在制造业中的应用数字化设计与制造技术在制造业中得到广泛应用，改变了传统的制造方式，提高了生产效率和质量，具有重要的推动作用。
数字化设计与制造技术的应用领域包括机械加工、电子制造、航空航天等多个行业。
在机械加工领域，数字化设计与制造技术的应用可以实现机械加工过程的数字化化和自动化。
利用CAD软件，可以快速、精确地完成机械零部件的设计。
数字化制造技术的发展与前景
数字化制造技术的发展与前景随着科技的不断发展，数字化制造技术在工业生产领域中愈加受到重视。
数字化制造技术是一种集成化、智能化的生产方式，是传统制造方式的升级换代，具备高效、精准、柔性等多种优势。
本文将从数字化制造技术的发展历程、应用现状、技术特点、未来前景等方面展开论述。
一、数字化制造技术的发展历程数字化制造技术是利用计算机、信息化、互联网技术等手段，在传统制造工艺的基础上，实现了工业过程数字化、集成化、智能化的升级换代。
它是工业互联网、智能制造的重要组成部分，也是21世纪的主导技术之一，正在引领着未来制造业的发展。
数字化制造技术的发展历程大致可分为三个阶段：1.第一阶段：数字化手段嵌入传统制造工艺中。
这个阶段主要出现在上个世纪九十年代，美国等国家开始将数字化手段嵌入传统制造工艺中，实现了制造过程的数字化控制，并且通过信息化手段进行质量管理和反馈。
2.第二阶段：数字化制造展示超强优势。
这个阶段主要出现在本世纪初，中国等国家大规模引进数字化制造技术，实现了制造工艺的智能集成。
数字化制造展示了智能化、柔性化、高效率、高灵活性等超强竞争优势，赢得了广泛的市场认可。
3.第三阶段：数字化制造成为工业互联网的重要支撑。
这个阶段主要出现在近几年，随着工业互联网的快速发展，数字化制造成为工业物联网的重要支撑，集成了人工智能、云计算、大数据等前沿技术，实现了复杂工业过程的数字化、智能化、自动化。
二、数字化制造技术的应用现状数字化制造技术在汽车、航空、军工、医疗器械、电子等多个领域中得到广泛应用。
以汽车制造为例，数字化制造技术实现了汽车生产线的智能化、柔性化、高效化，实现了车间自动化、数据分析、质量控制等多个环节的数字化管理。
数字化制造技术在汽车制造领域的应用效果显著，使汽车制造成本大幅度降低，质量和出产效率也得到了大幅提升。
目前，我国数字化制造技术的应用已经进入快速发展期。
在汽车、航空、机械、电子等行业中，不断有新的数字化制造技术被应用。
数字化制造技术的创新与发展
数字化制造技术的创新与发展随着科学技术的不断进步，数字化制造技术正以惊人的速度改变着我们的生产方式和工业结构。
数字化制造技术是指通过数字化和网络化手段，将生产流程中的各个环节互联互通，实现信息共享和智能协同，从而提高生产效率和产品质量的一种现代制造方式。
在这篇文章中，我们将探讨数字化制造技术的创新与发展，以及它对制造行业的影响。
首先，数字化设计技术是数字化制造的基石。
传统的产品设计过程需要进行大量的实物样机制作和试验，不仅费时费力，还容易出现错误。
而数字化设计技术通过使用计算机辅助设计软件，可以在虚拟环境中完成产品设计和模拟，大大缩短了设计周期和成本。
同时，数字化设计技术还可以进行多场景仿真和优化，从而提高产品的性能，并减少试错阶段的风险。
其次，数字化制造技术在生产过程中发挥着重要作用。
通过数字化制造技术，生产设备可以实现智能化控制和远程监测。
例如，工业机器人可以根据生产计划自动调整工作参数，实现自主化生产；传感器和物联网技术可以实时监测设备运行状态和产品质量，及时预警并解决潜在问题。
数字化制造技术的应用不仅提高了生产效率和产品一致性，还可以减少人力成本和资源浪费，实现可持续发展。
与此同时，数字化制造技术还为企业提供了更加灵活、个性化的定制服务。
通过数字化技术，生产过程可以根据客户需求进行灵活调整，实现小批量定制和快速交付。
例如，基于工业3D打印技术的数字化制造，可以根据每个客户的要求和设计，定制出独特的产品。
这种个性化生产模式可以提高客户满意度，增加产品附加值，同时也为企业带来了更多商机。
然而，数字化制造技术的创新与发展仍然面临一些挑战。
首先，数字化制造技术的应用需要企业具备一定的技术和人才储备。
一些中小企业可能面临技术实施和转型的困难，需要政府和企业共同努力提供支持和培训。
其次，数字化制造技术的应用还需要在标准和法规方面进行完善，以确保生产过程的安全性和产品质量。
最后，数字化制造技术的数据安全问题也需要予以重视，保护企业核心技术和客户隐私。
数字化制造中的物联网技术解决方案
数字化制造中的物联网技术解决方案随着信息技术的快速发展，物联网（Internet of Things，简称IoT）技术在数字化制造中发挥着重要的作用。
物联网技术不仅可以实现设备之间的互联互通，还可以实现信息的实时采集、传输和分析，从而提高生产效率、降低成本、优化运营管理。
本文将探讨数字化制造中物联网技术的解决方案，包括设备互联、数据采集、实时监测与控制、智能分析和决策支持等。
首先，设备互联是数字化制造中物联网技术的基础。
通过应用物联网技术，各类设备可以实现互联互通，形成一个网络化的生产环境。
这样一来，各个环节的设备可以通过互联网进行信息传递和协作，实现整个生产过程的智能化和自动化。
例如，在传统的制造车间中，设备之间的信息传递是通过人工操作和纸质文档进行的，容易产生误差和延误。
而应用物联网技术后，设备之间可以实现实时的信息传递和共享，提高生产效率和品质。
此外，物联网技术还可以实现设备的远程监控和维护，提高故障诊断和维修效率。
其次，数据采集是数字化制造中物联网技术的重要环节。
在数字化制造中，大量的数据需要从设备和生产过程中采集并存储起来，以便后续的分析和决策。
物联网技术可以通过传感器等设备实现对各类数据的采集，包括设备的运行状态、产品的生产参数、环境的温湿度等。
采集的数据可以通过无线网络传输到云端进行存储和处理，以实现数据的实时性和可追溯性。
同时，物联网技术还可以通过边缘计算等技术，实现对数据的实时分析和预处理，从而减少数据传输的开销和延迟。
第三，实时监测与控制是数字化制造中物联网技术的重要应用之一。
通过物联网技术，实时采集的数据可以在云端进行分析和处理，实现对设备的实时监测和运行状态的实时掌控。
例如，在生产过程中，通过对设备运行数据的实时监测，可以及时发现设备的异常运行和故障，从而采取相应的措施避免生产中断。
同时，物联网技术还可以实现对设备的实时远程控制，通过网络对设备进行操作和调控，提高生产过程的灵活性和可控性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章数字化网络化制造概述我国现在已成为一个制造大国，世界各地到处可见“MADE IN CHINA”，这是不争的事实。
但我国还远不是制造强国，准确地说，我国目前还只是中低档商品的世界制造工厂。
为了尽快提高我国制造业的整体素质，特别是竞争力，必须大力推进制造业信息化。
制造业信息化离不开数字化和网络化制造技术，因为数字化网络化制造技术是制造业信息化的基础。
1.1 制造业现状与展望1.1.1 我国制造业基本情况2001年我国制造业工业增加值为37613亿元，占国民生产总值（GDP）95933亿元的33%，制造业工业增加值（当年价）占工业总值的88%，制造业上交税金占国家税收总额的30%，2001年制造业全部从业人员8043万人，占全国全部从业人员的11%，占全国工业从业人员90%。
2001年，我国制成品出口约为2398亿美元，占全国外贸出口总额的90%。
我国GDP1952-1980年年均增长率为6.2%，1980-2001年年均增长率为9.97%，制造业1952-1980年年均增长率为14.4%，1980-1998年年均增长率为12.65%。
由此看来，我国制造业特别是装备制造业始终以高于GDP的速度增长。
当前制造业已成为我国最大的产业和国民经济主要组成部分，成为就业的重要市场和出口的主力军，目前制造业和装备制造业的工业增加值已经居世界第4位（仅次于美国、日本和德国）。
1.1.2 当前我国制造业存在的主要问题当前我国制造业大而不强，主要问题是：（1）劳动生产率以及工业增加值率低1999年，我国制造业的劳动生产率为4258美元/人年，约为美国的4.37%，日本的4.07%，德国的5.56%；1999年我国制造业工业增加值率为26.32%，而1994年美国为49.31%、1993年日本为38.01，而1994年德国为48.44%，分别比美国、日本和德国低22.99、11.69、22.12个百分点。
总体停留在劳动密集阶段，技术含量低，附加值也低。
表1.1所示中国制造业增加值率和劳动生产率与主要国家相比情况表。
表1.1 中国制造业增加值率和劳动生产率与主要国家对比中国（1999）美国（1994）日本（1993）德国（1994）英国（1992）法国（1994）韩国（1994）印度（1992）劳动生产率（美元/人年）4258 97300 104730 76550 45330 59520 55720 3350 工业增加值率（%）26.32 49.31 38.01 48.44 43.57 38.49 42.98 22.68（2）制造业设备陈旧，技术落后优质高效低耗工艺的普及率不足10%，数控机床、精密设备不足5%，90%以上高档数控机床、100%的光纤制造装备、85%的集成电路（IC）制造装备、80%的石化装备、70%的轿车工业装备依赖进口。
另外，全国大中型机械工业企业中具有国际水平的设备仅占13.75%，具有国内先进水平的也只有17.33%，全国大中型机械工业企业产品中优等品率仅9.36%。
机械工业不但没有起到带动和促进国民经济增长的作用，其自身在国民经济中的比重反而呈持续下降趋势。
（3）低水平生产能力严重过剩，高水平生产能力不足据1995年第三次全国工业普查显示，全国主要工业产品有80%以上的生产能力利用不足或严重不足，其中机械、电子、化工、建材、轻工、冶金等行业的生产能力利用率分别为51.86%、51.45%、54.9%、64.03%、46.09%、35.55%。
大量的生产能力放空，职工待岗，企业经济效益低，资产负债率高达75%以上，有些甚至资不抵债。
而高技术含量和高附加价值的工业制品每年还在大量进口，有些已形成了依赖性进口。
（4）技术创新能力十分薄弱装备工业技术进步与技术贡献率偏低。
1998年，我国机械工业技术进步对产值增长速度的贡献率只有34%，西方国家一般都在60%以上；新产品产值率不到30%，西方国家在50%以上；机床产值数控化率，我国只有25%左右，日本已达70%；我国机械工业技术开发经费占销售收入的比重为1.78%，技术开发人员占职工比重也明显低于发达国家。
（5）军工制造业不适应现代化战争的需要军工制造业难以实现均衡生产，工艺（生产技术）难以稳定和提高，技术储备不足，难以适应现代化武器发展需要，不具备现代化战争需要的快速响应能力和批量生产能力。
军工制造业与民用产业的融合不够，从产业组织结构来看“大而全”的问题比较突出，没有充分利用民用制造业提供零部件、元器件、中间材料及其他配套件的能力。
（6）能耗高、污染大我国制造业的平均能耗是工业发达国家制造业平均能耗的一倍，我国制造业所产生的平均污染是工业发达国家制造业平均污染的二倍。
（7）装备工业的市场竞争力不强“八五”以来，机械工业中的电气机械及器材制造业、交通运输设备制造业的发展一直保持着较高速度，普通机械制造业、专用设备制造业的发展速度低于制造业的平均水平，进入“九五”时期以后的发展速度尚不及“八五”时期的一半，在机械工业中所占比重一直呈下降态势。
装备制造业发展滞后，使得我国重点建设项目主要设备依赖进口。
1994年至1998年我国共进口各类设备2121.7亿美元。
其中投资类机械产品进口1972.7亿美元，年均近400亿美元。
在国际市场上，我国出口的机电产品数量是大幅度增长的，但是多数为中低档产品，不能弥补大量进口导致的巨额逆差（1995年至1998年投资类机械产品年均进出口逆差超过100亿美元），反映出国际竞争力仍然较弱。
（8）产业组织结构不合理管理体制、管理技术落后。
产业组织结构不合理。
机械工业是竞争性产业，整体产业集中度较高。
我国机械工业在改革以来出现了分散化趋势，没有形成具有国际竞争力的大型企业与大型企业集团，中小企业与大型企业进行专业化协作的产业组织结构还没有形成。
1.1.3工业发达国家制造业的发展趋势在美国自1992年提出建设信息高速公路计划后，工业发达国家立即投入制造业的数字化、网络化、信息化的研究和应用，以产生巨大的经济效应，提高综合国力。
随着新世纪的来临和科学技术的迅速发展，人类社会正开始走向知识经济的新时代，制造业将进入一个崭新的发展阶段。
以因特网为代表的信息技术的广泛应用，将导致制造企业的管理体制和生产模式的根本性变革。
美国60%的小企业、80%的中型企业、90%以上的大企业实现了电子商务；韩国2000年完成了钢铁、船舶、电子、汽车、机械、电力、纤维、生物工程和流通等9个重点行业的电子商务；日本B2B交易规模为1626亿美元，B2C交易达81亿美元。
1. 国际先进制造技术现状企业成功的关键因素是：上市时间T、质量Q、产品成本C、服务S、环境E、灵活性F。
所以，当今国际先进制造企业都是从企业利益驱动转向用户利益和社会利益驱动，即从以企业利润为目标转向以用户的价格、质量、交货期、售后服务等为目标，甚至以用户的个性化、参与式需求为目标，提升企业在市场的竞争力。
现在不是“大”吃“小”，而是“快”吃“慢”，产品研发时间每增加10%，其年收入将损失25%——30%。
2. 现代制造系统的模式所有的制造系统模式均与生产管理模式相结合。
许多系统已经是制造—管理一体化的系统，有的甚至是设计—制造—服务—管理一体化的系统。
提高制造系统的生产率已经从注重设备自动化转向注重生产过程的科学管理。
图1.1所示现代制造系统的模式，反映了现代制造系统中出现的一些新哲理，例如：成组技术、CIM、并行工程、JIT制造、智能制造系统、敏捷制造、精益生产、CIPE、业务过程重组BPR、电子商务EC、网络化制造等都是以上市时间T、质量Q、产品成本C、服务S、环境E、灵活性F为目标形成的生产管理模式。
图1.1 现代制造系统的模式现代制造企业更多地注重网络合作，使分散的中、小企业组成大规模的生产联盟，达到短周期、快响应、大规模、低成本生产的目的。
在生产管理方面，注重从基于劳动与资本的管理转向基于信息和知识的管理，更加注意发挥人在生产中的创新作用。
制造系统从面向技术为主转向面向发挥人的创新能力为主。
表1.2所示企业战略的转变过程。
表1.2 企业战略的转变竞争核心利润市场份额有竞争优势的产品市场规模产品发展战略较低的成本产品上市时间产品创新技术方面的重点生产力数据共享知识管理过程方面的重点串行的设计过程并行工程企业间合作组织方面的重点面向部门面向过程虚拟企业1980 1990 20003. 当前发达国家推行的先进制造理念（1）精益制造（LeanManufacturfing）精益制造是丰田公司开创的一种先进制造理念，主要是为了降低生产成本、最大限度减小浪费而推出的，它的主要内容是恰时生产（Just-in-time）、零库存等制造模式，该模式已经逐步成为世界先进制造的典范。
该模式主要思想是以人为中心，简化企业的组织结构（扁平化），简化产品开发过程，简化零部件的制造过程，简化产品结构，通过全面质量管理（TQC）实现零质量问题控制、通过准时制造（JIT）实现零库存控制，通过全员设备维护确保制造资源的充分利用和准时交货，通过工厂自动化实现柔性和效率的统一。
（2）智能制造（Intelling Manufacturing）现代制造系统使制造成为自学习、自适应、自组织的智能系统，与计算机科学与技术的前沿研究相结合，形成了新一代智能计算机发展动力和应用对象。
现代制造系统所依赖的基础制造技术是：各种快速制造技术、精密制造技术、特种加工技术、传感与检测技术、数控技术、自动变成技术、成组技术、CAD/CAPP/CAM技术、机电自动化技术、机器人技术、信息传输、处理、集成、共享技术、各种精密成型技术、自动、精密装配技术等等。
其中绝大部分都是传统的制造技术，但都是以现代高新技术改造了的传统制造技术。
现代制造系统经过了以上传统制造技术的变革，形成了智能化的制造系统，例如：全球制造集成技术、下一代制造（分形制造、分布式制造、仿生制造）、全能制造、基于知识的制造、自适应的物流系统、产品快速开发技术、人机共享系统的组织、模具计算机设计系统、智能复合产品、全球分布式企业建模及其模拟环境、面向产品全生命周期的传感器、高效可重构的制造系统、产品和过程的数据模型等系统。
（3）制造全球化经济的全球化、市场的国际化、贸易和投资的自由化，以及服务的世界化，促进了竞争，鼓励了革新，加快了经济增长速度。
使得制造产业、制造技术和产品逐步走向国际化，导致制造业在全球范围内重新分布和组合。
世界制造业正面临着一个不确定性的、急剧变化的、竞争日趋激烈的国际化市场，制造业所处环境已经发生了重大变化。
正是这种国际化的市场竞争促进了整个制造业的变革和发展。
“哪里有市场，就在哪里生产产品”，降低产品制造成本、贴近市场减少关税、分散汇率的风险，是现代制造业取得市场胜利的关键。