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三维数字化技术在工业产品中的应用
作者：刘晋斌
来源：《科技经济市场》2020年第05期
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摘要：工业4.0是科技进步的一场革命，纵观全球，三维数字化技术已经成为各大企业提升创新能力、优化研制流程、提升研发效能的有效途径。三维数字化技术针对的大多是应用软件，三维数字化软件基于大数据数据模型计算分析，可以进行三维建模，完成原物体的三维模型。三维建模中三维逆向建模是还原原物体形状的一种建模方式，以点云为基础，对片面进行划分合理的领域的过程，此技术能够大大增加产品建模的精度，应用于工业产品设计、模具造型设计、医疗器械等精密度要求较高的领域中，并结合先进制造技术可以加工出形状各异的高精度产品。本课题以面盆龙头为例，研究三维数字化技术在工业产品中的应用。
关键词：三维数字化;逆向建模;工业产品;创新设计;制造
1 概述
随着社会发展的不断更新换代，传统的技术已经无法满足产品外型及产品精度的要求。三维数字化建模技术是由计算机进行搭建三维建模的新方式，大幅提高了传统的建模技术。而三维逆向建模则是在计算机分析仿真的基础上对产品进行建模，并模拟出精度误差分析的过程，大大提高了产品的质量，从而在现代社会中被广泛的使用。
在工业产品中，面盆龙头是安装在面盆上用于日常洗漱的产品，功能是通过混水阀调节自来水的大小与冷热，达到用户的使用标准。现有一款面盆台面单把手双孔面盆龙头组件实物（图1），把手部分和相关产品技术资料缺失，现计划重新生产该款龙头，需要对阀体组件重新建模。根据阀体模型设计制造把手样件与面盆龙头体进行试配验证，并投入到消费市场。产品设计制造存在的难点：（1）面盆龙头曲面多，面片难以拟合。（2）设计龙头主件难以模拟龙源期刊网
仿真。（3）加工时表面粗糙度难以控制。（4）创新设计的把手要符合装配要求。以三维数字化技术为基础来解决此问题，做出产品，满足要求。
数字化平台技术的开发与应用 移动互联网
魏源锋 南召县公共资源交易中心
摘薹：数字化平台在工业生产中有着极为重要的意义，因此，对其进行设计和开发显得尤为重要。数字化工业平台有利于生产、通讯与维护， 文通过对数字化工业的发展以及工业通讯技术的分析，力求为现代工业生产提供创新的思路。 关键词：数字化平台通讯技术现代＿ｔ－＿ｔｋ
１数字化平台工业的发晨 当前的数字化平台设计主要集中于ＥＤＡ、ＰＬＣ与ＦＰＧＡ技术。由于 数字流是极为模块化的，前端产生标准化的设计描述，编译成调用，而不
考虑内部技术，单元使用特定的集成电路技术实现逻辑或其他电子功能。
制造商通常为其生产过程提供组件库，并提供适合标准仿真工具的仿真
模型。模拟数字化平台设计工具远不是模块化的，因为需要更多的功能，
它们更强烈地交互从而实现设计的自动化和模块化。随着半导体技术的
不断扩展，数字化平台设计的重要性迅速增加，用户通过操作半导体制造 设施来对产品进行设计和改良。建立高度灵活的个性化产品与服务生产
模式，实现智能制造。以ＣＰＳ为核心的智能制造可以从三个方面提升制
造业竞争力。一是能够推动实现更高的生产效率和制造灵活性。借助ＣＰＳ
技术和产品，生产模式从“集中型”转变为“分散智能型”，生产要素可以
实时、高度灵活配置，确保仅一次性生产且产量很低时的获利能力，确保
工艺流程的灵活性和资源利用率。二是能够使客户与业务伙伴广泛参与到
业务过程和价值创造过程，形成新的价值链。基于ＣＰＳ的生产过程淡化
了虚拟世界和物理世界的界限，使物联网与服务互联网一体化，催生新的
应用和服务模式，传统的产业链分工被重组，客户和业务伙伴能够更直接
地参与到商业价值的创造过程之中，产生新的价值链模式。三是能够实现
自组织生产，促使人的角色发生转变 ＣＰＳ能够独立自动交换信息、触发
动作和控制，实现“产品驱动机械”的自组织生产，将人从操作性任务中
解放出来，使之专注于创新设 控制等高附加值的工作，保证德国制造 业在高人力成本约束下仍然具有强大的产业竞争力。
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教材开发过程中数字化产品的开发与应用
作者：钟伟
来源：《出版广角》2014年第12期
[摘要]随着数字信息技术的不断发展，学校的教学模式逐步发生变化。出版社在教材开发过程中要充分利用数字信息技术，开发优质的数字化产品作为教材的补充和扩展。按照服务对象的不同，数字化产品可分为“助教型”和“助学型”两种。数字化产品的开发与应用有利于学校教学质量的提升，有利于出版社数字化转型的推进，有利于出版社纸质教材的开发与推广。
[关键词]数字化；课件；开发
[作者简介]钟伟，人民交通出版社。
随着数字信息技术的不断发展，学校的教学模式也逐步发生变化。教学模式的改变，一方面要求反映现代的教学理论和先进的教学思想，另一方面又离不开信息化的教学系统、教学资源和教学环境。因此，出版社在教材开发过程中要充分利用数字信息技术，开发优质的数字化产品作为教材的补充和扩展。目前，出版社主要是在传统出版物内容的基础上，利用不断创新的数字信息技术，开拓新的阅读需求市场。如在对原有出版物介质形态寻求突破的同时，对传统出版物内容资源进行挖掘，对阅读功能作出进一步的延伸。按照服务对象的不同，数字化产品可分为“助教型”和“助学型”两种。
一、“助教型”数字化产品
“助教型”数字化产品，即为方便教师教学而开发出的数字化产品，其主要形式为多媒体教学课件（“助教型”课件）。多媒体技术是一种将文本、图形、视频、动画和声音等信息形式结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互式操作的信息技术。一般来说，传统教学方法不能充分体现的内容，或者教学实验危险性大、难度大的课程适合于配备“助教型”课件。“助教型”课件开发的原则是要有利于提高教师的教学效率，并且在技术和经济效益上具有可行性。进行“助教型”课件开发必须注意以下两点：
基于数字化技术的产品创新设计研究
随着数字技术的飞速发展，数字化设计已经成为企业产品创新的重要手段。数字化设计既包括数字化仿真，也包括数字化制造，它们彼此互通、相辅相成，一起构建起了数字化设计的完整体系，为产品设计研发提供了更多的机遇和挑战。
数字化仿真技术可以在产品前期设计阶段，对关键技术、关键部件进行逐一仿真分析，以提前评估产品的性能指标、优化设计方案，降低设计风险。而数字化制造技术可以在产品后期制造加工阶段，通过数控加工、3D打印等数字化制造方式，将产品原型转变为实物，且具有更高的精度和一致性。
数字化设计带来的变革和机遇，在于用户需求、产业结构的快速变化，需要以更快速、更良好的服务满足市场需求。数字化设计，可以帮助企业更加高效的满足市场需求。由于数字化设计提高了设计的精度、速度、协作性和可制造性，企业可以进一步将设计时间缩短、成本降低、质量得到保证，提高市场反应能力，增强市场竞争能力。
数字化设计还可以加快产品创新速度与成本控制。在传统的产品开发模式中，设计验证流程需要花费大量的人力、物力资源，而数字化设计可以快速验证设计方案，提高品质一致性、合规性、生产效率等。此外，在产品功能的开发过程中，通过数字化技术进行仿真，不仅可以验证产品功能的可靠性和性能强度，还可以降低产品试制周期和成本。
比如，一款操作简便、性能出色的电子产品，其要求高度横向一致性和稳定性，而数字化设计可以模仿各种实际使用场景，进行复杂仿真，并侧重于运行时的细节。通过仿真进一步提高产品性能、降低成本、缩短研发时间，在竞争日益激烈的市场中占据优势。
数字化设计还能够提高生产流程的可靠性与可持续性。在数字化制造的加持下，生产现场实现高效、自动化，通过降低生产工艺的复杂度，减少加工时间，降低生产过程中不合格品的发生率。通过数字化制造的实现，可以提高生产的效率、缩短生产周期、增加产量和品质，同时减轻对环境和人身健康的危害。
总的来说，数字化设计的发展，为产品创新带来了新的思路和方法。数字化设计技术因其高效性、精度、可持续性等特点，逐渐成为了企业进行产品设计和研发的重要手段。未来数字化设计的发展方向，更加注重于行业应用、用户需求、个性化服务、协作性和数据价值，提高了产品的智能化和场景化。
