第1章 数字化制造技术基础及其应用

数字化制造技术基础及其应用

哈尔滨工业大学机电工程学院

姚英学教授通信地址:哈尔滨工业大学422信箱邮政编码:150001电话O)

传真-Mail:yxyao@数字化制造技术基础及其应用开课的基本目的课程的基本内容课堂教学与实验教学的基本安排了解学生的基础情况和要求数字化制造技术基础及其应用主要参考书《CAD/CAM技术基础》姚英学等，高等教育出版社，2002.1《数控加工理论与编程技术》刘雄伟编，机械工业出版社，1994.7《IntelligentMannfacturingSystems》AndrewKusiak《21stCenturyMannfacturingEnterpriseStrategyReport》RogerN.Nagel《数字化制造》周祖德编著，科学出版社，2004年6月《虚拟制造》肖田元等著，清华大学出版社，2004年8月第一章概论§1.数字化制造技术的基本概念§2.数字化制造技术的发展背景§3.数字化制造技术的相关概念§4.数字化制造技术的体系结构§5.数字化制造技术的作用与意义数字化制造技术的基本概念1.数字化制造技术的定义以产品设计制造全过程的知识融合为基础以数字化建模仿真与优化为特征采用计算机和网络技术的数字化定量描述、存储、处理和控制的方法根据用户需求，对产品信息、工艺信息和制造资源信息进行分析、规划与重组支持产品全生命周期和企业的全局优化运作实现对产品设计、功能、制造过程的仿真和产品原型制造达到低成本快速生产出用户要求的产品数字化制造技术的基本概念2.从制造企业的活动理解数字化制造的内涵

数字化制造协作链数字化制造供应链数字化制造客户链数字化制造企业数字化设计数字化产品原型数字化成形数字化加工（虚拟加工）数字化装配（虚拟装配）数字化制造过程管理……数字化制造技术的基本概念3.从制造技术理解数字化制造的内涵数字化制造的支撑技术IGESSTEPPDMMISMRPIIERP数据库、网络QFD/CAD/DFX/VM/RP/CAM/CAE/CAPP/VA/加工仿真NC/NGC/MC/CNC/FMC/FMS/基于网络的制造/无纸生产最终产品宏观制造过程微观制造过程制造资源、环境、服务的数字化生产系统设计与运行优化产品营销、维修、使用等数字化管理决策过程的数字化数字化制造技术的基本概念4.数字化制造系统的类型1)面向设计的数字化制造

CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM

可加工性评价可装配性评价快速原型与逆向工程数字化样机2)面向生产的数字化制造

数控加工加工过程优化装配过程优化生产系统优化数字化制造技术的基本概念3)面向管理的数字化制造

MRPIIPDMERPMIS数字化制造技术的发展背景1.制造概念的发展

传统的制造概念：物料加工现代制造的概念：人、技术、组织机构、装备集成市场需求分析产品概念设计

产品设计

生产准备

产品生产

质量控制

销售

售后服务传统的制造概念m数字化制造技术的发展背景哈林顿的基本思想:制造系统是一个有机的整体制造过程各环节是数据处理过程产品是数据处理的物质表现核心思想:

资源共享数字化制造技术的发展背景2.发展数字化制造技术的社会需求背景1）制造业面临的社会环境的不断变化

卖方市场转向买方市场市场竞争日趋激烈产品技术含量加大产品开发投资风险增大产品生命周期缩短经济全球化成本、质量竞争转向响应速度和技术创新的竞争。数字化制造技术的发展背景2）制造业竞争策略的变迁

60年代：生产规模

70年代：制造成本

80年代：产品质量

90年代：市场响应速度

21世纪：技术创新竞争特征：T-Q-C-C-S数字化制造技术的发展背景3）社会可持续发展的需要制造资源制造过程使用过程各种废弃物环境污染自然资源数字化制造技术的发展背景4）产品增值过程的变化增值比例整机的制造装配产品生命周期产品设计回收再造售后服务培训市场销售原材料零部件制造产品=原材料+制造资源（物质形态）资源消耗型场争市竞数字化制造技术的发展背景3.发展数字化制造技术的技术支撑1）设计制造理论的不断发展与完善2）计算机技术、网络技术、数据库技术的成熟应用