在數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)融合的背景下,并在虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、快速原型、數(shù)據(jù)庫(kù)和多媒體等支撐技術(shù)的支持下,根據(jù)用戶的需求,迅速收集資源信息,對(duì)產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃和重組,實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的仿真以及原型制造,進(jìn)而快速生產(chǎn)出達(dá)到用戶要求性能的產(chǎn)品整個(gè)制造全過(guò)程。
數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù),再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型,把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼,引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部,進(jìn)行統(tǒng)一處理,這就是數(shù)字化的基本過(guò)程。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使人類第一次可以利用極為簡(jiǎn)潔的“0”和“1”編碼技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)一切聲音、文字、圖像和數(shù)據(jù)的編碼、解碼。各類信息的采集、處理、貯存和傳輸實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和高速處理。數(shù)字化制造就是指制造領(lǐng)域的數(shù)字化,它是制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學(xué)的交叉、融和、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果,也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)系統(tǒng)不斷實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的必然趨勢(shì),其內(nèi)涵包括三個(gè)層面:以設(shè)計(jì)為中心的數(shù)字化制造技術(shù)、以控制為中心的數(shù)字化制造技術(shù)、以管理為中心的數(shù)字化制造技術(shù)。
目前,我們可以利用基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM集成技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造。
1.在CAD/CAM應(yīng)用過(guò)程中,利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)并行工程,可以極大地提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率和質(zhì)量,企業(yè)通過(guò)PDM可以進(jìn)行產(chǎn)品功能配置,利用系列件、標(biāo)準(zhǔn)件、借用件、外購(gòu)件以減少重復(fù)設(shè)計(jì),在PDM環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造,通過(guò)CAD/CAE/CAPP/CAM等模塊的集成,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和全數(shù)字化制造。
2.CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM技術(shù)與企業(yè)資源計(jì)劃、供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系管理相結(jié)合,形成制造企業(yè)信息化的總體構(gòu)架。這些技術(shù)主要用于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝和制造過(guò)程及其管理的數(shù)字化;企業(yè)資源計(jì)劃ERP是以實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)、供、銷、人、財(cái)、物的管理為目標(biāo);供應(yīng)鏈管理SCM用于實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部與上游企業(yè)之間的物流管理;客戶關(guān)系管理CRM可以幫助企業(yè)建立、挖掘和改善與客戶之間的關(guān)系。上述技術(shù)的集成,可以整合企業(yè)的管理,建立從企業(yè)的供應(yīng)決策到企業(yè)內(nèi)部技術(shù)、工藝、制造和管理部門,再到用戶之間的信息集成,實(shí)現(xiàn)企業(yè)與外界的信息流、物流和資金流的順暢傳遞,從而有效地提高企業(yè)的市場(chǎng)反應(yīng)速度和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度,確保企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。
3.虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造、虛擬企業(yè)、動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟、敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造以及制造全球化,將成為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)發(fā)展的重要方向。虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造技術(shù)以計(jì)算機(jī)支持的仿真技術(shù)為前提,形成虛擬的環(huán)境、虛擬設(shè)計(jì)與制造過(guò)程、虛擬的產(chǎn)品、虛擬的企業(yè),從而大大縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一次成功率。特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,企業(yè)4.通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)和內(nèi)部網(wǎng),組建動(dòng)態(tài)聯(lián)盟企業(yè),進(jìn)行異地設(shè)計(jì)、異地制造,然后在最接近用戶的生產(chǎn)基地制造成產(chǎn)品。
以提高對(duì)市場(chǎng)快速反應(yīng)能力為目標(biāo)的制造技術(shù)將得到超速發(fā)展和應(yīng)用。瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)促使交貨期成為競(jìng)爭(zhēng)力諸多因素中的首要因素。為此,許多與此有關(guān)的新觀念、新技術(shù)在21世紀(jì)將得到迅速的發(fā)展和應(yīng)用。其中有代表性的是:并行工程技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)、快速原型成形技術(shù)、快速資源重組技術(shù)、大規(guī)模遠(yuǎn)程定制技術(shù)、客戶化生產(chǎn)方式等。
5.制造工藝、設(shè)備和工廠的柔性、可重構(gòu)性將成為企業(yè)裝備的顯著特點(diǎn)。先進(jìn)的制造工藝、智能化軟件和柔性的自動(dòng)化設(shè)備、柔性的發(fā)展戰(zhàn)略構(gòu)成未來(lái)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的軟、硬件資源;個(gè)性化需求和不確定的市場(chǎng)環(huán)境,要求克服設(shè)備資源沉淀造成的成本升高風(fēng)險(xiǎn),制造資源的柔性和可重構(gòu)性將成為21世紀(jì)企業(yè)裝備的顯著特點(diǎn)。將數(shù)字化技術(shù)用于制造過(guò)程,可大大提高制造過(guò)程的柔性和加工過(guò)程的集成性,從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量和效率,增強(qiáng)工業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。