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xingkong星空体育:计算机集成制造技术

文章出处:本站 人气:发表时间:2024-01-12 14:49
计算机集成制造技术范文第1篇 以飞机装配工艺为例,过去采用样板、模线、样件等模拟量传递方式,效率,准确度,产品质量都比较低。而现在基于计算机的先进装配协调方法采用了数字量传递的方式,效率,准确度都有很大提高。然而无论是哪种装配,协调工艺都决定于其设计。因此要提高装配,协调工艺必须从设计入手。数字化设计技术以CAD/CAM技术、计算机技术、网络数据库技术和信息集成技术发展等为基础,主要内容有产品数字化定义、虚拟装配和并行技术等。产品数字化定义是应用计算机来描述和定义产品的研制,它的目的是对在产品全生命周期的数字化过程中所包含的信息进行定义和描述,以及这些信息之间的相互关联。产品数字化装配是指对已进行数字化定义的产品零部件通过计算机实体进行虚拟装配,确定航空部件的配合是否符合尺寸,配合要求是否存在超差等等。使在设计过程中的可能不合理因素减到最少,从而减少在制造过程中的更改与返工。由于采用了数字化设计技术,使波音777研制周期缩短了一半,降低了25%的成本,减少了75%的出错与返工率,产品质量得到了大幅度提高。并在波音777飞机开发与制造过程中的成功应用,使数字化设计技术的重要性得到充分认识。 2集成技术 由于航空产品有研制周期长,结构复杂,制造精度要求高,产品使用期长,售后情况复杂,研发生产合作国际化等特点,因此集成技术显得尤为重要。作为集成制造技术的重要组成部分,计算机集成制造技术通过计算机技术将CAD、数控编程、数控加工等原本各自独立的环节整合为一个有机整体,以达到提高产品质量,缩短制造过程,减少生产成本的目的。现代集成技术包含有信息集成、过程集成和企业间集成。通过现代集成技术可实现数字化、网络化、全球化制造。完成波音777研发生产后波音公司,开始实施DCAC/MRM(飞机结构设计与控制/制造资源管理),以达到从用户订单、设计制造、最终到交付使用的统一信息和过程管理的目的。现代集成技术可以解决以前单一数据源方面存在的问题,统一管理产品数据、生产管理过程数据。确定信息的完整性、唯一性、协调性、有效性、无冗余和安全性。将资源管理、设计、制造、销售、服务等5个过程的信息整合为一体。 3数控加工技术 先进的数控加工技术是当代航空制造业中一个重要的组成部分,也是柔性制造技术的基础。随着我国近年来大量新机研制项目的开发,大量的业务都需要国际间合作,各航空企业所保有的数控机床总量已大幅度增加,通过数控机床加工的零件数量明显增多。在航空制造所涉及的零部件主要特点是结构复杂、零件数量多,表面形状复杂。因此加工技术难度很大,在此需求背景下,对航空行业的数控加工技术水平有很高要求。为实现这一要求,以特征技术为基础的针对飞机零部件和发动机机构件的CAD/CAPP/CAM集成系统技术,分布式的DNC技术,CAP智能化技术,网络数据库以及相应的数据管理技术,车间生产组织、管理调度技术有了很大的提高。 4虚拟制造技术 虚拟制造的实质是通过相关软件在计算机中的制造,可在计算机中演示完整的制造过程。通过虚拟制造可以验证制造过程的安全性,并且可以进一步优化生产方案。从而保证设备与操作人员的安全,降低产品的生产成本,缩短生产工期,提高生产效率。 5计算机技术在常规成形领域中的应用 作为最早于计算机技术相结合的行业,计算机技术明显地推动着航空制造工业各方面的改变。计算机技术在航空部件制造的三大传统工艺(钣金、机械加工、铆装)中的广泛应用,航空制造技术水平有很大进步。飞机钣金件往往具有结构体积大,质量轻的特点,而且大部分飞机结构中的钣金部分是保证飞机气动外形的重要组成,其加工水平直接决定了飞机的气动性能。然而以蒙皮加工为例,传统的蒙皮拉形机往往以人工操作为主,加工质量取决于操作员的熟练度与技术水平,导致产品质量不稳定。不过随着大量采用数控技术的蒙皮拉形机的投入使用,产品质量得到稳定保障。在传统的机械加工方面,大量地对先进数控设备进行采用,使飞机零部件中的复杂表面加工,如发动机叶片的生产效率大大提高。在传统的飞机连接技术中主要采用铆接等方法,同时也导致了疲劳寿命低,密封性差等。而随着对真空电子束焊,激光焊等先进连接技术的研究,可以有效地改善机体结构的各项力学性能。 6结束语 计算机集成制造技术范文第2篇 【关键词】计算机技术;辅助;机电产品;一体化技术;设计研究 在当前的设备制造与工程建设领域内,机电一体化设计理念的出现为设备技术发展提供了技术支持。机电一体化理论的技术基础,就是将机械工程与电子工程理论进行组合配置,实现设备自动运行的设计理念。随着这一技术的不断发展与进步,其对我国各类生产技术水平的提高,发挥出了突出的技术支持。在其技术发展过程中,计算机辅助技术的应用在一体化设计过程中占据着重要的技术地位。所以在实践研究中,针对一体化设计中计算机辅助应用开展研究,对其技术发展有着良好的支持作用。 1 一体化概念及发展过程探析 开展计算机辅助技术应用作用研究前,技术人员首先对机电一体化技术概念以及发展过程开展了设计研究。这是这一技术研究的重要基础。 1.1 一体化理念概念分析 在技术研究实践中我们将机电产一体化设计理念了总结,将一体化理念的概念总结为以下内容。机电一体化理念就是将机械工业与电子技术进行结合,实现设备运行中自动化与信息化的设备设计理念。在这一设计理念中,其核心技术因素包括了以下3点。机械工业技术、信息化电子工程技术以及计算机辅助技术的应用。所以做好一体化设计中计算机辅助技术实践研究,对于一体化技术发展与设计水平提高有着不可忽视的作用。 1.2 计算机辅助技术在设计中的实践作用探析 在社会技术发展领域,提高机械设计过程中的自动化与信息化含量,使之可以适应现代化生活与生产要求,是机电产品技术发展的新形势。在这一理念指引下,将机械工程与电子工程进行技术结合开展技术研究工作就成为了技术研究者的重要课题。但是在机电一体化设计中技术人员主要的主要问题就是,传统机械设计理念其管理系统理念与电子工程技术有所冲突,进而造成设计工作遇到了较大困难。而在设备研究体系中,计算机辅助技术的应用既可以保证机械工程管理系统的运行,同时也符合电子工程设计理念,所以这类辅助技术的应用成为了一体化技术设计中主要组成部分。特别是在一体化设计深入研究过程里,计算机辅助技术的应用可以发挥出更加有效的技术支持作用。 2 一体化设计中辅助技术实践应用研究 21世纪是计算机技术高速发展的时代,而在机电一体化设计体系中,计算机辅助技术的应用主要集中在计算机辅助设计、制造、工艺设计层面、以及一体化设计中的集成系统、柔性制造系统、计算机集成制造系统等技术体系中。下面我们分别针对这些技术应用进行实践研究。 2.1 一体化设计中计算机辅助基础技术 一体化设计过程中计算机辅助技术的基础应用包括了设计、制造与工艺设计三项重要的辅助工作。这三项辅工作分别有着以下作用。 首先,辅助设计技术的应用。计算机辅助设计的开展,是机电一体化设计中必不可少的技术支持内容。在其实际应用过程中,包括了狭义与广义两个层面工作内容。狭义的辅设计,主要表现为平面与模型设计软件的应用,其工作只集中独立的设计过程中。而广义的辅助技术,除了平面与模型的实际外,还包括其他设计工作内容。如在设计中进行设计资料与数据的检索、制定高质量的一体化设计方案、对设计数据进行科学计算分析等,都属于广义辅助设计工作的主要内容。广义辅助设计理念的提出,对于一体化设计过程自动化设计模式的实现,有着重要的促进作用。 其次,辅助制造技术的应用。计算机辅助制造在一体化设计体系中发挥着制造技术的支持作用。在其辅助作用下,技术人员可以在设计中可以保证一体化设备在制造过程中自动化与信息化水平的提高。如在设备设计中,技术人员通过计算机智能系统的应用,完成对设备制造的自动化控制,保证一体化设备在制造过程中,实现制作、安装、检测等过程的自动化处理。在实践技术调研中我们发现,这种辅助技术在一体化设计中的应用,会大幅提高企业产品质量,降低管理成本。 最后,辅助工艺设计技术的应用。计算机辅助工艺设计是设计过程的重要组成部分。在设计过程中,工艺设计主要就是对设备制造中工艺技术进行合理的配置与管理。计算机辅助工艺设计就是通过计算机系统,对设备设计方案以及实际生产情况开展工艺分析,合理的配置材料、工具以及顺序等生产工艺因素,在达到技术数据指标的前提下,实现工艺效益最大化。实践生产中我们,计算机辅助工艺设计技术的应用,对于一体化设备生产效率与质量都有着重要的提升作用。 2.2 一体化设计中集成系统应用 在一体化设备设计过程中,计算机集成系统的应用也是计算机辅助技术的主要内容。集成系统的应用合理的将技术、制造、工艺设计三项基础性辅助技术内容进行了结合起来,继而发挥出三项辅助技术的组合性优势,保证一体化设计技术含量提升。 在集成系统的应用过程中,柔性制造系统的采用是其技术发展的主要趋势。这一计算机辅助技术的应用,对于一体化设备设计中灵活性与智能化水平的提升有着重要的促进作用。这主要是因为柔性制造系统技术就是通过信息化分析与处理技术,对设备生产过程中各项实践数据进行处理,提高生产管理中的柔性因素,实现初步的智能化生产要求。如在设备技术换代较快的设备生产过程中,柔性制造系统技术的应用可以使生产线在最短时间内完成技术与生产转换过程,提高设备生产效率。 在一体化设计发展领域里,技术人员利用技术手段经集成系统与柔性制造系统进行结合,通过其对自动化生产设备的控制技术发展,完成了计算机集成制造系统的设计研究及应用实践。这一系统的控制下,一体化设备的生产实现了从设备设计、制造到成型的整体工作中,计算机辅助技术的全面应用,继而充分的发挥出计算机辅助技术的作用。 3 一体化技术设计未来趋势研究 随着计算机辅助技术在一体化设计中的广泛应用,机电一体化设计技术有着显著提升。其未来的发展趋势应集中在以下几点。 3.1 集成与微型化趋势 随着计算机集成技术的发展,未来的机电一体化设计中集成技术的应用将更加广泛。这种集成化趋势的发现,一方面可以很好地降低设备的制造成本,另一方面为设备的微型化发展提供了支持。可以预测的是,集成化与微型化设计理念将是未来机电一体化设计的重要趋势。 3.2 数字、智能与环保化趋势 随着计算机数字技术的不断发展,机电一体化设备控制必将向数字化控制理念发展。同时数字化控制的应用,设备管理中的智能化水平也会全面提高。如在生产中智能化机械臂的应用,就是数字控制与智能化控制共同作用的结果。同时我们还需要注意,智能化控制可以很好地降低设备运行中的能源消耗,避免资源浪费问题的出现。这些技术因素的实现,促进了一体化设备环保化趋势发展。 4 结束语 在机电一体化技术特别是在其技术设计领域中,计算机辅助技术的应用发挥着重要的促进作用。在实践研究体系内,技术人员以计算机辅助技术在一体化设计中的作用、实践应用内容以及发展趋势开展了全面研究,为其技术发展提供有效支持。 【参考文献】 计算机集成制造技术范文第3篇 【关键词】先进制造技术;集成化;智能化;敏捷化;虚拟化;清洁化 随着社会发展和人们生活水平不断提高,机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术将取代传统制造技术,它不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。 一、先进制造技术及其特点 1.从以技术为中心向以人为本转变,使技术的发展更加符合人类社会需要。 2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。 4.从传统顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。 机械制造自动化技术自上世纪20年代出现以来,经历了三个过程,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 二、集成化 计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可分为5部分: 1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)和数控程序编制(NCP)等。 2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。 三、智能化 智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。 四、敏捷化 敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。 五、虚拟化 虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。 六、绿色制造技术 若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,大多集中在汽车、家电等支柱产业上。 (1)节约资源:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低70%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。 (2)新工艺:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。 (3)环境友好:世界上著名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料——铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。 (4)部件回收:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。 七、清洁化 计算机集成制造技术范文第4篇 关键词:机械自动化技术机械制造 应用分析 中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号: 一、引言 机械自动化的含义就是机械制造企业使用与本企业生产相关的自动化技术,使企业能不间断的进行生产运营。随着科学技术的不断发展,如何在机械制造中,降低工人的劳动强度,节约人工的成本,提高生产的效率是每一个领导者都在考虑的问题。而将自动化技术应用到机械生产制造中,就可以有效的解决机械制造业目前存在的这些问题,使生产力及产品质量都得到提高,产品的生产周期也可以得到缩减,从而给企业创造出可观的经济效益。 二、机械自动化技术在机械制造中的应用现状 机械自动化顾名思义,就是将机械操作的各种固定形式,通过编程,将机械定式转化为信息语言,再将信息反馈给所需要控制的机械,也就是施加控制作用给被控制对象,从而使整个系统按照设计的要求进行运行,可以减少人为操作失误的发生。这可以解决目前在生产中存在的很多问题,而机械自动化的应用也为科技研究提高了数据支持,对今后自动化的更新提高都有重要作用,而通过自动化的应用,也彻底改变了机械制造企业长期、传统的生产与管理模式,目前在我国机械自动化主要应用在以下几个方面: 1、各种信息自动化 将传统的各种信息传递升级到了计算机的信息管理,比如将手绘设计图纸改为数字化制图设计,将原有的工艺改进提高到了自动工艺辅助设计,将原有的产品报表统计归纳到了数据库信息化系统。数字化制图设计是指通过电脑的图形设计软件进行图纸的绘制与改动;自动工艺辅助设计是将自动工艺辅助设计与数据库进行数据共享连接,有利于生产工艺的优化;数据库信息化系统是对在设计中、生产制造中出现的数据进行系统的信息化处理。 2、原料输送自动化 将原来机械制造中所需的各种原材料或成品输送到现在自动化系统预定的相应位置,就是原料输送自动化的描述,这即节省了原有的人力物力,也提高了生产效率,这个系统主要包括一个单机自动装一个自动输送的设备和一套自动化控制的组件等。 3、生产过程自动化 xingkong星空体育 机械自动化应用到生产中的原因就是能自动持续的进行重复工序的循环生产,同时还可以自动装卸原、辅料。在生产过程中采用自动化系统的最终目的,是可以全面或多数代替人力进行的体力劳动,减少因为机械生产过程中由于人为的失误等造成的生产事故,从而提高产品的质量与品质。 4、机械组装自动化 通常机械设备的组装很多采用的是人借助辅助设备进行的组装,这不仅效率低,而且时不时就会因为精神力不集中导致的失误,甚至出现机械伤害事故。而机械组装自动化就是将需要组装的机械按照设计的技术要求,通过机械搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,形成一套能够进行自动化组装的流水线。机械组装自动化代替了原来的人工操作,不仅仅提高了生产效率,而且保证了产品质量,对工人的安全也起到了作用。 5、规范检测自动化 随着现代化科学技术的发展,各种新型的材料和部件被不断应用到了机械制造当中,生产的产品也越来越尖端,越来越精细,我们过去凭借经验与肉眼的检测已经无法达到对产品的检验要求,这时候我们就需要自动化的检测仪器来帮忙了,将自动化检测仪器与技术引入到机械制造中是必然的结果。 三、机械自动化技术在机械制造中的应用前景 当前我国机械制造自动化技术的发展趋势是:更高程度的计算机集成化、计算机的智能化以及应用的虚拟化。 1、更高程度的计算机集成化 在机械制造中采用计算机集成技术,是新科技形势下一个机械制造企业成熟与否的标志。计算机集成系统构成主要是由很多个密不可分的部分组成的,其中有数控部分、辅助部分、程序控制部分、设计部分、管理系统等,其中管理系统可以分化到各个管理科室中,如原料供应、仓储管理、财务统计、设备维护、安全环保、人事管理等。 2、计算机的智能化 随着现代科技的飞速发展,对产品的制造已经由简单的设计制造发展成了一系列产品的集成,也就是说现代的制造技术就是将信息处理和产品设计组合起来的多功能技术,这就是计算机的智能化,这是一种融合了自动化技术、人工智能、制造技术的先进技术,计算机智能化机械制造系统我们也可以理解为是由智能化机械和操作的人员在一起合作的智能化机械生产系统,这个系统可以对自身的生产运行状态进行监控,一旦发现有故障能及时预测并作出应对措施,这是传统的机械制造系统所不具备的,我们目前应用到机械制造业中的有智能式的故障诊断及维护系统、机械智能化CAD绘图系统等,而且计算机智能化在机械制造中还可以进行逻辑分析推理、命题判断、工艺构思等。总而言之,计算机智能化能给机械制造技术带来质的飞跃,这对于生产人员,计算机智能化就意味着安全和高效;对于企业或社会,计算机智能化就代表着充分协作与合理竞争;对于环境而言,计算机智能化没有污染,可以节约能源和资源。 3、应用的虚拟化 应用的虚拟化制造技术里面主要有对精致理论的研究、计算机技术的更新、对媒体技术的使用、信息处理技术的应用以及人工智能化,就是使用计算机,综合现代的制造工艺等新技术对机械制造进行仿真模拟。 应用虚拟化的目的就是在正是投产之前,通过计算机的仿真技术进行虚拟制造,已全面描绘产品的生产过程,可以从中发现有可能存在的问题与不足,以便进行修正,可以保证正是投产的产品可以一次性成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力。 四、结语 总的来说,只有将当代的信息技术、自动化技术、系统工程技术、数据库的管理技术和传统的机械制造技术进行有机的集合并加以应用,才能有效地促进目前的机械制造业发展。而自动化技术的柔性化、集成化、智能化以及虚拟化是必须要达到的,只有这样才能合理开展机械制造企业的产品开发、企业管理以及技术革新等多个方面的强强配置与升级,只有这样,才能提高产品质量,达到降低成本,提高效率,增强质量的目的,只有将自动化技术充分的应用到企业的生产中去,才能提高企业产品的市场竞争力,使企业在市场竞争中立于不败之地。 参考文献: [1] 王英. 机械自动化技术应用与发展前景[J].科技传播,2010,12 计算机集成制造技术范文第5篇 关键词:液晶面板;自动化;计算机集成制造 前言 高世代液晶面板由于玻璃基板大,无法使用人工进行搬运、制造,因此,需要大量的工业机器人及其相关设备进行控制。而计算机集成制造系统是一个用于制造工厂的全自动化系统,对生产加工运行以及生产信息进行控制,正好用于彩色滤光片的生产。该系统要求设计合理、技术先进,从而保证系统的出色运行。该控制系统操作起来应该是高精度、高可靠性、反应快速的,并且具有方便使用、操作和维护,外形美观、结构紧凑、运行稳定、售后服务令人满意的特点。 1 研究背景 “缺芯少屏”是我国电子行业长期以来的一个真实写照。在液晶面板时代,掌握液晶面板的研发和制造,抢占产业发展的制高点,才能在新一轮全球竞争中拥有话语权,这是发展显示产业和参与国际竞争的必然要求。在此情况下中国电子信息产业集团有限公司与南京新工投资集团有限责任公司共同投资成立南京中电熊猫液晶显示科技有限公司,建设第六代TFT-LCD液晶面板生产线项目。项目总投资138亿元,月投产量为9万张玻璃基板,由夏普提供技术支持,先期导入紫外光垂直配向技术(UV2A)、单板复屏技术、绿色材料、节能及无公害处理等“十代线”技术。2011年3月,第六代TFT-LCD液晶面板生产线建成投产,成为中国新型平板显示产品重要的研发生产基地。在产能爬坡、良率改善的过程中,发现成本居高不下,并没有显示出液晶面板国产化的优势,经过分析得出:彩色滤光片(Color Filter)在液晶面板制造中所占成本最大,而此项却依然依赖国外供应商,任由国外供应商出价。中电熊猫为摆脱这一被动局面,下定决心将彩色滤光片国产化。这就是文章工程客户方:中电熊猫CF项目建设指挥部(南京中电熊猫液晶材料科技有限公司),成立于2012年8月,注册资本15亿元,总投资35亿元,主要为南京中电熊猫液晶显示科技有限公司提供彩色滤光片(Color Filter)产品,经过16个月的艰苦奋战,提前实现了投产,并且在产能、良率等关键指标上达到或超过国内外同行领先水平。 2 国内外的研究现状 在过去的三十年里,计算机集成制造系统经过美国、德国、日本等工业发达国家的不断探索、实践、应用、交流,逐渐趋向统一,对计算机集成制造系统的注释也越来越丰富、越来越精准。日本和美国在上个世纪八十年代主要着眼于计算机集成系统在产品研发、流水线运行方面的功用。同一时期,德国则非常注重计算机集成制造系统在整个工业范围的应用。到了上个世纪八十年代中期,德国提出了关于计算机集成制造系统的初步定义,得到了一定范围的认可。 德国提出的计算机集成制造系统的定义是:计算机集成制造系统协调计算机辅助制造、辅助设计、辅助控制、辅助管理之间的信息,协调企业各个部门之间的电子数据,使之协同工作,集成产品生产所需要的工艺、技术、管理等功能。经过十年的发展,上个世纪九十年代初,日本对计算机集成制造系统的定义是从企业发展的战略角度考虑,将产品的研发、制造、销售、售后进行优化整合,而计算机集成制造系统则是这一整合产生的平台,是实现效率最优的系统。与此同时,美国也不甘落后,提出了对计算机集成制造系统的定义:利用计算机集成制造系统提高应对各种需求的能力,提高生产效率。由此可见,无论在工业生产上有多少差异,对效率的追求始终没有改变过。在这样百家争鸣的形势下,欧洲也不愿意一直默默无闻,他们总结了美、日、德有关计算机集成制造系统的定义,概括了一些基本要点:一是工业生产的实质是信息的收集、传送、分析、下达指令的过程;二是所有有关工业生产的体系是需要整体考虑。 3 采用的技术路线 通过对不同类型企业管理平台,例如大贺集团媒体中心(文化产业)、江苏有线OSS运营支撑平台(网络服务产业)等的认知,再回到中电熊猫液晶材料公司自动化生产平台(制造产业)上来,研究制造部门下设职能科室的需求,我们发现同大贺集团、江苏有线的运营平台一样需要一种整体结构稳定,所属功能拥有诸多变量的系统来应对中电熊猫液晶材料公司自动化生产。只不过,区别在于这个变量是销售数据,是用户工单,还是工艺参数罢了。 比较大贺集团、江苏有线、液晶材料公司,可以发现,不同类型的企业(文化、网络、制造),有着不同的企业架构、工作流程、不同的信息资源,所以各个企业的计算机集成制造方案的制定、实施、产生的效果也是不同的。因此,计算机集成制造系统需要在不同类型、架构、流程、资源、基础的企业实现因地制宜的不同的功能,会在计算机集成制造系统的模块、运营方式等方面有所差异。现在对计算机集成制造系统的研究又有了新的进展:计算机集成制造系统不再做简单的收集、上传、下达的动作,而是作为一个庞大的数据分析库来实现企业信息资源的共享,通过大数据分析,自动规划出企业的运营数据,指导生产的自动进行。当然,企业的组织机构、企业资源的管理还是同以往一样,相对独立。不同的是,管理者可以在计算机集成制造系统上从宏观角度把握整个生产进程,对每一道工艺进行监控。要实现这样的目标,需要不断开发、充分利用先进设备、前沿技术、优秀人才,对每一道制程进行分解、分析、优化,根据产品的不同需要组织多个“专案小组”进行攻关,减少无效劳动。而且,在多个“专案小组”之间也要建立一个有共同标准的信息交换平台,使这个平台支持生产相关的所有流程。计算机集成制造不仅仅是数据的共享,还将涉及人员与企业架构的功能集成和优化。 4 结束语 综上所述,将计算机集成制造系统应用于液晶面板生产,是为了高效率地为液晶材料公司制造部的各个功能服务,从玻璃基板的导入开始,到各个工艺制程,再到检查、修补制程,最后打包交付用户,信息化管理自始至终跟随,实时将生产数据上传,由计算机集成制造系统分析后下达新的指令以提高产品的合格率。 参考文献 [1]刘腾红,孙细明.信息系统分析与设计[M].科学出版社. 计算机集成制造技术范文第6篇 计算机集成制造系统主要组成是管理信息系统、计算机辅助设计系统和计算机辅助制造系统,计算机集成制造系统(简称:CIMS)是随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。它是在信息技术自动化技术与制造的基础上,通过计算机技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机地集成起来,形成适用于多品种、小批量生产,实现整体效益的集成化和智能化制造系统。从生产工艺方面分,CIMS可大致分为离散型制造业、连续性制造业和混合型制造业三种;从体系结构计算机集成制造系统CIMS系统的分系统关联来分,CIMS也可以分成集中性、分散性和混合型三种。 (来源:文章屋网 http://www.wzu.com) 计算机集成制造技术范文第7篇 关键词 机械制造;一体化;CAD 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)022-006-2 经过二十世纪计算机科学技术的高速发展,机电一体化在机械制造行业内开始广泛应用,计算机辅助几何设计(CAD)技术依靠强有力的计算速度和高效率的图形处理能力,在工程界辅助机械设计和制造师进行高效率和极具创新性的工程和产品设计。可以说,在未来的几十年来,一体化技术和计算机辅助几何设计的水平会成为影响一个国家工业水平的关键因素。 1 CAD技术的发展 CAD技术在20世纪50年代兴起,随着计算机绘图技术的进步而发展。传统的CAD技术出发点是用通俗的三视图技术(即我们熟知的前视图,左视图,俯视图)来表达零件结构,最初的二维计算机几何设计技术就是通过二维图纸来交流技术与产品,但还不能完全表达三维实体,主要是通过较简单的线框造型来表示三维结构,但是这种初期的造型技术只能表达基础的结构信息,无法清楚表达其几何结构之间的拓扑关系,更无法实现CAM(计算机辅助制造)与CAE(计算机辅助计算),如图1。 随着计算机图形算法的进步,人们开始能够在计算机上操作曲线与曲面问题,以表面造型为特点的自由曲面建模方法成为事实,并推出了著名的三维曲面造型系统CATIA。CATIA的出现带来了CAD技术的一次革新,标志着计算机辅助设计技术已经摆脱原始工程图纸的三视图模式,能够实现通过计算机来描述产品零件的主要信息,并为CAM技术的开发奠定了基础。 为了进一步的探索计算机辅助设计与计算机辅助计算的一体化技术,在1979年SDRC公司开发了世界上第一全基于实体造型技术并集成计算机辅助设计与计算机辅助计算功能的软件——I-DEAS。实体造型技术相比曲面造型系统能更加准确体现产品的结构信息,终于在理论上实现了CAD、CAM、CAE的统一模型表达,很大程度提高了机械设计的工作效率。实体造型技术的发展与应用也为计算机辅助设计历史翻开了新的一页。但是由于实体造型技术需要耗用海量的计算机内存来进行数据处理,受计算机硬件发展的限制,实体造型技术未能迅速在整个行业广泛应用。 到了20世纪80年代中期,计算机辅助设计技术出现了参数化实体造型这一新的方向。其主要的特征在于:基于特征、全尺寸约束等。随着计算机技术的快速发展,计算机硬件成本大度下降,CAD技术也广泛在中小企业内应用,参数化技术进一步发展与完善,使得其在通用零部件设计上的特点得到了充分体现。 在参数化技术的基础上,变量化技术在继承其主要优点的同时,进行了更进一步的优化与创新。变量化技术的应用为CAD技术的发展带来了更大空间和机遇。目前的CAD技术基础理论主要是以PRO/E(即目前的CERO前身)为代表的参数化造型技术和SDRC公司的I-DEAS为代表的变量化造型理论,这两大技术都是基于实体造型技术的计算机辅助几何设计技术。 CAD技术的优点在于: 1)能够有效减少机械设计人员的绘图工作量。 2)减少技术人员各工序间的协调与技术交流时间。 3)减少直接设计费用。 4)提高设计和制造精度。 5)便于企业的内部管理和对外技术交流与联系。 7)能够更加广泛应用标准和标准设计,建立标准库。 2 CAD系统组成与常用CAD软件 CAD系统是以计算机硬件上运行,主要由系统和支撑软件组成,并以应用软件为主的面向设计问题的数据处理系统。 CAD的基本功能包括快速数据运算与几何建模功能、信息存储和快速检索及处理能力等。 系统软件主要是用于计算机的正常运行、操作和计算机程序的翻译与运行,包括windows 7,UNIX以及语言编译系统VB、C++等,支撑软件则是为CAD/CAE而开发的通用软件,计算机分析软件ANSYS/ABAQUS/MARC等,图形支撑软件AutoCAD/Catia等。 世界现在的主流CAD软件如图2。其中CATIA是美国达索公司开发的世界一流CAD/CAM软件。其形成了产品生命周期的CAD/CAM/CAE/PDM的一体化体系,为数字化企业提供电子商务的完整工具,完成了产品从初步设计到售后服务的全过程仿真。能够为机械设计制造及生物能源等各行各业提供各类完整的解决手段。 美国参数技术公司(PTC)的PRO/E的特点是面向对象的参数化建模方法,具有统一的数据库管理功能,其集成了产品设计制造与装配、模具设计与加工、逆向开发与钣金模具制造、产品数据信息处理等模块。且带有多种图形文件接口。其主要是用于机械设计与制造加工企业。 Solidworks也是达索公司推出的针对机械设计与制造加工行业的图形设计软件,其具有操作简单,界面使用方便,菜单可读性强等特点,具有各类数据接口且各类格式通用转换,装配体设计技术采用自上而下的装配方法。 此外,UG的CAM模块,AutoCAD在二维CAD绘图领域都各具特色。 3 结论 CAD技术是计算机信息科学与工程设计相结合形成的新兴科技,作为工程中最有影响的技术之一,在航空航天,机械工程、车辆工程、船舶工程、土木建筑等各行业内广泛应用。在未来,计算机辅助几何设计未来的发展趋势主要体现在智能化,集成化,标准化,协同化/网络化这四个方面。
计算机集成制造技术
智能化:通过人工智能理论,将人工智能技术与CAD结合,使计算机学会人类的思考模式和智能决策行为。 协同化/网络化:借助网络技术,进行异地与异时的协同工作与交流,缩短产品设计周期。 集成化:系统内部各模块高度集成。 参考文献 计算机集成制造技术范文第8篇 一、 机电一体化技术的应用 1.、在现代机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。 2 、在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。 3 、在钢铁企业中的应用 计算机集成制造系统(CIMS) 企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。 现场总线技术(FBT) 现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。 交流传动技术 随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。 开放式控制系统 “开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 二、 机电一体化技术的发展 1、 数字化。 微控制器和接口技术的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。 2、智能化。 智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 3 、网络化 。网络技术的兴起和飞速发展给社会各个领域带来了巨大变革。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 4 、模块化 。是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。从而避免利益的冲突,并能使之标准化、系列化。 5 、 人性化 。人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说更自然,更接近生活习惯。 6、自源化。 自源化是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。 7 、绿色化 。工业发达给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果,所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 8、 微型化。 微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。 三、小结 随着机电一体化技术的发展,各种产品与装置实现了机电一体化,有利实现整体优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革,同时,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。 参考文献: .1、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社.2004. 计算机集成制造技术范文第9篇 关键词:计算模式;阵列处理器;系统芯片 1971年发明的处理器芯片起着定义计算机的作用,从此,计算机是按照处理器芯片的发展而演变的,是芯片上的计算机,处理器芯片的ISA(Instruction Set Architecture,指令集架构)已是国外的一统天下。1987年人们提出了系统芯片(SoC)的概念,研究如何将计算机的系统设计都转移到系统芯片设计上来,将起到换代的作用。系统芯片已有总线互连的MP(Multi―Processor,多处理器)系统芯片与网络互连的AP(Array Processor,阵列处理器)系统芯片,但AP系统芯片还没有发展到成熟的阶段。给我国的芯片设计提供了一次竞争的机会。因此,我们对MPP(Massively Pardlel Processing,大规模并行处理)系统芯片体系结构进行了研究。现在,又从数据流动的计算模式、并行计算的阵列芯片、应用演变的数学技术、以及硅基芯片的制造技术等4个方面的统一,研究了阵列处理器系统芯片的发展问题,提出了如何设计一种统一体系结构的阵列处理器系统芯片,简称APU(Array Processing for Unification architecture,统一体系结构的阵列处理器)系统芯片。 数据流动的计算模式的统一 1935年的图灵抽象机定义了控制数据流动而完成计算的计算模式,现在已形成了指令流、数据流与构令流三种控制数据流动的计算模式。现在流行的控制数据流动的计算模式主要是冯,诺依曼的指令流计算模式,有SISD、SIMD、MISD与MIMD四种体系结构的指令流计算模式。但现在的单核/多核/众核芯片,只宴现了SISD的指令流计算模式,以及MMX[SIMD],流水线[MISD],VLIW[MIMD]等低并行计算度的指令流计算模式。由于SIMD的指令流计算模式最适合图像处理算法,SIMD体系结构的处理器与计算机早已得到了发展。数据流计算模式是采用电路设计的ASIC/ASSP芯片,或者是静态重构的FPGA芯片实现的,而构令流计算模式是通过可重构的RCDevice(Re Configurable Device)芯片实现的,它们的计算效率高,应用的设计门槛也高,没有程序设计的灵活性,芯片的品种多。因此,我们研究并实现了MISD/MIMD的指令流计算模式,它不仅具有数据流/构令流计算模式的计算高效性,而且具有程序设计的灵活性,应用的设计门槛低,芯片的品种少等。计算模式的统一就是用MISD/MIMD的指令流计算模式,取代没有程序设计灵活性的数据流/构令流计算模式,使所有计算统一成指令流计算模式。 并行计算的阵列芯片的统一 从并行计算来看,有任务级并行计算、数据级并行计算、操作级并行计算与指令级并行计算的阵列芯片。现在的MPP计算机主要是按任务级并行(TLP,Task Level Parallel)完成计算的:是采用单核/多核/众核芯片实现的。单核/多核/众核芯片正在向TLP计算的MP系统芯片与AP系统芯片演变,TLP计算是将任务(进程/线程)映射到核(处理器)上完成计算的,是一种MPMD的计算。由于任务(进程/线程)之间存在同步与互斥问题,TLP计算的效率低、编程复杂。数据级并行(DLP,Data Level Parallel)计算是按SIMD模式完成的计算,主要是采用指令流计算模式中的SIMD体系结构实现的,已有GPU等系统芯片,以及GPu或者是CPU+GPU的MPP计算机。操作级并行(OLP,Operation Level Parallel)计算是在数据流计算模式的ASIC/ASSP/FPGA阵列芯片,与构令流计算模式的RC Device的阵列芯片上完成并行计算的,没有程序设计(改变)的灵活性。科学和艺术都是用来探索4维的时空关系的,APU系统芯片是采用pE(processing Element)之间的邻接(abutting)技术,探索4维的时空并行计算关系的,实现DLP计算与指令级并行(ILP,InstrucUon Level Parallel)计算的。阵列芯片的统一就是SIMD的DLP计算与MISD/MIMD的ILP计算,是采用处理元之间邻接互连(Abutting)的APu系统芯片统一实现的。 应用演变的数学技术的统一 计算科学是源于数学思维与工程思维的“数学技术”。它改变了人们的思维方式。芯片集成度按照摩尔预言速度上升的结果,在高性能计算、网络化计算与嵌入式计算的应用演变中,数学技术促进了计算机的新发展。高性能计算机主要是通过模拟帮助人类了解世界与创造世界的,有地球模拟机、蓝色风暴、宇宙计算机、密码破译机与武器模拟机等。这些计算机的名称就说明了它们的应用演变,都需要通过数学技术建立很复杂的数学模型,以及实验或观测的数据库。模拟的核心就是建立一个与真实或者虚拟系统相关的数学模型,通过数学模型与数据库探讨对高性能计算机体系结构的影响。网络化计算的通信作用是非常成功的,从根本上改变了世界的信息基础设施。现在,随应用演变的数学技术,使计算机网络的作用已从通信作用,发展到资源共享的服务作用,叫做网绍计算(Net-Centric Computing)/网格计算(Grid Computing)与网络存储。在高性能并行计算与大容量存储系统的支持下,云计算与SaaS(Software as a Service,Storage as a Service,软件即服务,存储即服务)或Haas(Hardware a5 a Service,硬件即服务)等数学技术使下一代数据中心将扮演“数据电厂”与“数据银行”的服务角色。 嵌入式计算是一种计算技术与物理世界相结合的服务模式,有人叫做具体化与物理化应用。模拟了人类与物理世界交互的形式,成了有传感器(模拟人的视觉、听觉与感觉等)与执行机构(模拟人的四肢)的计算机,并通过随应用演变的数学技术,让工业机器能像人一样自主工作。虽然现在人工智能的数学技术只使机器人有了逻辑思维能力、部分形象思维能力,基本没有创造思维能力,但为机器人研究带来了有创见的方法。从形状来说,有人形机器人与非人形机器人。而美国国防部的变形机器人就是要通过随应用演变的数学技术,使机器人具有自组装能力,可保证机器人 能成功地登上星球表面。从功能实现方法来说,有人工方法与自然的仿生方法。人工方法的机器人有手术机器人、自动驾驶机器人等。仿生方法的机器人有气流发音的机器人、重力行走机器人、化学机器人、神经元机器人、情感机器人、模拟生物进化过程的机器人、以及分子机器人等,仿生方法使随应用演变的数学技术的计算日益自然化。计算技术的飞速发展,也体现在编程语言的演变上,从最早的Basic lJAlgoI,再到Fortran,以及现在的接近汇编语言的c语言。数学技术最后是通过汇编语言映射到计算机上完成计算的。汇编语言的优点是程序质量高,缺点是可读性差,没有兼容性,是不统一的。因此,APU系统芯片的ISA不是用助记忆符的汇编语言描述的,而是采用了一种面向数学技术也面向指令定义的映射语言描述ISA的,简称M语言(Mapping/Middle Language)。数学技术是统一到映射语言上,以提高程序的复用性的。 硅基芯片的制造技术的统一 量子计算与生物计算还处于探索阶段,现在的计算机是采用硅基芯片制造技术实现的。人们预计硅基芯片的制造技术到2016年将接近其发展极限,需要寻找新的技术突破。例如,通过扩大芯片面积是提高芯片集成度的一种新途径,就是圆片规模集成(WSI,Wafer Scale Integration)技术。又例如,混合集成电路是一种小型化、高性能和高可靠的互连封装手段,国内将其称为二次集成技术。1993年美国佐治亚理工学院提出了将SoC芯片、MEMS芯片、以及无源元件二次集成在一起的soP(System on Package,系统级封装)的概念。按摩尔定律发展的IC芯片仅占一个系统的10%的体积,而SoP则解决了系统中90%的体积。特别是2007年Intel公司率先具备了45nm硅基芯片的生产能力,使半导体产业进入了“材料推动革命”的时代。集成度高达近20亿晶体管的32nm芯片接近实用。 为了解决深亚微米技术的“红墙”问题与嵌入式应用的小型化问题,硅基芯片的TSV三维集成制造技术得到了发展。IBM、Intel与Samsung等都采用了TSV(Through-Silicon-Via,硅穿孔封装)的三维集成技术。据IBM称,TSV技术能使芯片数据所需要的传输距离缩短1000倍,连线数目增加100倍,功耗低达20%。IBM将把TSV技术应用到无线通信芯片、电源处理器、Blue Gene超级计算机芯片和高带宽内存中。我国2006年全国科学大会提出的“十六专项”体现了芯片设计、制造与应用的产业链特点。在“十六专项”的战略任务的牵引下,有望使我国的芯片技术跟上“摩尔预言”的发展步伐。制造技术的统一就是指三维集成的TSV技术的统一,以实现嵌入式计算机小型化与解决深亚微米的Red brick Wall(红墙)问题;也是提高我国芯片制造能力的必经之路。从设计上讲,APU系统芯片的阵列体系结构,以及传感器、显示器与存储器等芯片都是阵列的,是正好适合于TSV技术的应用的。 结语 计算机集成制造技术范文第10篇 关键词:自动化技术;机械设计制造;应用 1机械设计制造的自动化应用背景 1.1我国机械设计制造业的行业现状 进入21世纪以来,机械设计制造行业的生产模式发生了较大的变化,传统的以开发简单机械结构为主、以固定生产组织和固定工作流程为特点的生产方式变得缺乏竞争力,已不再适用。而以自动化技术为代表的现代化技术开始逐渐在机械设计制造行业中得到应用,这是个性化、即时化和多样化的现代市场需求决定的。近年来,我国在全国范围内开展了大规模关于机械自动化设计制造技术的研究和应用,但相比发达国家,我国的机械自动化设计制造技术还存在着许多方面的差距,主要体现在产品结构、生产投入与智能化程度方面。 1.2自动化技术在机械设计制造中的应用意义 不同的行业中,关于自动化技术有着不同的定义。在机械行业中,自动化技术主要是指微机、机床等机器设备在无人或少人工干预的情况下,自动按照生产需求和预先的程序设计来完成生产工作的技术。这样的新型生产模式,不仅打破了传统机械设计制造流程中繁杂的劳动量,还有效提高了生产效率和生产质量,降低机械行业的人工成本。现代的自动化技术在机械设计制造行业的应用较为广泛,已覆盖到设计、制造、装备、检测、运输等多个领域,是现代化机械设计制造企业所必须应用的一项技术。 2机械设计制造的自动化应用例举 2.1计算机综合制造系统的应用 计算机综合制造系统,也称作集成制造系统。在计算机综合制造技术提出之前,机械设计制造的周期中已出现多项计算机辅助技术,包括计算机辅助设计制造、工艺规划、测试、质量控制等。而这些单独的计算机辅助技术虽然在每一项工作上具有优化相关成本的意义,但由于其各自为战,在缩短时间和人工成本、提高生产效率和机械产品的综合竞争力方面的效应不够突出。而计算机综合制造技术将各个单项辅助技术流程有效结合,建立统一的数据模型和信息分享平台,保证各个单项工作的有机协调,从全局化的高度提高机械产品的生产效率。在技术构成上,计算机综合制造技术包括了以电子信息、先进材料以及现代化管理理论为基础的先进制造技术,其强调以计算机、传感器、新型自动化和管理理论的应用,来控制生产的物质、信息、能量的集成和协调,是提高劳动生产率的有效手段,包括数控技术、计算机辅助设计制造技术以及特种加工技术等。并行工程是对产品设计制造流程的系统集成化的具体体现,并行工程要求产品的策划开发人员从生产需求的全局出发,在设计制造初期对整个产品的生命周期加以考虑,以最大限度地缩减机械产品的研发制造时间,同时减少重复设计、维护等不必要的生产资源浪费。 2.2柔性自动化生产技术的应用 柔性自动化生产技术是由英国率先提出的机械自动化系统基本概念,它以产品的生产信息为基础,综合协调物料储运系统和数字加工技术设备,达到适应不同的生产和加工对象的目的。柔性自动化生产技术的产生和应用得益于成组技术的形成,成组技术是指按照根据加工需求对加工对象进行排列成组,以便于选择相应的加工设备与储运系统,并可以及时地根据市场需求进行调整。柔性自动化生产技术的信息控制结构按照由分到总的金字塔控制模型,以住计算机作为信息的控制中心,用来在生产过程中监测和管理生产数据,动态调节生产计划。其次是负责组群生产控制的计算机,负责把最底层计算机的生产状况向上一层信息中心进行传递。最底层是负责底层工艺设备接口的计算机,对各个生产接口的生产状况进行信息收集监测,并根据上层指令对生产行为进行实时调整。柔性自动化储运系统包括对毛坯工件、加工工具和加工废料等生产物料进行储存和运输,其操作过程主要通过信息系统进行控制,由前端工业机器人进行操作。柔性自动化技术的加工设备从数控机床到集成化的加工中心等,为了提高生产效率,常常采用可以更换主轴箱的加工中心。 2.3自动检测技术在机械制造中的应用 自动检测技术是自动化技术的重要组成部分,是在传统的仪器、传感器使用的基础上发展而来的。机械制造的过程中,自动检测技术不需要过多的人工干预即可进行,是降低产品不合格率、提高产品质量的有效方式。自动检测系统由传感器、信号调节、数据处理和结果输出等四个环节组成,大都含有微型计算机等先进的信息处理系统,提高检测的可靠性。 3结语 虽然传统制造业转型是一个漫长的过程,涉及方方面面的改革与创新,但以先进计算机信息技术和制造技术为基础的自动化技术,无疑是一个理想而必要的突破口。只有机械设计制造企业有效利用自动化技术提高产品的研发、设计和制造效率,才能有效降低生产成本,提高生产效率,加强机械产品的综合竞争力,为企业在复杂严峻的市场竞争中争得一席之地。 作者:于守澎 单位:哈尔滨北方机电设备安装工程有限公司 参考文献: 计算机集成制造技术范文第11篇 关键词:机械;自动化;应用 中图分类号:TN830文献标识码: A 一、机械自动化: 自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。机械自动化的实现令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶,并由此延伸出了电气自动化。而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。随着科学技术的不断发展,如何在机械制造中,降低工人的劳动强度,节约人工的成本,提高生产的效率是必须考虑的问题。 二、机械自动化技术的应用现状 机械自动化顾名思义,就是将机械操作的各种固定形式,通过编程,将机械定式转化为信息语言,再将信息反馈给所需要控制的机械,也就是施加控制作用给被控制对象,从而使整个系统按照设计的要求进行运行,可以减少人为操作失误的发生。这可以解决目前在生产中存在的很多问题,而机械自动化的应用也为科技研究提高了数据支持,对今后自动化的更新提高都有重要作用,而通过自动化的应用,也彻底改变了机械制造企业长期、传统的生产与管理模式,目前在我国机械自动化主要应用在以下几个方面: 1、各种信息自动化 将传统的各种信息传递升级到了计算机的信息管理。数字化制图设计是指通过电脑的图形设计软件进行图纸的绘制与改动;自动工艺辅助设计是将自动工艺辅助设计与数据库进行数据共享连接,有利于生产工艺的优化;数据库信息化系统是对在设计中、生产制造中出现的数据进行系统的信息化处理。 2、原料输送自动化 将原来机械制造中所需的各种原材料或成品输送到现在自动化系统预定的相应位置,就是原料输送自动化的描述,这即节省了原有的人力物力,也提高了生产效率,这个系统主要包括一个单机自动装一个自动输送的设备和一套自动化控制的组件等。 3、生产过程自动化 机械自动化应用到生产中的原因就是能自动持续的进行重复工序的循环生产,同时还可以自动装卸原、辅料。在生产过程中采用自动化系统,减少因为机械生产过程中由于人为的失误等造成的生产事故,从而提高产品的质量与品质。 4、机械组装自动化 通常机械设备的组装很多采用的是人借助辅助设备进行的组装,这不仅效率低,而且时不时就会因为精神力不集中导致的失误,甚至出现机械伤害事故。而机械组装自动化就是将需要组装的机械按照设计的技术要求,通过机械搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,形成一套能够进行自动化组装的流水线。机械组装自动化代替了原来的人工操作,不仅仅提高了生产效率,而且保证了产品质量,对工人的安全也起到了作用。 5、规范检测自动化 随着现代化科学技术的发展,各种新型的材料和部件被不断应用到了机械制造当中,生产的产品也越来越尖端,越来越精细,我们过去凭借经验与肉眼的检测已经无法达到对产品的检验要求,这时候我们就需要自动化的检测仪器来帮忙了,将自动化检测仪器与技术引入到机械制造中是必然的结果。 三、机械自动化技术的应用前景 当前我国机械制造自动化技术的发展趋势是:计算机集成化、智能化以及应用的虚拟化。 1、计算机集成化 在机械制造中采用计算机集成技术,是新科技形势下一个机械制造企业成熟与否的标志。计算机集成系统构成主要是由很多个密不可分的部分组成的,其中有数控部分、辅助部分、程序控制部分、设计部分、管理系统等。 2、计算机的智能化 随着科技的飞速发展,对产品的制造已经由简单的设计制造发展成了一系列产品的集成,也就是说现代的制造技术就是将信息处理和产品设计组合起来的多功能技术,这就是计算机的智能化,这是一种融合了自动化技术、人工智能、制造技术的先进技术,计算机智能化机械制造系统我们也可以理解为是由智能化机械和操作的人员在一起合作的智能化机械生产系统,这个系统可以对自身的生产运行状态进行监控,一旦发现有故障能及时预测并作出应对措施,这是传统的机械制造系统所不具备的,我们目前应用到机械制造业中的有智能式的故障诊断及维护系统、机械智能化CAD绘图系统等,而且计算机智能化在机械制造中还可以进行逻辑分析推理、命题判断、工艺构思等。总而言之,计算机智能化能给机械制造技术带来质的飞跃,这对于生产人员,计算机智能化就意味着安全和高效;对于企业或社会,计算机智能化就代表着充分协作与合理竞争;对于环境而言,计算机智能化没有污染,可以节约能源和资源。 3、应用的虚拟化 应用的虚拟化制造技术里面主要有对精致理论的研究、计算机技术的更新、对媒体技术的使用、信息处理技术的应用以及人工智能化,就是使用计算机,综合现代的制造工艺等新技术对机械制造进行仿真模拟。 应用虚拟化的目的就是在正是投产之前,通过计算机的仿真技术进行虚拟制造,已全面描绘产品的生产过程,可以从中发现有可能存在的问题与不足,以便进行修正,可以保证正是投产的产品可以一次性成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力。 四、结语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 参考文献: [1]全建勋.浅谈机械自动化技术发展趋势和要点分析[J].科技创新与应用,2012年13期 [2]余浩朱杰.机械自动化技术在机械制造业中的应用研究[J].城市建设理论研究,2012(8) [3]裴韶光.机械自动化技术发展中的几个要点[J].企业导报,2010(2). 计算机集成制造技术范文第12篇 关键词:信息技术;农业机械化;现代农业 信息技术在各行各业的应用已经得到了人们的一致认可,它对行业的发展具有很大的帮助作用,信息技术在农业生产中的应用也对农业机械化水平的提高意义重大。农业机械化发展是国家提倡的农业发展方向,也是现代农业生产中的主要支撑,因此如何利用信息技术提高农业机械化水平,促进农业的发展是相关部门需要考虑的重点内容,也是其未来发展的趋势。 1信息技术在农业机械设计中的应用 1.1参数化设计技术的应用 信息技术应用到农业机械设计中,可以准确地实现机械设计的高效化,参数化设计技术就是利用信息技术的参数设计来进行农业机械的设计图设计,从而实现信息的虚拟化设计,更加准确和高效。在参数化设计技术中,建模是机械设计中的第一步和基础,在传统的机械建模中,主要是利用图纸来进行几何的建模,而参数化设计技术是在几何建模的基础上,利用信息技术实现控制,并且对于细化的机械部件可以很方便的进行构图和描述,从而提高整体的设计设计效率,还可有效地降低设计的成本。 1.2基于知识工程的产品设计 想要提高产品的竞争力和实用性,需有合理的知识工程来进行产品的有效设计,农业机械设计知识工程是一种以知识为基础,采用信息技术来进行知识的表述、分析,进而产生相应的设计决策的工程,它是农业机械设计中的新技术方法。基于知识工程的产品设计通过提取知识信息的模型,能对相应的设计产品信息进行知识性整理,实现了分析的高效性,并且建立相应的知识信息库,进而产生决策,保证了设计的准确性[1]。 1.3农业机械产品的虚拟设计 在传统的机械设计中,都是手工地进行设计图纸的绘画和分析,由于复杂的机械部件,势必会造成设计过程的工作量繁重以及保存过程的麻烦。利用信息技术就可以利用计算机技术来实现机械产品的虚拟设计,通过建立相应的模型,从而实现机械的仿真设计,并且可以有效地对机械产品进行结构分析和性能检测,这不仅减少了手工设计的复杂性,还保证了产品的后期使用的合理性,计算机技术的储存功能也是便于机械设计图纸的保存和浏览。 2信息技术在农业机械制造中的应用 2.1柔性制造技术 由于我国的地域十分广,不同地区的农作物种类以及季节气候也不同,因此,不同地区的机械使用也不相同,这就加大了农业机械制造的难度,而传统的机械制造流程并不能满足现代农业的机械发展要求,而柔性制造技术在机械制造中的应用就很好地解决了相关问题。柔性制造技术是将各种不同形状加工对象进行程序化柔性加工的技术总和,它可以实现小批量和新型农业机械的制造。 2.2计算机集成制造技术 信息技术中,计算机技术的应用是其内容的主要部分,计算机集成制造主要是通过建立一定的计算机集成制造系统,是针对计算机的设计功能和农业的机械制造发展为形成的一种新型制造技术,从而来提高农业机械生产企业的市场竞争力。计算机集成制造技术可以有效地将农业机械制造中的各个步骤进行一体化处理,机械管理、机械制造、机械信息资料、系统化制造等,将这些各个分散的步骤分别进行子系统管理,进而有机结合起来形成集成管理[2]。 2.3农业机械产品生命周期管理技术 农业机械产品是农业生产中的主要力量,机械产品的生命周期直接就体现了农业机械产品的使用价值,农业机械产品生命周期包括其机械产品的设计制造、售后服务、报废回收以及再制造的过程,通过农业机械产品生命周期管理技术就是利用信息技术和企业的管理结合在一起,从而实现农业机械信息在企业和用户之间流通,从而实现对机械产品的跟踪管理,这对机械的后期改进是有很大帮助的,同时机械的改进也提高了农业的机械化水平。 3信息技术在农业机械操作中的应用 3.1利用农业机械进行农情信息的采集 农情信息对于农业生产有着巨大的影响,因此,农情信息的采集对农作物产量有着直接性关系,同时,影响农作物生产的因素有很多,传统的农情收集方法存在一定的局限性,而信息技术的应用就有效地对农情信息进行了采集。比如,对于土壤养分的信息收集中,就可以采用近红处光谱技术对土壤样本中的有机碳和氮含量进行测试,并可以建立相应的检测模型,来实现土壤有机物质的检测。 3.2农业机械导航的使用 农业生产中,需要大量的使用到机械来进行生产,因此其工作量比较大。对于工作人员来说,就会造成一定的疲劳程度,进而影响到农业机械的性能。而在农业机械中使用导航,对机械转向、行进路线等进行自动化控制,就可以减少工作人员的工作量,同时提高了农业机械工作的质量和效率。比如,在机械的转向方面,可通过对机械的电机驱动来进行,另外在机械的行进方面,可以利用导航设定路线,控制机械的方向[3]。3.3农业机械作业中的使用农业作业中,会需要使用相关农业机械来完成,农业中的耕整、种植以及田间的管理工作等,都涉及到农业机械的使用,并且农业机械使用已经普遍的应用到了机械农业生产中,而信息技术的使用对机械作业的质量和效率的提高却是巨大的。比如,在耕整的时候,就可以在机械犁部分设置耕深检测装置,来实现耕深度的控制,在种植的时候,可以使用高速投种技术和播种检测技术等,保证种植的均匀度和深浅度。 4结束语 综上所述,信息技术在农业机械中的应用,对农业生产的质量和效率具有积极地促进作用。因此,如何更加有效地利用信息技术来提高农业机械化水平,是相关部门需要继续研究的内容,也是促进农业发展必须要认清的方向。 参考文献: [1]罗锡文,廖娟,邹湘军,等.信息技术提升农业机械化水平[J].农业工程学报,2016,32(20):1-14. [2]李丹,刘湜冰,唐春桃.计算机及信息技术在农业上的应用[J].南方农机,2016,47(5):42+46. 计算机集成制造技术范文第13篇 关键词:图形学;发展;应用 一、计算机图形学的发展 计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理,显示的科学。经过30多年的发展,计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一,并得到广泛的应用。1950年,第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MIT)旋风一号——(Whirlwind)计算机的附件诞生.该显示器用一个类似示波器的阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形。在整个50年代,只有电子管计算机,用机器语言编程,主要应用于科学计算,为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。计算机图形学处于准备和酝酿时期,并称之为:“被动式”图形学。 二、计算机图形学在曲面造型技术中的应用 曲面造型技术是计算机图形学和计算机辅助几何设计的一项重要内容,主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它肇源机、船舶的外形放样工艺,经三十多年发展,现在它已经形成了以Bezier和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体,以插值(Intmpolation)、拟合(Fitting)、逼近(Ap-proximation)这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强,随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显,随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快,随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善,曲面造型在近几年来得到了长足的发展。 2.1从研究领域来看,曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接,扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面位差。 曲面变形(DeformationorShapeBlending):传统的非均匀有理B样条(NURBS)曲面模型,仅允许调整控制顶点或权因子来局部改变曲面形状,至多利用层次细化模型在曲面特定点进行直接操作;一些简单的基于参数曲线的曲面设计方法,如扫掠法(Sweeping),蒙皮法(skinning),旋转法和拉伸法,也仅允许调整生成曲线来改变曲面形状。计算机动画业和实体造型业迫切需要发展与曲面表示方式无关的变形方法或形状调配方法,于是产生了自由变形(fFD)法,基于弹性变形或热弹性力学等物理模型(原理)的变形法,基于求解约束的变形法,基于几何约束的变形法等曲面变形技术和基于多面体对应关系或基于图象形态学中Minkowski和操作的曲面形状调配技术。 2.2从表示方法来看,以网格细分(Sub-division)为特征的离散造型与传统的连续造型相比,大有后来居上的创新之势。而且,这种曲面造型方法在生动逼真的特征动画和雕塑曲面的设计加工中如鱼得水,得到了高度的运用。 三、在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)的应用 这是一个最广泛,最活跃的应用领域。计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,CAD)是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力,辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析,以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善,与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。CAD技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面,其主要的应用领域有以下几个方面。 3.1制造业中的应用。CAD技术已在制造业中广泛应用,其中以机床、汽车、飞机、船舶、航天器等制造业应用最为广泛、深入。众所周知,一个产品的设计过程要经过概念设计、详细设计、结构分析和优化、仿真模拟等几个主要阶段。同时,现代设计技术将并行工程的概念引入到整个设计过程中,在设计阶段就对产品整个生命周期进行综合考虑。当前先进的CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统内。现在较常用的软件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD应用系统,这些系统主要运行在图形工作站平台上。在PC平台上运行的CAD应用软件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各种因素,目前在二维CAD系统中Autodesk公司的AutoCAD占据了相当的市场。 3.2工程设计中的应用。CAD技术在工程领域巾的应用有以下几个方面:①建筑设计,包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计等。②结构设计,包括有限元分析、结构平面设计、框/排架结构计算和分析等。③设备设计,包括水、电、暖各种设备及管道设计。④城市规划、城市交通设计,如城市道路、高架、轻轨等。⑤市政管线设计,如自来水、污水排放、煤气等。⑥交通工程设计,如公路、桥梁、铁路等。⑦水利工程设计,如大坝、水渠等。⑧其他工程设计和管理,如房地产开发及物业管理、工程概预算等。 3.3电气和电子电路方面的应用。CAD技术最早曾用于电路原理图和布线图的设计工作。目前,CAD技术已扩展到印刷电路板的设计(布线及元器件布局),并在集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的设计制造中大显身手,并由此大大推动了微电子技术和计算及技术的发展。 3.4仿真模拟和动画制作。应用CAD技术可以真实地模拟机械零件的加工处理过程、飞机起降、船舶进出港口、物体受力破坏分析、飞行训练环境、作战方针系统、事故现场重现等现象。在文化娱乐界已大量利用计算机造型仿真出逼真的现实世界中没有的原始动物、外星人以及各种场景等,并将动画和实际背景以及演员的表演天衣无缝地合在一起,在电影制作技术上大放异彩,拍制出一个个激动人心的巨片。: 3.5其他应用。CAD技术除了在上述领域中的应用外,在轻工、纺织、家电、服装、制鞋、医疗和医药乃至体育方面都会用到CAD技术。CAD标准化体系进一步完善;系统智能化成为又一个技术热点;集成化成为CAD技术发展的一大趋势;科学计算可视化、虚拟设计、虚拟制造技术是CAD技术发展的新趋向。 计算机集成制造技术范文第14篇 CAD/CAM也称计算机辅助设计和计算机辅助制造集成,CAD/CAM技术在机械工程领域的应用起源20世纪60年代,最早用于航空领域,解决由机速度不断提高而引起的飞机设计和制造问题。它是门新型的、多学科综合应用的新技术,代表着当今世界最先进的制造技术之一。对制造业来说,CAD/CA是提高产品设计品质和制造品质、缩短产品开发周期,降低产品开发成本的强有力手段,已成为企业赢得市场的制胜法宝。本文介绍了几种常用的CAD/CAM软件,并对CAD/CAM软件使用中的优缺点做了简单分析。 二、数控机床与CAD/CAM 1.概述 数控技术是机械加工技术、微电子技术、监控检测技术、计算机技术、自动控制技术等多种学科的集成,是一门新兴而又发展十分迅速的高新技术。CAD(ComputerAided Design),即计算机辅助设计,在数控加工过程中是一种生产辅助工具,它将计算机高速而精确的运算功能,大容量存储和处理数据的能力,丰富而灵活的图形、文字处理功能与设计者的创造性思维能力、综合分析及逻辑判断能力结合起来,形成一个设计者思想与计算机处理能力紧密配合的系统,大大加快了设计进程。CAM(Computer Aided Manufacturing),即计算机辅助制造。计算机辅助设计及制造与数控加工结合,是现在数控机床技术应用的主流,能够达到非常理想的加工效果。使用各种CAD/CAM软件将加工思想经过软件的一系列操作生成G代码,使用执行操作软件执行代码进而加工成品。 2.软件分类 设计软件,进行零件的绘制,如流行的绘图软件AutoCAD以及UC,PRO/E。制造软件,通常指CAM软件,最终生成加工代码。大部分的制造软件也具有建模绘图功能。制造软件生成标准的G代码,然后将设计出的思想在机床上加工成型,也就是将NC代码送入机床,机床按照指令加工出来,主要包括设置加工环境,设置加工工序,生成轨迹文件,及后置处理等。执行软件,就是根据代码指令指挥机床完成零件加工的软件。 3.CAD/CAM集成系统 随着CAD/CAM技术和计算机技术的发展,人们不再满足于这两者的独立发展,从而出现了CAM和CAD的组合,即将两者集成(一体化),这样以适应设计与制造自动化的要求,特别是近年出现的计算机集成制造系统(CIMS)的要求。这种一体化结合可使在CAD中设计生成的零件信息自动转换成CAM所需要的输入信息,防止了信息数据的丢失。产品设计、工艺规程设计和产品加工制造集成于一个系统中,提高了生产效率。 三、CAD/CAM软件在数控加工中的运用 CAD/CAM在数控加工中的基本功用。CAD能设计制作既满足设计使用要求又适合CAM加工的零件模型。优秀的CAD系统是一个高效的设计工具,具有参数化设计功能,三维实体模型与二维工程图形能相互转换和关联。CAD与CAM密不可分,CAM甚至比CAD应用更为广泛。他能提供一种交互式编辑并产生加工轨迹的方法,它包括加工规划、刀具设定、工艺参数设置等内容。随着对产品形状、质量要求的不断提高,要求工人高效的制造出高质量以及负责的产品,CAM技术不可缺少。在实际应用中,二者自然紧密结合,形成CAD/CAM系统。 1.数控加工中国内常用的CAD/CAM软件 (1)UGⅡ(UNIGRAPHICSⅡ) UGⅡ(UNIGRAPHICSⅡ)美国UGS公司的主导产品,是全球应用最普遍的计算机辅助设计、辅助工程、辅助制造(CAD/CAE/CAM)一体化软件系统之一。 (2)Pro/ENGINEER Pro/ENGINEER是美国参数技术公司(PTC)推出的新一代CAD/CAE/CAM软件,他具有基于特征全相关、单一数据库和全参数化造型技术,为三维实体造型提供一个优良的平台。 (3)Cimatron Cimatron由以色列Cimatron公司1982年开发该软件具有功能齐全、操作简便、学习简单、经济实用的特点,受到小型加工企业特别是模具企业的欢迎,在我过也有着广泛的应用。 (4)MasterCAM MasterCAM是一种应用广泛的中低档CAD/CAM软件,由美国CNC Siftware公司开发,V5.0以上运行于Windows或Windows NT。该软件三维造型功能稍差,但是操作简单实用容易学习。 ⑸CAXA CAXA是英文Computer Aided X Alliance-Always a step Ahead的缩写,其内涵是“领先一步的计算机辅助技术和服务”。 2.CAD/CAM软件的应用特点 采用CAD/CAM技术一是减少加工前的准备工作,可以减少夹具的设计与制作、工件的定位与装夹时间;二是减少加工误差,可以在制作加工前进行加工路径模拟仿真,可以减少加工过程中得误差和干涉检查,进而节约制造成本;三是提高加工的灵活性,配合各种多轴加工机床,可以在同一机床上对复杂的零件按照各种不同的程序进行加工;四是生产时间容易控制,数控加工机床按照所设计的制造加工时间;五是加工重复性好,设计程序数据可以重复利用。 四、结束语 当前世界各国都把提高制造业的自动化程度作为发展制造技术的主要方向,在微电子技术飞速发展的今天,计算机辅助设计与制造、数控技术、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等已成为提高劳动生产率的强大手段,成为工业现代化的标志。计算机辅助设计就是工业自动化向智能化发展中的一项关键性技术。 参考文献 [1]宁汝新,徐弘山.机械制造中得CAM/CAM技术[M].北京理工大学出版社,1991. [2]戴同,冯辛安.CAD/CAPP/CAM基础教程[M].机械工业出版社,1997. 计算机集成制造技术范文第15篇 关键词:虚拟制造技术;现代机械工程设计;机械制造;机械产品;机械设计 文献标识码:A中图分类号:TH166文章编号:1009-2374(2016)05-0073-02 作者简介:伊纪斌(1994-),男,山东淄博人,山东理工大学国防教育学院学生,研究方向:机械设计 随着知识经济和工业制造的快速发展,现代化的市场要求产品生产厂商要以最快的速度、最优的品质、最短的研发时间、最低的成本消耗和最佳的服务来满足顾客的需求。传统设计一般是在图纸结合产品的特性和设计的具体要求进行的,在机械设计的过程中需要提前对设计中的设备装配的干扰因素的不确定进行考虑,但是产品在装配中的缺陷只有在产品开发的后期才能暴露出来或者在产品的试制阶段和装配中显现出来。如果设计的零件已经开始投入生产了,那么损失就更加严重了。产品的质量在传统的设计和制造方式上不能得到很好的保证,并且传统设计的工艺比较粗糙、开发的效率低、花费时间比较长、耗费的资金比较大。在变化速度快、持续性发展和不可预测性市场中难以适应。因此,企业的生产活动需要具备高度的柔性和快速的反应,与此同时信息技术的飞速发展保证了机械制造的先进性,信息化的使用对于现代机械工程设计十分重要。 1虚拟机械制造技术 以往传统的机械设计技术的设备条件比较差,设计技术性不强,传统的设计观念比较保守,设计的手段主要依靠的是粗略的计算和估算,主要是在较多的简化和静止化假设中完成机械工程的设计,传统设计具有较大的随意性,并且设计的关键过程还对设计者的经验和设计习惯具有很大的依赖性。设计的过程很难实现合理、高效和准确。但是在现代化虚拟设计的相关技术可以很好地实现设计经验依赖性强、设计过程静态性和设计理念随意性向现代化设计精确性、以数据知识工程和专家系统为保证的设计方式的发展,虚拟计算机技术需要对必要的信息进行检索、分析和收集。最终找出最优的设计方案和数值运算的方式,当然也会对CAD技术和人工智能技术、数据库技术等进行大量的应用。虚拟机械制造技术主要是在虚拟环境下对计算机的模型进行虚拟分析的一种计算机设计技术。该技术集成并综合应用了综合性的机械制造环境,主要包括了各种仿真、分析、应用等工具以及信息模型和控制工具等。虚拟制造需要经历的主要阶段有装配产品的概念设计、动态仿真、回收利用。依靠虚拟制造技术,机械设计人员不需要将所有的零件设备生产制造出来,可以通过对零件模型的建立,随后对零件进行虚拟装配,并对各零件部位之间的装配间隙进行干涉、对装配的状态实现检查,对零件设计中的错误及时发现,如果零件不符合设计要求,可以依靠计算机技术方便及时更改模型,最后形成新的零部件设计图和装配图,达到设计、装配和制造检验的协调。 2虚拟制造技术的关键 虚拟制造技术包含了许多方面,主要有设计技术的提出、产品制造过程的抽取、原模型的建立、集成基础结构、建模仿真等。下面就对虚拟制造技术中的关键技术进行详细的介绍: 2.1虚拟技术中的建模技术 虚拟指的是在系统中将现实制造系统映射到虚拟环境下,主要涉及了RMS的模型化、形式化、计算机化的抽象描述和表示。VMS建模的主要内容有生产模型建立、产品模型建立、工艺模型建立的信息化体系结构的建立。生产模型中有静态描述和动态描述两种。静态描述主要是关于对系统生产能力和生产特性。动态描述是在已经被得知的系统状态和需求的性质上对产品的整个过程进行全面的预测。在制造过程中我们将种种实体对象总的称之为产品模型。在产品的模型建立中需要对产品的明细、形状特征等方面进行描述。对于VMS而言,要实现产品实施过程的全部继承必须具备完整的产品模型。因此在虚拟制造中的产品模型不再是单一和静止的,它可以运用抽象的技术实现各种模型面貌的提取。工艺模型主要指的是在制造过程中对产品的工艺参数和关于产品功能的各种因素进行联系,最终实现对产品模型和生产模型之间相互作用的反映。 2.2虚拟制造技术中的仿真技术 仿真指的是通过计算机实现复杂现实系统的抽象化和简洁化最终形成的系统模型,并且在仿真的基础上对模型进行应用,最终得到相应的系统性性能分析。仿真主要以系统模型为主体的研究方法,它对实际的生产系统没有直接的干扰作用,并且仿真系统可以对计算机的计算能力进行应用,实现在短时间内完成在实际工作中需要很长时间的工作,有效缩短了生产决策的时间,最大化地避免了对人力、物力和资金的投入以及浪费。计算机技术还有很好的仿真修复功能,最大化地保证了方案的最优。仿真技术过程的主要步骤有系统研究、数据收集、系统模型建立、仿真算法的确定、仿真模型的计算、仿真模型的运行、结果的输出和分析。仿真在产品的制造过程主要被分为制造的仿真和加工的仿真。在系统产品的开发中主要涉及的是产品建模、设计交互行为仿真等。方便对设计结果的评价,及时进行反馈,降低产品设计中的错误。加工过程的仿真主要有切削、装配、检验及焊接、压力加工和铸造等。以上两种仿真过程是相对独立的,两者不能实现集成,而VM中应建立全面过程的统一仿真。 2.3虚拟制造中的虚拟现实技术 虚拟现实技术的目的是改善计算机的交互方式,提高计算机的可操作性,它是在对计算机图形系统和多种显示以及控制等接口设备的基础上,以交互的三维环境为人提供沉浸体验的技术。虚拟现实技术主要由图形系统和多种接口设备组成,使人在虚拟环境中感受到真实的沉浸感觉,交互性计算机系统是虚拟现实系统的基础。虚拟现实系统中有操作者、机器和人机接口。它帮助提升人和计算机间的和谐度,同时也是最有力的仿真工具。在VRS的作用下实现对真实世界的模拟。在用户交互输入以及输出修改虚拟环境的条件下,使人达到身临其境的沉浸感觉。VM的关键技术之一就是虚拟现实技术。 3机械虚拟样机技术介绍 虚拟样机技术在机械工程设计中被称作机械系统动态仿真技术,它是20世纪80年代在计算机技术的快速发展中发展起来的一种计算机辅助技术。在计算机建立样机模型后,对模型的多种动态性能进行具体的分析,最后对样机方案实现改进。用数字化模型代替物理性的样机。通过虚拟样机技术的作用,简化了机械产品的设计开发过程,有效缩短产品开发的时间,最大程度降低产品的开发成本和费用,实现产品质量和系统性能的提升,使设计产品实现最优化和最具创新性。综合以上优势,该技术一经出现就受到了众多工业发达和高等院校及设计和生产企业的重视,许多著名的产品开发设计者都对该技术进行了引入并运用在自身产品的开发中,并且取得了极好的经济和生产效益。在机械工程设计 中应用仿真技术对零件进行设计、生产工序等方面的选用以及工艺参数、加工工艺、装配工艺等构件的运动性等均可以实现建模仿真。 4虚拟制造技术在机械工程中发挥的优势 4.1强大的通用性和分析处理复杂问题的能力 虚拟样机技术建立和发展的基础是分析力学和多体运动力学,该技术的关键是对复杂机械系统进行自动建模。因此,大多数的虚拟样机技术软件主要运用的是带约束乘子的微分代数混合方程。令每个构件都有六个自由度是它的核心,还要要求其对多余的自由度进行限制,实现其具有良好的通用性,达到适用性强的目的。与此同时,虚拟样机技术还对机械系统的详细环节进行考虑,具体指弹性、接触和摩擦等因素。 4.2为机械系统建模带来便利 传统的机械系统建模中要先建立运动分析,随后在运动分析的基础上进行动力分析,这中间需要许多的图形分析和公式推导。但是图形的分析和公式的推导过程往往比较复杂,并且错误率高。同样的建模过程中设计人员只需要将机械的构成方式和连接方法以及相应的物理参数实施输入,其后的建模和求解只需要计算来完成就可以了,极大地帮助设计人员承担了许多的设计难度。 4.3强大的后期处理能力 在传统的分析方法上通常得出的是大量的数据,数据的理解还要依靠丰富的经验和理论。但是运用虚拟样机计算软件为复杂性的数据提供了可视化技术,使得设计人员直观地看到机械设计的性能和运动效果。 5结语 虚拟制造技术实现了现代工程机械工程设计领域中的设计、试制等一系列过程的直观性。实现了在产品真正制造出来前,可以在虚拟的制造环境中生成产品的原型,更好地替代现实中的硬件产品,更方便地对设计产品的性能和可生产性进行评估,极大地缩短了产品的设计和生产周期,最大化地节约了产品开发的成本,保证产品的开发和设计可以适应市场的灵活性的变化。虚拟制造技术是现实技术和计算机仿真技术在机械制造中的综合应用。在现代化计算机虚拟设计技术的帮助下实现对众多产品的开发和设计,不仅不会造成实际物质的浪费,并且还能更直观地了解产品生产的具体情况,打开了机械制造和设计的全新局面。 参考文献 [1]李锐.虚拟制造技术在现代机械工程设计领域中的应用[J].河南科技,2013,(13). [2]刘玲娣.浅谈虚拟制造技术在农机设计制造中的应用[J].河北农机,2013,(2). [3]孙福臻,阎勤劳,单忠德,等.机械虚拟现实技术的应用与发展[J].机械设计与制造,2010,(5). [4]郝虎.虚拟样机技术在采煤机械设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(25). [5]陶表达,姚桂玲.虚拟技术在现代机械产品研发中的应用[J].湖北第二师范学院学报,2010,(2). 计算机集成制造技术范文第16篇 关键词:信息技术;知识经济;计算机通信;计算机网络 人类的生存与发展,离不开财富的发现、创造和聚集,而信息则作为一种非常重要财富,决定了社会的发展和人类文明的进步信息源在我们的日常生活中随处可见,无时不在,其形式多种多样,通过对这些信息的了解,我们才能够熟悉周边的环境,认识世界。然而,并非所有信息都能在日常生活中发现,要对信息加以利用,必须通过一定的设备或媒介,以之作为载体。同时,信息技术的发展也推动了电子信息科学技术产业的兴起,并在很多高科技领域获得广泛的应用,如航天、能源、环境等,其发展趋势则是向着信息技术产业方向发展,信息技术的产业化又反过来深刻地影响着各个专业领域,促进其进一步完善和提高。 一、信息技术的发展历程 1.从通信技术到计算机通信技术的发展 通信技术起源于19世纪上半叶,以美国的莫尔斯发明的电报为标志。20世纪下半叶初期,世界上的第一部程控交换机由美国人研制出来,具有划时代的意义,通信技术向着数字化的方向发展。随着卫星通信技术领域的开拓,通信技术的应用范围进一步扩展。而计算机技术则起源于1946年,以世界上的第一台计算机设备的诞生为标志,该计算机由美国宾夕法尼亚大学研制,命名为“埃尼阿克”,虽然这台计算机的体积非常庞大、外形也十分笨重,并且需要消耗卜大的功率,然而其诞生却标志着计算机技术这一项对人类社会发展有重大影响和贡献的发明的问世。自此,科学技术领域进入了一个崭新的发展阶段。同时,计算机在运算速度、存储容量等方面都有所提高,数据处理能力也逐渐增强,计算机所具备的功能也从单一化向着多元化发展。集成电路的发展及软件技术的更新,使得计算机获得更加广泛的应用,逐渐应用于社会各个领域。 2.从晶体管到以集成电路为基础的微电子技术的发展 1948年,世界上第一个晶体管问世,标志着微电子技术的诞生。十年后,第一块集成电路研制成功,成为一个重要的里程碑,被称为是微电子技术的革命,其影响范围十分广泛,在全球造成了轰动性的影响。电子信息系统日益复杂,然而微电子技术的应用,却使得复杂的系统能够在很小的硅片上进行集成,计算机系统的能耗也随之降低,微型化成为电子设备的发展趋势集成电路在微电子技术的带动下,迅速发展起来,集成电路的规模越来越大,而每一个集成电路芯片上所能集成的电子器件数量也日益增多。与此同时,集成电路所需的成本却有所下降或保持不变,这些都促进了微电子技术的快速发展和广泛应用。 3.网络技术 1969年,美国首次建立了采用分组交换技术构建的计算机网络,即所谓的ARPANET网络,成为计算机因特网的前身随后,国家科学基金网NSFNET又于1986年在美国建成。直到1994年因特网应用于商业领域,互联网技术发生了质的飞跃,在推动信息技术产业飞速发展的同时,对于人类社会的文明和进步也造成了巨大影响。给人们的工作、学习、生活带来了极大的便利,并潜移默化地影响着人们的生活模式。网络技术本身也经历了一系列的革新,逐渐完善和发展起来,不仅带动了互联网服务行业的兴起,还为企业和个人参与全球范围的竞争提供了宝贵的机会。 二、信息技术的应用分析 1.信息技术应用于人类社会的各个领域 当前,信息技术的应用范围十分的广泛,逐渐渗透到人类社会的各个领域,同时影响着社会的整体面貌人们的生活方式和节奏,也随着信息网络的渗透,逐渐发生着变化。工作方式也发生了很大的变革,从传统的每天去公司上班,发展到现在的在家就可以通过网络来办公。此外,与人们的健康息息相关的医疗服务也可以通过远程实现,而网上交友和网上购物更是丰富了人们的日常生活。 2.信息技术促进经济增长方式的转变 原材料和能源、资源的大量投入,是工业社会经济获得增长的基础。尤其是对于传统的工业生产而言,这种加工模式对于资源的使用量非常巨大,且利用率不高,对于能源的消耗也很大,污染比较严重由此而导致的工业污染、资源的短缺、环境的恶化,严重影响着人们所赖以生存的生态环境。最近几年,信息科学技术为经济增长提供了新的增长模式,为经济的可持续发展提供了新的动力。传统生产方式下高成本、高能耗、高污染的局面获得了有效的改善。 3.信息技术转变了教育方式及教育理念 在知识经济时代,教育对经济发展和社会进步的作用日益突出社会发展加速了知识的更新,同时,学校教育只能是人生的一个短暂的学习阶段,因此我们要树立终生教育的理念。现代信息技术在教育领域的推广和应用,极大地促进了教育事业的发展。 4.信息技术改变了工业生产的基本工具 随着信息技术的发展,在工业设计和工业制造中,逐步出现了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机集成制造系统等先进的设计制造技术,这些技术影响着工业生产,加速工业生产的信息化进程。信息技术大大缩短了计算机设计、制造的时间,促进了企业产品的更新速度,提高了工业生产的效率,提高了经济效益。 5.信息技术影响社会时代以及思维方式 信息技术使社会时代从物质能量生产力转换为信息知识生产力,促进了工业经济向知识经济的转型,演变出数字时代和虚拟时代对于思维方式,在早期的工业社会,以现实世界为主,个人以及人脑乃是人类思维的主体,而思维的客体则受到思维主体及社会关系的影响;在信息社会,则以虚拟世界为主,群体以及人机系统乃是思维的主体,并且不再受到思维主体与社会关系的影响。 三、结束语 信息技术引发的社会信息化进程正在深刻地改变人类社会,无沦从社会形态、经济增长,还是教育观念等方面,都对社会发展起到了巨大的促进作用。同时,信息技术为各种思想文化的传播提供了便捷渠道,成为社会各阶层进行交流沟通的重要桥梁,为社会的整体发展和进步提供了可靠保障,对文化的发展产生深远的影响。 参考文献: [1]方力.现代科技革命中信息技术发展的哲学思考,枣庄学院学报,2006(6) [2]王晓丹.和谐社会视域下信息技术的人文走向,教育理沦与实践,2014(2) 计算机集成制造技术范文第17篇 【关键词】机械工程;自动化技术;发展;建设内容 1.机械工程概述 机械工程主要是通过提升机械设备,完成机械建设的内容。机械设备是生产事业中的必备工具,可以分为动力机械、搬运机械、交通运输机械、粉碎机械等。当前机械设备在工作的过程中需要依照不同原理及方法制造,可以产生不同机械工程内容,系节能工程相互配合及相互衔接的分支系统,如机械设计系统、机械制造系统、机械运用及维修系统等。机械工程系统之间的相互交叉及重叠提升了技术融合效果,提升了我国国民经济发展效益,是确保生产逐渐迈向高层次的关键。机械工程中的自动化技术主要指在实施机械生产的过程中依照程序和预设指令完成机械操作和控制的操作技术。通过机械工程自动化控制可以明显提升设备生产、运行效益,提升系统之间的管理控制质量。将自动化技术贯彻于机械工程,在今后的机械发展过程中势在必行。 2.机械工程中自动化技术发展现状 我国机械工程中的自动化技术发展经历了由简单到复杂,由低级到高级的过程,自动化技术已经得到了非常明显的提升。在上述发展的过程中自动化技术理念已经渗透到了西宫工程中,自动化生产控制中的数控、程控技术框架结构较为完善,已经形成了科学的控制单元标准。除此之外,在机械工程建设的过程中,我国还实现了结构层次中的自动化组合安装,完成了微型化控制装置构建、模板控制构建,实现了自动化及机械的一体化。随着电子计算机的不断发展,机械工程中的自动化技术呈现多样化,控制精度明显提升。 机械工程中自动化技术主要处于单子自动化阶段,整体集成性、智能性效果还存在一定欠缺。我国当前机械制造中的自动化建设规模较小,技术含量较低,在实施知识自主创新的过程中各项技术创新效果较差,这直接限制了自动化技术的发展。 当前国外在机械工程自动化技术发展的过程中已经形成了完善的发展系统,达到了操作阶段及操作内容的自动化控制,自动化控制效果较为显著。而国内虽然加大了自动化技术研究,提升了机械工程中的自动化经费投入,但是在发展的过程中没有形成具有自身特色的高端产品,缺乏典型自动化控制技术,整体竞争能力较为薄弱。 3.自动化技术中的机械工程建设 3.1自动化技术在机械工程中的表现形式 随着自动化技术的逐渐提升,机械工程建设得到了飞速发展。自动化技术在机械工程中的表现主要体现在对信息流的自动化控制、对物流供输系统的自动化控制、对加工中的自动化控制、对系统设备的自动化控制、对监测操作的自动化控制几方面。 信息流自动化可控制是依照产品数据管理需求实施的各项计算机辅助控制或计算机辅助制造。自动化技术通过对数据产品过程中的各项信息进行综合、集成,实现产品过程中的处理及控制,已经成为信息处理及控制的关键操作。上述信息处理完成后,自动化系统通过计算机设计,优化各项内容及设计理念,通过计算机辅助绘图及设计,完成机械工程自动化构建,有效提升了信息控制的有效性和可靠性。 对物流供输系统的自动化控制主要是通过物流运输系统设计及控制完成物料运输;对加工中的自动化控制主要是通过加工循环设计及辅助设备控制完成工件加工操作或设备加工操作;对系统设备的自动化控制主要是在系统生产过程中对参数调节,实现设备及零件控制,完成套件、组建;对监测操作的自动化控制主要是通过自动化监测提升监测的可控性,提升监测工作效益。 3.2基于自动化技术上的机械工程建设内容 3.2.1柔性自动化技术上的机械工程建设 在柔性化自动化技术上的机械工程建设过程中,相关人员要将提升自动化技术性操作作为构建基础,提升操作的有效性。设计人员要明确机械设备加工目的,在常规机械工程操作基础上设计自动化过程,依托计算机技术及自动化操作设备,完成柔性自动化设计。构建的过程中,人员要将提升机械工程生产效益作为建设的主体,提升生产数量和生产效益,降低人工强度,要通过建设高端计算机自动控制体系,提升产品的各项效益。柔性自动化机械工程要将数控技术为核心,对高端计算机内容进行明确,合理布线和设置设备,最大限度发挥柔性控制效益。 3.2.2集成自动化技术上的机械工程建设 在集成自动化技术上的机械工程建设过程中,设计人员要首先定位设计方向,依托机械工程制造操作及内容,形成准确的设计框架。设计人员要对机械工程生产中的流程进行全面了解和认识,明确生产过程中的信息需求,合理设置信息收集途径,确保在集成自动化系统控制的过程中能够全方面收集有效信息,提升自动化控制的有效性。设计人员要将强化机械工程集成化效果作为设计的主体,对高精度、高集成性设备及操作进行运用,提升集成控制应用效果。例如在机械工程质量控制、数据库信息集成建设的过程中,设计人员可以合理选取自动化监测仪器、数据收集仪器,严格依照监控及收集原理,完成设备设置。除此之外,在集成自动化建设的过程中,人员还需对工业系统设计内容进行明确,依托机械工程环境变化,不断改进及完善,最大限度发挥集成控制效益。 3.2.3智能自动化技术上的机械工程建设 智能自动化技术上的机械工程建设主要是依托人工智能网络及神经网络原理实现自动化控制的体系。在上述体系构建的过程中,设计人员要对数据收集及分析内容进行强化,提升智能化效果。人员要选取智能化设备,对智能机械及智能技术进行交叉应用,确保两者之间紧密结合在一起,形成统一的、集成化的机械核心。除此之外,在上述体系构建的过程中,设计人员还要对神经网络识别能力、机械制造中的适应能力进行强化,观察自动化控制效益及质量,对无法及时处理突发事件的系统要重新检查及分析,及时处理存在的问题。 4.总结 机械工程在发展的过程中要不断提升其标准化、集成化,最大限度改善生产、工作效益。自动化技术不仅提升了机械工程中的数据分析、处理效果,还加强了性能监测,降低了在机械生产过程中可能出现的问题,已经成为机械工程中的重中之重。在今后的机械工程建设中,设计人员要合理分析自动化技术,把握自动化发展进程,从根本上提升机械发展的经济效益及社会效益。 [科] 【参考文献】 [1]刘冲,李广学,李佳亮.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].科技资讯,201l,6(26):121-122. [2]王嘉伟.自动化技术在机械工程中的应用与表现形式[J].中国科技博览,2011,3(37):18-19. 计算机集成制造技术范文第18篇 关键词:CAE;集成化;发展 中图分类号:TP3文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2012)04-0210-02 计算机辅助工程(CAE)软件是迅速发展中的计算力学、计算数学、相关的工程科学、工程管理学与现代计算机科学和技术相结合,而形成的一种综合性、知识密集型信息产品。CAE与CAD/CAM/CAPP/PDM/ERP软件一起,已经成为企业家和工程师们实现工程/产品创新的得力助手和有效工具。同时,也已成为专家、教授进行研究重要手段。 一、CAE的发展 CAE的理论基础起源于20世纪40年代,1943年数学家首先涉及有限元分析领域,但由于手工计算的限制,直到1960年以后,随着电子计算机的广泛应用和发展,有限元技术依靠数值计算方法,才迅速发展起来。 随着计算机的迅猛发展,70年代到80年代初,国外的CAE技术得以蓬勃发展。有限元分析技术在结构分析和场分析领域获得了很大的成功,出现了许多著名的分析软件如Nastran,I-DEAS等,此时的CAE主要在航空、航天、军事等几个领域中被使用。上世纪90年代是CAE技术的成熟壮大时期。大量的CAE软件的涌现,使CAE技术几乎遍及所有的制造业,CAE已经成为支持工程行业和制造企业信息化的重要技术。 CAE在提高工程/产品的设计质量,降低研究开发成本,缩短开发周期方面发挥了重要作用,成为实现工程/产品创新的支撑技术。主要体现在: (一)CAE功能不断扩充,实现多结构耦合析,实现多物理场耦合分析,多尺度耦合分析,以及结构、构件及其材料的一体化设计计算与模拟仿真。 (二)基于Internet/Intranet的CAD(计算机辅助设计)/CAE(计算机辅助工程)/CAM(计算机辅助制造)/CAPP(计算机辅助工艺设计)/PDM(产品数据管理)/ERP(企业资源计划)的集成化、网络化、智能化。 所谓CAD/CAM集成是指在CAD、CAE、CAPP、CAM各模块之间有关信息的自动传递和转换。集成化的CAD/CAM系统借助于公共的工程数据库、网络通信技术、以及标准格式的中性文件接口,把分散于机型各异的计算机中的CAD/CAM模块高效地集成起来,实现软、硬件资源共享,保证系统内信息的流动畅通无阻。 二、CAE应用中存在的问题 目前,在CAE应用中存在以下亟待解决的问题: (一)标准化 俗话说,国有国法,行有行规。在这个工业时代,标准化就是工业生产的行规。而随着CAE技术在我国各行各业普及和应用的发展,确保CAE技术应用的标准化和规范化,便成为了迫在眉睫的事情。目前CAE的管理存在着以下几个不足,其主要表现在: 1、软件方面近年来,CAE软件开发成为商家的一块新蛋糕,市场上CAE软件各式各样,其性能的优劣却是参差不齐。多数企业在应用CAE技术方面面对林林总总的软件无从选择,急需规范CAE软件上市的准入门槛。 2、缺乏对CAE技术人才的培训和从业资格的认证。各行各业都有自己的资格认证考试,以此来规范和引导从业人员掌握相关技术及规范知识。建筑行业有建造师、监理工程师,学校有教师资格证,打官司要有律师,可是像CAE这样跨行业的新型学科却没有相关的规定,企业只能是跟着感觉走。 3、缺乏对不同行业CAE技术正确合理应用的技术指导。总之,随着CAE技术的普及与发展,制定CAE行业标准也迫在眉睫。不可否认,由于CAE技术应用的多样化与复杂化,要制定适用于所有行业的CAE技术应用标准规范是有一定难度的,甚至是不可能的。但是,如果分散开来,依据不同的行业特点,制定具体行业的CAE标准规范,如重机制造行业、汽车行业、建筑行业等等,这样操作起来应该比较容易,也会比较有针对性。 (二)与CAD协同,消除数据交换障碍 长久以来CAD软件、CAE软件都是单兵作战,数据交换障碍很难得到消除。我们希望能在一个统一的环境下直接读入各种CAD软件的零件模型,并在这一环境下实现任意模型装配和CAE分析,整合相同或不同CAD软件模型数据就能得到CAE分析用的CAD模型库,这些模型库中保留了CAD中的设计参数,并通过连接技术实现与CAD软件之间的共享,其优点是任何CAD和CAE人员对设计的改变都能立即反映到对方软件环境中,从而实现设计-仿真的同步协调。只有真正消除了数据间的交换障碍,才能真正发挥出CAE软件的强大功能。 (三)网络化 计算机支持的协同工作的出现,为异地协同设计提供了环境支持,传统的CAD/CAE/CAM技术也在向网络化方向发展。随着产品设计的复杂化及互联网通信技术的日趋成熟,传统的顺序设计方式显然已经过时,很难适应市场快速产品更新的竞争需求,企业各部门之间交互合作及数据共享,构建企业内部甚至企业之间的数字化设计交互虚拟平台已不再只是概念化的问题,如何高效实现数据的同步及信息交互对提高产品的设计质量,缩短设计周期具有重要的现实意义。 (四)开放性 众所周知,由于CAD技术和CAE技术的并行发展,使得在传统意义上的CAD技术并不能实现和CAE技术的无缝对接。同时,根据虚拟仿真的对象、计算方法、物理场、应用行业等不同维度,CAE技术可以细分出很多单元技术。许多单元技术应用于特定行业、特定问题的CAE产品,各个领域的虚拟仿真结果得出了局部的性能仿真和改进建议,但是,单元的CAE产品无法实现产品整体性能提升,只能解决局部优化问题,无法解决全局优化问题。这就需要新开发的CAE软件必须具有开放性,要为其他软件提供开放的平台。 (五)数据和系统兼容性 对产品进行虚拟仿真涉及到十分复杂的流程,而应用单元的CAE产品,需要手工管理仿真流程,导致虚拟仿真的效率不高。同时,数据的接收和系统的兼容成为了CAE技术发展的一个瓶颈。如何实现虚拟仿真流程的自动化,创建完整的仿真流程模板,并且能够根据各个学科仿真的需求动态调整网格模型,提供统一的接口,这对于提升CAE技术的使用效率和质量非常关键。 (六)良好的数据管理机制 在这个信息大爆炸的年代,如何在海量的信息中找到自己有用的信息成为一个难题。同样,在CAE虚拟仿真的过程中,生成了大量的、不同类型的仿真文档和数据。例如:同样的产品模型,应用同样的CAE软件,但不同的分析工程师,由于知识和经验的差异,给出不同的参数,就会产生不同的数据,从而分析出来的结果差异会很大。因此,如何有效管理仿真文档,如何建立分析文档与产品模型的对应关系,如何建立虚拟仿真规范和知识库,实现对虚拟仿真知识的捕捉和重用,是CAE技术深化应用必须解决的问题。 三、现代集成制造系统 现代集成制造系统(CIMS)的内涵是借助计算机,把企业中与制造有关的各种技术系统地集成起来,进而提高企业适应市场竞争的能力。这个概念强调了两个方面: (一)企业的各个生产环节是不可分割的,需要统一安排组织 (二)产品制造过程实质上是信息采集、传递、加工处理的过程 CIMS是一种先进的制造思想,但是由于当时技术水平的限制,直到80年代初,这个思想才被制造领域重视并采用。近十余年来,在市场竞争的激励与相关技术进步的推动下,CIMS在实践中被不断充实、完善与发展。从这个概念出发,经历了信息集成、过程集成和企业集成的研究和实践,我们提出了现代集成制造系统(ContemporaryIntegratedManufacturingSystem,CIMS)的概念。四、我国的CIMS计划 (一)信息集成 在企业内部实现信息正确、高速的共享和交换,是改善企业技术和管理水平必须首先解决的问题。信息集成对于提高企业的市场竞争力是有效的,但是直到现在实施信息集成的手段还比较落后。这使得企业CIMS应用工程开发周期长,质量不易得到保证。所以,信息集成在今后仍然是企业信息化的主要内容,也是实施诸如并行工程技术的基础。在我国以信息集成为主要内容的CIMS应用工程,将仍是今后大多数企业信息化过程中必然要经历的。 (二)过程集成 传统串行作业的设计、开发过程,往往会造成产品开发过程中出现反复,使产品开发周期长、成本增加。如果把产品设计中的各个串行过程尽可能多地转变为并行工程,在设计时考虑到下面工序中的可制造性、可装配性,则可以减少反复,缩短开发时间。并行工程便是基于这一思想的一种先进制造模式。 (三)企业集成 计算机集成制造技术范文第19篇 虚拟制造系统是各种制造功能的虚拟化集成,从技术上来看,其关键内容主要包括以下几点。 1.1虚拟环境下的产品主模型技术 主模型作为一个核心而存在,是连接生产管理、产品设计以及产品制造等各个环节的中心点,并为这些环节服务。主模型作为一个数字产品模型,具有可视性,包括了分布式数据管理系统和统一的数据结构系统,具有自身代表的所有对象的各种特征以及性能,并能同时进行设计分析、制造以及生产组织和调度等等制造生产环节的众多问题。 1.2综合可视化技术 主要包括多媒体技术、虚拟现实技术、计算机可视化技术以及仿真技术;虚拟制造系统和现实制造系统之间的映射,虚拟工厂、虚拟车间、虚拟生产线、虚拟设备、虚拟单元、虚拟传感器以及其他各种虚拟设备的重组性技术和重用性技术;虚拟制造系统的集成开发平台包括的用户开发环境、体系结构以及构件库等;虚拟公司的技术、调度、组织以及控制策略。 1.3基本环境 基本环境是增强可视化以及其它虚拟制造技术的集成系统平台。 1.4信息描述 表达各种各样的信息,包括模型、知识和数据的统一的方法、语法和语义。 1.5中介模型 定义、构造以及开发对过程容易中断介入的模型。 1.6基层集成组织结构 各种软件和硬件的基层组织结构。 1.7仿真模型 在计算机系统中完成设计的真实系统模型。 1.8应用方法 对过程动态性以及产品多样性的共同特征进行抽象提取。 1.9制造特征 虚拟制造环境中各种材料的变化过程。 1.10虚拟制造系统评价 经济性、可靠性、工艺性、可制造性、工期、质量等等。 2计算机虚拟制造技术在制造业中的应用 就目前情况来看,计算机虚拟制造技术在现代制造业中的应用领域,主要是在航空航天、军事、汽车行业领域中的应用。例如美国波音飞机公司的777飞机设计,就是计算机虚拟制造技术的应用典范。777飞机的开发周期,从以往的8年,转变为现在的5年,无论是飞机的设计、还是飞机的装机、或者测试,都是在计算机中运用模拟技术完成,从而保证一次性试制成功。在实际中,计算机虚拟技术在制造业中应用较为熟练的有以下几点。 2.1产品的外形设计 在外形设计中运用虚拟现实技术,可以实现复杂的造型设计,其参数也可以根据实际问题进行随时的修改和评测。因此,它一般直接用于加工、仿真和装配。 2.2产品的布局设计 产品的布局设计较为复杂,但是通过虚拟现实技术,可以实现直观性设计,从而避免潜在的不合理问题以及其他干涉。 2.3产品的运动和动力学仿真产品在设计的过程中,必须正确解决运动构件在工作时的所产生的运动协调关系,并完成运动范围的设计,以及潜在的运动干涉检查,还有产品动力学性能、刚度、强度等。 2.4热加工工艺模拟 利用物理模拟和数值模拟方法,对金属材料的热成形过程以及材料成形的过程在计算机上进行仿真动态模拟,预测在不同条件下成形的材料的性能、组织和质量,进而实现热成形件的性能与质量的整体优化设计。 2.5加工过程仿真 产品设计的加工方法、可加工性、合理性,工艺参数与机床的选用,加工过程中可能会出现的产品加工缺陷等等问题,都需要进行分析、仿真、处理。 2.6产品装配仿真 机械产品的可装配性以及配合性是设计人员常会犯错误的地方,由于虚拟制造技术可以在产品的设计阶段就实现产品的装配,因此可以发现装配存在的问题并进行修改,从而保证设计的科学和准确。 2.7虚拟样机与产品工作性能评测 在虚拟制造中,产品的使用情况也可以进行模拟,因此可以及时发现,存在的问题,并进行修改,以提高产品的一次性试验成功率。 3结束语 计算机集成制造技术范文第20篇 【关键词】机械制造 现状 发展趋势 机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展。自20世纪80年代以来,以集成制造系统为标志的综合生产自动化,就已成为制造业的研究热点,即通过计算机网络及其数据库技术,将机械制造业企业全部生产活动有关信息集成起来,形成高效率、高柔性的先进制造技术和先进制造模式,以适应科技的发展和市场竞争对机械制造技术的需求。 一、机械制造技术的发展历程 制造技术是制造业为国民经济建设和人民生活生产各种必需物质所使用的一切生产技术的总称,通过将原材料和其它生产要素经济合理的转化为可直接使用的具有较高附加价值的成品、半成品或技术服务。在人类历史上,制造业的发展受到社会、政治、经济等各方面的影响,科学技术的每次革命都带动了制造技术的不断发展,同时人类的不断进步和人类需求不断变化也大大推进动了制造业的不断发展,促进了制造业的不断进步。近两百年来,由于市场经济需求的不断变化,直接驱动了制造业的生产规模从小批量、少品种发展到大批量、多品种。在高科技的带动下,制造业的资源配置也朝着“劳动密集、设备密集、信息密集、知识密集”的方向发展,而制造技术也从简单的手工发展到机械化最终发展到现在的柔性自动化和智能自动化。 二、现代机械制造技术的现状 自改革开放后,我国的机械制造技术的发展已经达到了日新月异的水平,机械制造整个行业的水平及其产品总量都在迅速提升。但是,我国拥有独立产权的机械制造技术的产品的品牌却是少数。随着计算机技术的发展,以前,我国仅有部分企业采用计算机辅助,还有很多中小企业仍然采用经验管理体系。近年来,我国企业多采用计算机进行设计管理,但仍然与发达国家的机械制造技术方面有着巨大的差距,发达国家大部分都采用机械制造自动化系统,各种全新的自动制造系统大大提高了准确性及生产效率。这些管理反差大大削弱了我们的竞争力。我国制造工艺的落后也放缓了机械制造技术的发展,发达的国家大都采用精细、高精密、微细、激光、纳米等技术和前沿加工方法,但在我国的使用率不高,我国仍处于发展中。近几年发达国家的尖端机械制造技术不断涌现,在这内忧外患的时期,我国的机械制造技术虽然发展迅速,但是却相对落后。由于我国制造技术的起步晚,技术更新换代较慢,尖端制造业人才流失等等原因,导致我国现有的制造业产品品种相对较少、技术含量不高、质量得不到保障、使用前期故障频发,这些现状使我们距离发达国家的机械制造技术的差距还很大,这些问题同样导致重大的技术设备只能依赖进口,内需达不到供应标准,让发达国家趁机倾销产品,占领市场。 (一)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理, 重视组织和管理体制、生产模式的更新发展, 推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 (二)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高, 尚在开发、掌握之中。 (三)现代先进的机械制造技术和先进制造模式方面。在当代社会,先进机械制造技术是在传统制造技术的基础上结合了电子、信息等及现代管理高新技术的成果,并将其优化集成综合和应用于产品设计、制造、检验、管理、使用的制造全过程,并最终取得良好的经济和社会效益的总称。先进的机械制造技术能够带动企业实现良性的经济循环,对提高产品档次、发挥企业余力、降低生产成本起着关键的作用。在先进制造技术这个多学科体系当中包含了创新设计、工艺设计、生产过程组织、市场信息反馈等多种系统工程,为机械制造技术的系统化、集成化、智能化提供了一个良好的发展基础。 (四)我国机械制造技术与工业发达国家的差距还较大。随着科技的进步,我国的机械制造业不断的发展有了很大的提高,但与工业发达国家还存在很大的差距。中国的制造业虽然排名世界前列,但都是以轻工业为主,中国产量居世界第一的制造产品只是机械装备和交通行业中的“低档”产品,那些为高技术产业提供的装备以及重大成套装备仍是我们发展中的“瓶颈”问题,可以说机械装备制造业不发展,制造业的水平就上不去,就缺乏竞争优势xingkong星空体育。虽然近十年来我国大力推广应用 CIMS 技术,但大部分大型机械制造企业限于 CAD 和管理信息系统,因底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有正真发挥作用,加工中心无论是数量还是利用率都很低。同时在管理、设计、制造工艺、自动化技术等各方面都存在差距,例如:工业发达国家早已广泛的采用计算机进行管理了,大胆的进行各种管理体制和生产模式的更新和改革,而我国只有少数大型企业局部采用计算机辅助管理,多数小型企业仍处于传统经验的管理阶段,限制了更进一步的发展。在设计方面工业发达国家不断更新设计数据和准则等采用了 CAD/CAM 等设计,大型企业开始无图纸设计和生产,而我国采用这些方法、技术的比例很低。所以,我们在看到与工业发达国家的差距时,要根据我国的实际情况扎扎实实地做好基础工作,方能为机械制造技术的飞跃发展奠定一个良好的基础。 三、结语 制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施, 才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

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