中国制造业企业正处于调整和转型的关键时期。由‘中国制造’转向‘中国创造’已上升为国家战略。但除了对核心技术的渴求外,制造企业的制造能力也需要进一步提升。
产品全生命周期前包括产品的研发设计周期,产品的制造周期,产品的使用与维护周期和产品的报废和回收周期。在产品全生命周期的不同阶段需要不同的信息系统来支持。
在产品的研发设计周期,制造企业通常需要概念设计软件、CAD、CAPP、CAE等工具软件和PDM/PLM等管理系统来支撑。
在产品的使用和维护周期,制造企业需要MRO(大修维护管理)系统来支持。
产品全生命周期中最为复杂且难以管理的是产品的制造周期。为了满足生产制造管理的需要,不少企业先后引入了SCM(供应链管理)、MES(制造执行系统)和ERP(企业资源计划)。但是在研发设计系统和生产制造管理系统之间,缺乏一个有效的手段对在虚拟环境中的产品工艺规划、工艺设计等信息进行辅助设计和仿真。
数字化制造技术的出现,弥补了这一环节的缺陷,使得在虚拟环境中开发设计的产品,在被投入车间正式生产之前,可以在虚拟环境中进行工艺规划、工艺设计和工艺仿真。从本质上讲,数字化制造是数字化设计的延伸。前者保证产品设计能够达到性能上的要求,后者保证产品制造能够达到设计上的要求。在进入产品的制造周期,数字化制造与制造执行系统(MES)有着紧密的联系。MES系统按照数字化制造规定的工艺完成实际的制造过程。因此MES与数字化制造系统需要实现双向的信息集成。
数字化制造是利用数字化技术及工具在实物产品被生产制造出来之前,进行规划、设计仿真和管理的过程。其内涵包含工艺规划、工艺设计、工艺仿真和工艺管理四个方面:
- 工艺规划:描述组成产品的制造工序流程,主要是描述整个产品所有零部件的作业流程、操作地点以及相互之间的关系。
- 工艺设计:描述某一个零件或者部件在某一个工序具体的加工过程以及所需的设备、工装、工时等信息的过程。在数控加工环境下,则需要编制零件的数控加工代码。
- 工艺仿真:利用三维及虚拟仿真技术,在计算机虚拟的环境中真实再现工艺规划、工艺设计的实现过程,并且允许用户实时操作工艺设备或改变相关参数。
- 工艺管理:管理工艺规划、工艺设计、工艺仿真过程中产生的文档、数据以及这些文档、数据的产生过程。
e-works Research认为,应用数字化制造技术,对于中国制造业从整体上提升制造能力,提升制造质量和产品的可靠性等方面,正是一剂良方。因此,数字化制造技术在中国的应用前景十分广阔。而数字化制造技术的市场,也将在未来十年呈现出蓬勃发展的趋势,并将迅速实现“跨越鸿沟”。通过早期应用该技术的少数先锋企业的示范,未来一定会在广大制造企业中实现普及应用。
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2011-04-09 12:01 阅读(33117)
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