数字装配工艺及其三维化研究

提出了数字装配工艺的基本概念；介绍了数字装配工艺在数字制造中应用的现状和数字装配工艺的主要关键技术；讨论了数字装配工艺三维化的必要性及相关的技术问题；给出了相应的应用实例。     

数字制造与数字工厂的研究前景

根据中国国家自然科学基金委员会的安排，就机械与制造科学"十一五"发展战略进行研讨 提出"十一五"期间数字制造科学研究优先发展的重点方向。 数字制造作为新的制造技术和制造模式，已成为推动制造业自主创新的强大动力。其内涵包括数字产品设计与开发、数字制造装备、数字制造技术、数字工厂、数字企业和数字化服务等研究领域。数字装备和数字工厂是数字制造的基础，不仅具有广泛而灵活的加工能力，而且具有强大的信息处理能力。 数字制造和数字工厂所需研究并解决的问题主要包括：多物理场的数字建模、加工和成形过程的数字仿真、高速高精数字加工装备、数字测量设备和数字产品开发过程等。数字制造尚是一个开放的研究领域，也是一个快速发展的研究领域。亟待研究的重要科学问题有：数字建模与仿真的理论和方法；基于视觉信息的数字装备运动规划和自律控制；数字化协同产品开发的基础理论与关键技术等。旨在解决形位空间和旋量空间的几何计算和几何推理；多物理场的交互作用规律及其数字化表示；几何约束、物理约束和产品性能约束的相容性及混合约束求解；制造过程和制造系统中的模糊信息、不确定信息、不完整信息以及经验与技能的形式化和数字化表示；异构制造环境下的信息融合、信息集成和信息共享等问题。     

数字制造

在分析讨论数字，数字技术及制造的概念基础上，对数字制造的概念及内涵进行了定义和阐述，建立了数字制造技术系统框架，提出了今后数字制造研究发展的重点。     

微制造与数字制造——21世纪制造技术的重要发展方向

研究探讨了21世纪制造技术的两个重要发展方向－－微制造技术和数字制造技术的基本概念、特征、研究内容和发展过程,提出了我们今后在微制造和数字制造技术方面重点研究内容。     

传播数字制造理念的制造展——访上海国际数字制造展总监陈长年先生

数字制造是在制造过程中，用信息技术进行设计，制造，控制，通信以及管理，它由数字化硬件——数字机床及相关设备和数字化软件组成——制造业中使用的各种软件，包括设计、制造、流程控制以及管理类软件。数字制造是自动化生产发展的新阶段．是各种新的制造装备、制造技术和管理模式的综合。数字制造是信息技术与传统的制造技术的完美结合，这一概念．覆盖了传统制造业的方方面面，联结着制造技术、生产装备、管理方式、经营理念等各个因素．因此，她已经并且必将对制造业产生革命性的影响。     

网络数字制造技术问题的研究

在讨论数字制造与网络数字制造的概念和现代先进制造技术的应用的基础上,结合国内外网络数字制造技术的现状,给出了网络数字制造应用的必要性、关键技术、面临的问题、战略思考等,阐述了网络数字制造技术的发展。     

数字制造的现状与发展

在讨论数字制造的概念和总结数字技术在制造业中应用现状的基础上，给出了数字制造的现状、内涵和主要关键技术与内容结构，阐述了数字制造及其技术的发展。     

国内科技动态

科学家首获Thomas Hawksley金奖；自主知识产权的数字航空摄影仪的研制；核电制造能力接近国际水平；首条高水平冷连轧生产线进国际市场；小传感器在国际传感器年会上获年度创新成果奖……     

基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发框架与关键技术

数字孪生是实现物理信息深度融合的一个重要抓手,复杂产品设计和制造信息物理融合是其中最重要的环节,为最终智能制造的落地提供了有效途径。当前,针对数字孪生技术的研究与应用主要集中在车间运行和产品运维等方面,而将数字孪生技术应用于复杂产品设计与制造融合的研究较少。产品设计是智能制造的第一个环节,也是产生数字孪生体的第一个环节,研究基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发对实现后续的智能加工、装配和运维等具有重要影响。为此,分析了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发内涵,提出了基于数字孪生的复杂产品环形设计框架;基于所提出的框架,从需求分析、概念设计、个性化配置设计、虚拟样机、多学科融合设计和数据管理等方面,探索了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发中的关键技术;通过两个典型应用案例,展示了数字孪生关键技术在复杂产品设计制造一体化开发中的应用场景。     

数字制造环境下的制造资源集成研究

从数字制造的概念出发,介绍了数字制造资源集成的内涵,并在此基础上建立了数字制造资源集成框架;通过对制造资源信息进行分析,提出了数字制造资源的信息模型;最后给出了基于可扩展标记语言XML的数字制造资源集成的方法。     

Digital manufacturing—the development direction of the manufacturing technology in the 21st century

After introducing the concepts of digital manufacturing technology, the discipline framework of digital manufacturing is presented in the paper by discussing its basic concept, theory foundation, key technology and scientific problems in detail. As the core of the advanced manufacturing technology, digital manufacturing is gradually becoming the main manufacturing technology of the twenty-first century. Firstly, the main features of digital manufacturing are indicated and its key supporting technologies are investigated by grouping them into four levels related to product development, numerical control, production management, and enterprise collaboration, respectively. Moreover, the existing problems in the research on the multi-discipline theory foundation of digital manufacturing such as manufacturing informatics, computational manufacturing, and manufacturing intelligence, are also indicated. Then, the core scientific problems of digital manufacturing are discussed in depth, which focuses on digitization of manufacturing information, modeling of manufacturing constraints, high-speed and high-precision numerical control theory, and Internet-based collaboration and integration. Lastly, the development trends and application perspectives of digital manufacturing are concluded.     

Digital manufacturing-the development direction of the manufacturing technology in the 21st century

After introducing the concepts of digital manufacturing technology, the discipline framework of digital manufacturing is presented in the paper by discussing its basic concept, theory foundation, key technology and scientific problems in detail. As the core of the advanced manufacturing technology, digital manufacturing is gradually becoming the main manufacturing technology of the twenty-first century. Firstly, the main features of digital manufacturing are indicated and its key supporting technologies are investigated by grouping them into four levels related to product development, numerical control, production management, and enterprise collaboration, respectively. Moreover, the existing problems in the research on the multi-discipline theory foundation of digital manufacturing such as manufacturing informatics, computational manufacturing, and manufacturing intelligence, are also indicated. Then, the core scientific problems of digital manufacturing are discussed in depth, which focuses on digitization of manufacturing information, modeling of manufacturing constraints, high-speed and high-precision numerical control theory, and Internet-based collaboration and integration. Lastly, the development trends and application perspectives of digital manufacturing are concluded. __________ Translated from Digital Manufacturing Science, 2003, 1(1–4) (in Chinese)     

面向全球制造环境的先进制造使能技术

动态联盟企业的组织模式,联盟企业间的动态伙伴关系,动态联盟的群体决策支持系统,动态联盟的组织运行和经营管理技术是敏捷企业的主要研究内容,并行设计技术主要同向球制造网的产品并行设计技术,异地设计与制造技术主要研究异地设计环境下产吕数字化建模及数字化定义,分布式数字化装配技术,工装数字化设计及工装数字化装配技术,虚拟制造与制造过程仿真技术,支持异地设计与制造的计算机协同支持环境（CSCW）等,GM环境下的产品信息集成技术主要研究基于Internet技术的STEP信息集成,分布式产品数据管理技术,基于分布式对象体系的信息集成和全球制造环境网络支持平台,GM环境下的产品开发过程研究的主要研究对象包括产品开发过程建模及分析,仿真工具,产品开发过程管理等。     

Evaluation of Tools for Modeling Manufacturing Systems Design with Multiple Levels of Detail

This paper presents an investigation of simulation packages regarding their ability to model business processes related to manufacturing systems. Three simulation packages are investigated: VS7, SIMAN/CINEMA IV, and SIMFACTORY II.5. These packages are evaluated with regard to their capabily of modeling problems related to the manufacturing systems design (MSD) framework, which involves different levels of detail: the conceptual modeling level and the detailed design level. The investigation is based on a case study related to manufacturing systems. The main objective of this investigation is to examine the manufacturing simulation packages and their ability to offer variable detail modeling. Research findings suggest that no simulation environment offers sufficiently flexible facilities for the variable detailed modeling of manufacturing systems design. The paper proposes a method for systems entity classification to increase the levels of detail in an effective manner without duplication of data collection and model building efforts.     

导管三维快速建模及模型预处理技术研究

导管设计制造之间主要采用模拟量实样进行传递,严重影响信息传递精度和效率,本文基于CAA-RADE研究开发了导管三维快速建模与模型预处理系统,实现了导管零件的快速设计及特征参数的快速提取,可以极大的提高导管的设计速度、信息传递精度和效率,进而提高导管零件的成形质量和设计制造效率。本文的研究对导管的设计制造有较大的工程应用价值,对推进导管设计制造的全数字化有重要意义。     

数字化制造中的建模和仿真技术

论述了面向数字化制造的三类建模和仿真技术,即产品建模和仿真技术、工艺过程建模和仿真技术以及制造系统建模和仿真技术,并结合具体研究项目,重点介绍了面向制造的产品数字化建模、导管数控弯曲过程建模与仿真、虚拟装配与装配过程仿真、生产线建模与仿真技术的应用和发展。指出为提高制造系统的快速响应特性、运行效率及可靠性,应在产品数字化建模研究的基础上,重视对工艺过程,即产品加工过程、装配过程及生产系统规划、重组和仿真等技术的研究,以实现生产资源和加工过程的优化以及从传统制造向可预测制造模式的转变。最后指出了推动数字化建模和仿真技术朝实用化方向发展的几项关键技术。     

机械设计制造的数字化与智能化发展前景分析

目前我国的工业化发展进程已经在原有的发展基础上,朝现代化的发展方向进行转变,而且我国的机械制造业在新时代的科技发展影响下,正在向智能化以及数字化的发展模式进行转变,为了使机械产业可以完全实现数字化以及智能化,有关的技术人员正在不断地进行技术创新。本文针对现代机械设计制造行业的整体发展概况进行分析,同时对其智能化的发展方向进行展望。     

基于逻辑Petri网模型的断路器数字孪生车间系统

针对断路器批量化制造过程中的生产逻辑关系建模与控制问题,提出一种基于逻辑Petri网的断路器数字孪生车间系统建模与控制方法。基于物理车间的构成信息和断路器批量化制造工艺特点,建立了逻辑约束的递进式Petri网,实现了对物理生产过程的精准建模分析。在此基础上,采用模型结构分析、系统协同优化、物理引擎开发等方法,结合逻辑Petri网构建了忠实映射、精准匹配的断路器数字孪生车间系统,实现了物理车间与数字孪生车间的高度融合和忠实同步。开发了与实际断路器制造车间相融合的数字孪生车间系统,运行结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于CIMS和Petri网的SMT产品柔性数字化制造系统研究

目前,随着数字化制造技术的飞速发展,电子产品制造系统的柔性化、数字化是大势所趋.数字化制造技术已经成为先进制造技术的核心技术.在CIMS(Computer Integrated ManufacturingSystem:计算机集成制造系统)的环境下,介绍产品数字化制造系统的框架及其特点.基于Petri网构建产品的制造系统,以SMT产品制造系统为对象,探讨了基于Petri网调度的SMT产品柔性数字化制造系统的可行性,并给出了相关优化建议.     

机构系统数字化设计方法

采用国际流行的协同设计、并行工程和数字化设计与分析的先进产品制造理念，运用三维造型软件Pro／E、结构分析软件MSC．Patran、动力学分析软件MSC．ADAMS的基本功能，并对其进行了二次开发，从系统的观点去分析机械构件，改善了传统的分析与设计互相隔离的设计模式，提供了一种通用的设计开发平台，实现了机械系统的一体化设计与分析，加快了产品的设计速度，缩短了机械产品的生产周期。