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解析數字化製造技術的優點及現實應用
添加時間:2017-03-25

數字化製造技術優點:

  一、縮小了人的思維與工程表達之間距離。二維平麵工程視圖描述產品的方法大約使用了200多年。人的思維是多維的,工程師們在創意新產品時,首先湧現在腦海的是多維的實體形象,而不是平麵視圖。為了向製造它的人傳遞產品信息,必須將這個活生生的實體變為複雜的、工程界所共識的平麵圖形。其中的浪費不僅僅是投影圖的繪製,還包括從實體形象向抽象的視圖表達方式轉換的思維,在轉換過程中還有可能出現表達不清和錯誤。製造工程師接到平麵圖形後,就需要用想象恢複它的立體形狀,以編製工藝過程。這又是一番思維、腦力和時間的浪費。並且對平麵圖形的理解程度往往是能否設計出好的製造過程的關鍵,對圖紙理解的錯誤經常出現。工人拿到這種用平麵圖形描述的作業指導書,同樣必須將它理解為三維的實體,浪費和錯誤更容易發生。2D產品定義的數據鏈存在著人力、物力的巨大浪費。製造業為這種平麵圖形的轉換付出了巨大的代價。3D產品定義和直接使用3D數據傳遞,消除了人的思維的變換和由此造成的一切不清晰和失誤,降低了幾乎所有作業人員的學習曲線。數字化製造成為精益製造近期革命性的進展。

   二、數字化製造對支撐創新和創造起著重要作用。數字製造一個最大的優勢,在計算機的虛擬世界中將產品和工藝設計中可能發生的錯誤和決策失誤提前揭露和消滅。在實地製造之前驗證是否實現了客戶的需求和設計的意圖。比起在現實的物質世界中驗證效果,會大大節省時間、資源和金錢。對加快創新產品的研製速度、推向市場的時間起到了重要作用。加速客戶化產品的研製的周期是數字化製造的主要領域。在航空航天等複雜產品製造中,將模型置於虛擬環境中模擬,預先確認設計和工藝,將大大減少因反複帶來的一切弊病,可以降低創新產品的風險和加快創新產品投放市場的步伐。所以,數字化製造對於客戶化定製行業、敏捷製造有著更大的潛力。

   關於數字化製造技術未來的發展前景,從數字製造的觀點,描述未來前景用“藍圖”的比喻已經過時。提出數字化製造的未來“模型”就太嚴肅也確實不容易建立。

   洛克希德·馬丁公司在美國新一代戰機F35製造中,成功的利用3DCAD數據直接輸給計算機數控機床進行零件加工,或輸給複合材料編程係統進行碳纖維布置的設計,最後成品都可以追溯到原始的計算機模型。從設計開始到加工乃至最終裝配,形成了不間斷的數字數據的鏈路。洛克希德·馬丁打造了術語“數字線”來描述這種新的非常簡捷的工作方式。數據線的概念被認為是當今航空和軍工製造領域最重要的進步。

   為了建立數字線,需要形成一種以3D模型為基礎的、為整個企業共享的、全麵集成和協同製造的環境。在企業或供應鏈中,無論在何處的數據生產者和數據消費者,在製造過程的任何點上,都將連接到一個共同的數字的數據源上。數據標準將從設計階段開始,延伸到製造、繼而到最後裝配。