前言：中文期刊网精心挑选了虚拟制造技术论文范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
虚拟制造技术论文范文1
摘要：随着信息技术的高速发展，制造行业发生了翻天覆地的变化，先进的制造技术不断地被应用于生产，大大地提高了工作效率，本文对现代集成制造系统的构成和特点作了分析。
关键词：集成；系统；技术构成
一、现代集成制造系统的含义与定位
现代集成制造系统(ContemporaryIntegratedManufacutringSystem)是计算机集成制造系统新的发展阶段，在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上，它不断吸收先进制造技术中相关思想的精华，从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展，在先进制造技术中处于核心地位。具体地说，它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机地结合，通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行。在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化，达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的，进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
二、现代集成制造系统的技术构成
先进制造技术(AMTAdvancedManufacturingTechnology)作为一个专有名词目前还没有准确的定义。通过对其内涵和特征的研究，目前共同的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、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，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。其具有如下一些特点：
1、从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要；
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、从传统的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；
5、从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。
通过对先进制造技术的定义和特点的分析发现，现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点，只不过先进制造技术所涉及的范围要比现代集成制造系统大，现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上，继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作，并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想，将它们进行推广应用，由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心。
（1）并行工程(CEConcurrentEngineering)并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的，必须建立高度集成的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作；为了达到产品的一次设计成功，减少反复，它在许多部分应用了仿真技术；主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中，可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件，虚拟制造技术将是以并行工程为基础的，并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时，并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下，将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭，充分利用了原有技术，并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果，使其成为先进制造技术的基础。
（2）虚拟制造(VMVirtualManufacturing)虚拟制造利用信息技术、仿真技术、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措施，从而使产品一次性制造成功，达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。
（3）敏捷制造(AMAgileManufacturing)敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础的，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，对用户需求作出快速反应，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。
虚拟制造技术论文范文2
【关键词】先进制造技术；发展趋势；关键技术
【中图分类号】TH16 【文献标识码】A
【文章编号】1007―4309（2010）10―0086―2
先进制造技术AMT（Advanced Manufacturing Technology）是传统制造技术在不断吸收机械、材料、电子、信息、能源和现代化管理等领域的成果上产生的，它被综合应用于产品的生产、设计、制造、检测、管理和售后服务的全过程。它是由传统的制造技术发展而来的，保留了过去制造技术中的有效要素，是制造技术与现代高新技术结合而产生的完整的技术群，先进制造技术的发展，大体经历了四个阶段：
第一阶段（20世纪60―70年代）：柔性制造单元（CAD/CAM），它是以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的。
第二阶段（20世纪70―80年代）：柔性制造系统（FMS），它是以柔性制造单元加上自动或半自动物流输送组合而成的，但特点仍然是分布式生产过程。
第三阶段（20世纪80―90年代）：集成阶段（CIMS），是以信息、工艺、物流、计算机集成控制为特点的。
第四阶段（20世纪90年代至今）：智能集成制造系统阶段，是以设计智能化、单元加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的。
一、先进制造技术的特点
目前，每一个国家都处于全球化市场中，先进制造技术的竞争是面向全球的。一个国家的先进制造技术对该国制造业在全球范围市场的竞争力发挥着非常重要和不可替代的作用。先进制造技术的目标是要提高产品对动态多变的市场的适应能力以及竞争能力，同时实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。它不局限于制造工艺，而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务，以及回收再生的全过程，概括起来有以下特点：
（1）成形和加工技术日趋精密化。
（2）企业装备将以制造工艺、设备和工厂的柔性与可重构性作为显著特点。
（3）虚拟制造技术和网络制造技术将被广泛应用。
（4）机电产品和先进制造技术将把智能化、数字化作为发展方向。
（5）以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将超速发展。
（6）先进制造技术的发展越来越离不开信息技术，信息技术发挥着越来越重要的作用。
（7）21世纪的企业面临着要在管理方面进行创新的新课题。
（8）现代设计技术将成为21世纪制造业的重要特征。（现代技术的内涵即为：绿色产品设计技术、优良性能设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计技术。）
二、当前先进制造技术的发展趋势
市场需求的个性化与多样化趋势越来越明显，精密化、绿色化、智能化、信息化、虚拟化将成为未来先进制造技术发展的总趋势。其主要体现在以下几个方面：
（一）信息化
近几年，信息技术和制造技术的不断融合，使得数字化成为制造业日益发展的趋势。数字化制造技术具有较多的优点，如使市场多样化和个性化的需求得到满足；能够对市场作出快速的响应，使生产成本得以降低；能够提高产品精度和可靠性；等等。数字化产品既方便、直观，又便于通过计算机控制产品，对信息进行处理和传递。随着计算机技术的飞速发展，制造业应用系统越来越离不开Internet技术，Internet技术是实现各种制造系统自动化的基础，是其重要的支撑平台。基于Web技术的供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流。据专家预测，在未来生产中占主导地位的将是基于网络制造的分布式网络化生产系统。因此，先进制造技术将把以微电子技术、软件技术为核心，以数字化、网络化为特征的信息化制造技术作为重要的发展方向。
（二）智能化
智能化就是应用人工智能技术实现产品生命周期（包括产品设计、制造、发货、支持等）各个环节的智能化，如生产设备的智能化，人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥等。智能化能够使制造系统的自动化和柔性化水平得到进一步的提高，使生产系统的适应与判断能力更加完善。
（三）精密化
超高速切削、超精密加工技术以及发展新一代制造装备成为了加工制造技术的发展方向。
1.超精密加工技术
目前已进入纳米级加工时代，加工精度和表面粗糙度分别达到了0.025μm和0．0045μm。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近；超精加工机床向多功能模块化方向发展；超精加工材料由金属扩大到非金属。
2.超高速切削
目前，铝合金超高速切削的切削速度已超过1 600m/min，铸铁、超耐热镍合金、钛合金的速度分别为1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工上。
3.新一代制造装备的发展
市场竞争和新的产品、技术和材料的发展对新型加工设备的研究与开发起着推动作用，如“并联桁架式结构数控机床”的发展就是一个典型的例子。它采用六个轴长短的变化，以实现刀具相对于工件的加工位姿的变化，是对传统机床结构方案的突破。
（四）绿色化
由于资源与环境的约束日益严格，21世纪的制造业要以绿色制造为重要特征。与此相适应的，绿色制造技术的发展也将是快速的。主要表现为：
1.绿色产品设计技术，既能够保证产品在生命周期内环保和对人类健康无危害，又能保证低能耗和高资源利用率。
2.绿色制造技术，使整个制造的过程对环境所造成的不利影响最小，废弃物和有害物质的排放量最少，资源利用效率最高。
3.产品的回收和循环再制造，它主要包括以设计产品和处理材料为主的生产系统工厂和以处理循环产品生命周期结束时的材料为主的恢复系统工厂。如汽车等产品的拆卸、回收技术和生态工厂的循环式制造技术。
（五）虚拟化
在制造业中，虚拟现实技术（Virtual Reality Technology）越来越被广泛地应用，它主要包括两部分，即虚拟企业和虚拟制造技术。虚拟制造技术是在产品真正制出之前，先在虚拟制造环境中生成软产品原型进行试验，并且预测和评价其性能和可制造性。
三、未来先进制造技术发展中的关键技术
（一）虚拟制造VM（virtual manufacturing）
VM技术的发展是以仿真技术和虚拟现实VR（virtual reality）技术为基础的。VM技术是在虚拟条件下模拟产品的设计、制造、测试、营销的全过程，并预测和评价有关技术数据和性能指标，从而使产品开发周期得以缩短，使制造过程得以优化。VM技术是工程设计的一次革命性的进步，它的应用范围是非常广泛的，如快速设计与快速原型、面向装配或制造的设计、产品维护、产品设计进入市场的并行处理和人员培训等领域。
（二）智能制造IM（intelligent manufacturing）
智能制造技术是一门综合技术。之所以这么说，是因为它是通过自动化技术、制造技术、系统工程和人工智能等学科互相交织和渗透形成的一门技术。智能设计、智能装配、智能加工、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能测量与诊断等都属于智能制造技术的范畴。对于制造系统集成自动化和柔性自动化来说智能制造是其新发展，也是其重要组成部分，智能传感与检测是智能制造的重点。
（三）纳米制造
20世纪出现了一种高新技术，即纳米技术。它的加工精度或尺寸为0.1nm―100nm。而纳米制造是纳米技术与制造技术相融合而产生的，精密加工、超精加工、微细加工和超微细加工都属于纳米制造。常用的制造技术有聚焦离子束工艺等。
（四）绿色制造GM（green manufacturing）
绿色制造是一种现代制造模式，它综合考虑资源消耗和环境影响，其目的是使产品在整个生命周期中（包括从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理）做到对资源利用率最高，对环境的不利影响最小，并优化协调企业经济效益和社会效益。目前绿色制造受到了全球制造业的关注，因为未来制造业的可持续发展离不开绿色制造，绿色制造已成为先进制造技术的主要内容，也是各国支持和优先发展的研究项目。
四、结论
我国将先进制造技术列入“九五”科技规划和15年科技发展规划中。21世纪的今天，经济全球化进程日益加快，随之而来的日益加剧的制造业领域的竞争，实际上是以先进制造技术为竞争核心的。在这样的大环境、大背景下，我国不仅要迎接挑战，而且要抓住机遇，要不断地对传统产业进行改造，发展先进制造技术，要在技术、机制、管理以及人才等方面进行创新，只有这样我国才能实现跻身世界制造强国的目标。
【参考文献】
[1]王隆太等.先进制造技术[M]. 北京：机械工业出版社，2003.
[2]张平亮等.先进制造技术[M]. 北京：高等教育出版社，2009.
[3]冯.先进制造技术基础[M]. 北京：北京大学出版社，2009.
虚拟制造技术论文范文3
论文摘要：在机械设计中引入CAD技术，可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题，缩短产品开发周期，具有巨大的经济效益和应用前景。
1 CAD技术的发展
CAD(Computer Aided Design)是计算机辅助设计的英文缩写，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析，达到理想的目的，并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计（CAD）技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术（Com-puter Aided Manufacturing，CAM）和产品数据管理技术（Product Data Management，PDM）及计算机集成制造系统（Computer Itegrated manufacturing system，CIMS）集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究，也是最重要的环节，产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前，CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统（ICAD）(Intelligent CAD)。21世纪，ICAD技术将具备新的特征和发展方向，以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD（ICAD）为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来，尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，设计效率有了大大地提高。
2 三维CAD技术在机械设计中的优点
通过实际应用三维CAD系统软件，笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势，具体表现在以下几点:
2.1 零件设计更加方便
使用三维CAD系统，可以装配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，既方便又快捷，避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来，使人一目了然。
2.2 装配零件更加直观
在装配过程中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系，若装配不正确即予以显示，另外，零件还可以隐藏，在隐藏了外部零件的时候，可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示，对于有一定运动行程要求的，可检验行程是否达到要求，及时对设计进行更改，避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。
2.3 缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术，机械设计时间缩短了近1/3，大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时，只需对其中部分零部件进行重新设计和制造，而大部分零部件的设计都将继承以往的信息，使机械设计的效率提高了3~5倍。同时，三维CAD系统具有高度变型设计能力，能够通过快速重构，得到一种全新的机械产品。
2.4 提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合，同时采用CAD CIMS组织生产，机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法，如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等，保证了产品的设计质量。同时，大型企业数控加工手段完善，再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工，一致性很好，保证了产品的质量。
3 CAD技术在机械设计中的应用
3.1 零件与装配图的实体生成
3.1.1 零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种，即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中，都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中，系统提供了六种基本体系，即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件，可通过对其进行结构分析，将其分解成若干基本体，对基本体进行三维实体造型，之后再对其进行交、并、差等布尔运算，便可得出零件的三维实体模型。
对于有些复杂的零件，往往难以分解成若干个基本体，使组合或分解后产生的基本体过多，导致成型困难。所以，仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此，可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓，然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”，进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
3.1.2 实体装配图的生成。在零件实体构造完成后，利用机器运动分析过程中的资料，在运动的某一位置，按各零件所在的坐标进行“装配”，这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
3.2 模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展，制造行业的生产技术不断提高，从普通机床到数控机床和加工中心，从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE，制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时，模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等，几乎覆盖了整个现代制造技术。
一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础，进行统一管理，而实体造型是工程数据的主要来源之一。
3.3 机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后，才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。
4 CAD前沿技术与发展趋势
4.1 图形交互技术
CAD软件是产品创新的工具，务求易学好用，得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路，解放大脑，让他把精力集中到创造性的工作中。因此，智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能，为设计师提供了方便。此外，笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。
4.2 智能CAD技术
CAD/CAM系统应用逐步深入，逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上，建立基于知识的设计仓库，及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助，智能地支持设计人员，同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误，回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能，使设计新手也能做出好的设计来，现代设计的核心是创新设计，人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中，用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造，这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。
4.3 虚拟现实技术
虚拟现实技术在CAD中已开始应用，设计人员在虚拟世界中创造新产品，可以从人机工程学角度检查设计效果，可直接操作模拟对象，检验操作是否舒适、方便，及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题，及早看到新产品的外形，从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析，以评价其性能，可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等，基于虚拟样机的试验仿真分析，可以在真实产品制造之前发现并解决问题，从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外，随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展，利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术，实现真正的全数字化设计和制造，已成为机械设计制造业的发展趋势。
参考文献
[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.
[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社，2002.
[3]徐建平，盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清华大学出版社，2004.
虚拟制造技术论文范文4
【关键词】 产品数据管理；项目管理；技术研究
市场经济的快速发展为企业发展带来了机遇，但是同时也带来了一定的挑战。企业要想在激烈的市场竞争中壮大，就必须将项目作为其生存和发展的基础和载体，因此项目管理应用的范围不断扩大。这样一来，基于PDM的项目管理技术跃入众多人的眼中，成为人们广泛关注的一种方式。基本惹眼，将PDM系统与项目管理有机结合，既可以发挥两者的优势与功能，又能够使得PDM系统中的过程与项目管理中的项目任务有效关联起来，从而为企业产品研发搭建一个有效的可以协同管理的平台。一般来说，基于PDM的项目管理系统需要包括以下几个部分：项目计划、项目跟踪与监控以及项目管理的协同功能。
一、项目计划
在这一环节主要包括制定项目进度计划、合理分配资源以及估算成本等。而要将这一环节做好，首先要做的就是充分分析企业的形式和现状，制作企业的组织结构模型以及企业的资源模型。
1.1 企业资源模型的建立
企业资源模型的建立是一个时间长、较为复杂的一个过程。在这一个过程中，对于项目经理而言，其职责非常明确――确定该项目需要那些资源予以支持，这些资源要从哪些方面去获得，什么时间将这些资源准备充分，还包括对于这些资源如何利用等。一般来说，在建立企业资源模型时，可以建立比如技能需求储备库以及员工技能储备库等两个，这样有助于企业项目经理制定出合理的项目资源计划。因为通过员工技能储备库可以将员工所具备的各项技能的明细列出来，而技能需求储备库则呈现了一个项目所需要的各项技能。项目经理通过比对，就可以轻而易举的为每一项任务分配恰当的资源。不仅如此，技能需求储备库还可以将明确的成本指定给各项技能，以便方便项目经理计算成本。
1.2 项目进度计划
通过流程概念模型，可以自上而下将企业的业务流程一一分解，这种形式和工作分解的结构存在一种明确的对应关系，这样一来项目计划的模板就可以根据流程概念图加以生成。随后，以此为基础进而制定该企业的项目进度计划。通过系统的创建新项目功能，就可以将工作分解的结构自动生成。在此模式下，就可以利用流程图或者表格的方式，对项目进度计划加以查阅、编辑，并且还可以估算该任务所需要的时间，设定该任务的相关类型，并可以对任务的相关性加以编辑设定。
1.3 成本估算
最后，在该系统中的每一项技能都会与费用比率相对应，这样就可以计算出使用这一技能所需要的成本。由前面可知，项目经理清楚每一项任务必备的技能，因而对于总体的成本有一个较为清晰的计算。然后将这些任务的成本汇总，就可以得出项目所需要的总的成本，完成估算。
二、项目执行与监控
当上一环节完成之后，也就是将项目中的任务分配完成之后，就可以进入到每一个子系统的任务执行阶段。一般而言，在PDM中，任务的执行主要靠工作流机制加以实现。而工作流机制的目标，就是在正确的时间段内给正确的人传递正确的信息。而工作流机制的管理主要包含任务的下达、任务的通知以及检验、条件的判断等。比如说，我们要出传达的任务是设计一个自行车前轮，那么通过任务的通知功能就可以讲设计者的相关信息通报给PDM系统或者其它的用户。随后，经过授权的检验人员就可以对设计人员通报给PDM系统中的信息文本进行相关的检验。而条件的判断则是该系统所具备的一项功能，目的就是控制项目管理过程中的状态。基本上任务执行时是以从下到上的状态执行的，先由最低成的节点开始，逐次向上。这样当最上层的根节点的任务也完成后，就宣告一个项目的整体结束。
此外，在PDM系统中，项目执行并不是放任不管的，还需要通过监控以了解整个项目的运行，确保其能按照流程有序的进行。这就需要PDM系统能够将任务的完成进度以及资源的使用情况加以统计和反馈，在与所计划的理论值加以比较，以便能够及时修正。
三、总结
综上所述，随着我国社会主义市场经济的发展，PDM系统已经被众多企业关注。PDM系统与项目管理相结合，一方面可以加强企业的项目管理的能力，另一方面也可以缩短企业研发新产品所耗费的时间，从而提高效率，达到控制成本的目的。因此企业应该有着清醒的认识，认识到PDM与项目管理的结合所带来的优势，这样才能增强企业的灵活性，确保企业规模和实力的发展壮大。
虚拟制造技术论文范文5
论文摘要：本文首先介绍了机床数控化改造的必要性，而重点在于介绍如何进行机床数控化改造，包括数控系统的选择、数控改造中对主要机械部件改装探讨和机床数控改造主要步骤，并列举了几个数控改造的实例，最后说明了数控改造中的问题并提出了建议。
1机床进行数控化改造的必要性
微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
可以实现加工的自动化，而且柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。
由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了“柔性自动化”。
加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。
可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现时间无看管加工。由以上五条派生的好处。如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。
以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
宏观上看，工业发达家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
2如何进行机床数控化改造
2．1数控化改造的内容。机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点：其一是恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成NC机床、CNC机床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。
2．2数控系统的选择
数控系统主要有三种类型，改造时，应根据具体情况进行选择。
步进电机拖动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，调试维修方便，工作可靠，成本低，易改装成功。
异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统。该系统与开环系统的区别是：由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。
交/直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统。半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。当前生产数控系统的公司厂家比较多，国外著名公司的如德国SIEMENS公司、日本FANUC公司；国内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求。3数控改造中主要机械部件改装探讨。
一台新的数控机床，在设计上要达到：有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙；功率大；便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求，才能获得预期的改造目的。
滑动导轨副。对数控车床来说，导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外，还要有良好的耐摩擦、磨损特性，并减少因摩擦阻力而致死区。同时要有足够的刚度，以减少导轨变形对加工精度的影响，要有合理的导轨防护和。
齿轮副。一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度，数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动，因而改造时，机床主要齿轮必须满足数控机床的要求，以保证机床加工精度。
滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于加工件的精度要求和拖动扭矩要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝杠，但应检查原丝杠磨损情况，如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况滑动丝杠应不低于6级，螺母间隙过大则更换螺母。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低，但难以满足精度较高的零件加工。
虚拟制造技术论文范文6
【摘要】目前,数字化设计与制造技术已经成为提高企业和产品竞争力的重要手段,成为当今世界制造业发展的大趋势,因此众多企业需要大量的数字化设计与制造高技能人才。本文就数字化设计与制造专业人才培养存在的问题提出相应的建议,以期能对数字化设计与制造业的良好发展起到抛砖引玉的作用。
【关键词】数字化设计制造探索
目前我国制造业高技能人才严重缺乏,特别是高级技工和技师等高级技能型人才更是短缺。现有模具设计和数控技术人才远远无法满足需求,模具设计、开发、维修、CAM/CNC、数控编程、数控加工等已成为人才市场招聘频率最高的职位之一,甚至出现了“年薪16万元招不到高级模具技工”的现象。极大地影响了企业的自主创新发展。
1数字化设计与制造专业人才培养现状分析
1.1学生的职业能力与企业岗位需求的矛盾
目前,国内各高职院校数控技术和模具设计制造专业技能人才的培养与企业岗位不能达到“零对接”。这主要表现在:课程体系与企业岗位能力要求脱节;课程内容陈旧,实践环节薄弱;单一的课堂教学模式与企业岗位实际情况脱节。其结果导致学生实践动手能力和就业能力不强。
1.2教学内容滞后于企业的技术发展
数控技术、模具设计与制造技术的飞速发展,要求相应的教材内容必须及时更新。但一些高职院校所使用的教材严重老化,学生无法学习到先进的制造技术,很难适应企业岗位要求。
1.3师资队伍存在结构性矛盾
断层问题--除数量不足,素质不高,队伍不稳外,由于历史原因,教师队伍补充出现了新的断层。
能力问题--长期受传统观念影响,部分教师观念陈旧,教学方法落后,创新意识和实践能力不强。
结构问题--专业课教师和实习指导教师数量不足,缺乏学科、专业带头人。
1.4人才培养与社会需求多元化的矛盾
现有职业技术院校多数专注于在校学生培养,为社会服务的能力较弱。。制造技术的迅速发展,导致大量中小企业出现人才、技术、设备真空问题,迫切需要社会提供公共技术服务平台以满足企业技术研发、产品测试等方面技术支持和服务的需要。
2国内外研究现状和发展趋势
数字化设计与制造作为先进制造领域的核心技术,目前国际领域主要涉及以下相关技术:计算机辅助设计CAD技术(ComputerAidedDesign);计算机辅助制造CAM技术(ComputerAidedManufacturing);计算机辅助工程CAE技术(ComputerAidedEngineering);计算机辅助工艺设计CAPP技术(ComputerAidedProcessPlanning);逆向工程技术(ReverseEngineering,RE),也称反求工程、反向工程;快速原型制造技术(RapidPrototypingManufacturing,RPM);虚拟样机技术(virtualprototyping,VP)。而国内目前主要集中在(1)CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM集成技术的研究;(2)数字化协同设计与仿真技术的研究;(3)基于知识工程的研究;(4)虚拟设计、虚拟制造技术的研究等方面,亟待改进。
3探索思路
3.1多途径、全方位培养人才
3.1.1融专业入产业,引企业进校园,探索工学结合紧密、教学形式多样的高素质、高技能人才培养模式
建设实践为导向、工学结合的多种人才培养模式,融专业入产业,引企业进校园,形成利益共同体,实现学院高技能人才培养与企业生产活动的有机结合,创新“工作驱动,学做合一”、“工学交替-校企双循环”、“能力(技能)本位,模块化”、“‘2+1’校企全程合作订单培养”、“‘2+0.5+0.5’校企阶段合作定制培养”、“工学交替,项目导向”等多种形式的高素质高技能人才培养模式,实现专业共建,人才共育。
——专业定位符合企业要求。根据企业对高技能人才的知识、能力、素质要求,校企共同制订专业人才培养方案,并根据企业及技术发展及时调整专业方向。
——教学内容反映企业实际。以来自企业的兼职教师为载体,将企业先进的生产、管理、服务技术引入教学中,使教学内容具有工学结合特色,并及时反映行业企业的技术发展情况,保持教学内容的实用性和先进性。
——学习方式突出工学结合。依托校内生产性实训基地和校外实训基地,通过实施灵活的教学组织,使学生的学习与工作相结合,完成由学生向职业人的转换。
——教学活动体现企业精神。把企业的生产活动作为教学活动的大背景,在具有浓厚企业气息的教学环境中,形成职业道德教育氛围,使学生直接接受企业文化熏陶。
3.1.2发挥行业优势,校企共建适应高技能人才培养需要的校内外实训基地
实训基地的建设,必须想办法创新,改善学校办学条件最好的方法就是校企资源共享、共建办学。
通过市场化运作,引进企业的产品、设备、技术、管理及资金,参照企业的技术水准,校企共建数控、模具、CAD/CAM、机电一体化4个专业群共享的实训平台为“基体”,以适应各专业职业岗位特点的专业实训室为“触角”的生产性实训基地,实现资源共享,功能各异,触及市场,灵活服务,实现工学结合校内化。
遵循资源共享、风险共担、互惠互利、共谋发展的原则,建立良性互动、校企双赢合作机制,采用企业管理方式,实现生产性实训车间(基地)良性运行,形成自我造血机能和可持续发展能力,成为学生校内实训实习场所和开展社会服务的阵地。
立足长远发展,建立校企双方参与管理的长效运行机制,聘请企业一线技术人员担任企业一线技术人员担任学生在校外实训基地进行顶岗实习的兼职指导教师(或师傅),并配备专职工作人员,加强学生顶岗实习的管理,保证学生顶岗实习的时间和质量。
3.1.3构建模块化、双证制、“教、学、做”合一的专业课程体系
与企业工程技术人员共同开发与建设“理论与实践”相结合、“显性知识与隐性知识”相结合、“知识与能力”相结合、“职业道德与人文素质”相映衬的模块化、双证制、“教、学、做”合一的专业课程体系。
把行业企业对高职人才的要求作为制定质量标准的依据,健全理论和实践教学质量标准,规范教书育人行为质量标准,形成系统的专业教学标准。
积累生产案例,按照企业岗位(群)任职要求,校企合作开发专业技能实训项目和职业技能培训项目,并参照现代企业的技术标准制定实训质量标准,保证实训质量、职业培训质量的高品位。
3.1.4建构以机电产品的数字化设计与制造为核心的职业能力体系
围绕以就业为导向、工学结合的培养模式,构建适合企业岗位能力需求的职业能力体系。专业培养人才的岗位能力主要是围绕机电产品的数字化设计与制造,可划分为基本岗位能力、核心岗位能力、综合岗位能力、职业素质及能力。依据国家职业资格标准或行业、企业标准,并将职业标准融合到课程教学内容中,优化训练条件,创新训练手段,提高训练效果,使学生在获得学历证书的同时顺利获得相应职业资格证书,实现“高等性”与“职业性”的融合。
3.1.5建设一支专兼结合的优秀专业教师团队
进一步深化学院人事分配制度改革,完善专、兼职教师管理制度与办法,构建符合工学结合人才培养模式运行需要的教师引进、培养、评价及聘用体系,形成激励机制,加大师资引进、培养工作力度和资金投入力度,提高师资队伍建设水平。
3.1.6以学生为主体,改革教学方法和教学内容
构建以教、学、做(练)结合的“三明治”式教学法,核心案例贯穿教学法、案例教学法、项目驱动教学法、自主学习教学法等为主体的专业教学方法体系,有效地培养学生的技术应用能力。
专业课程的教学内容改革:
①构建“课证”结合的教学法,加强以基本技能知识连续性为主线的课程内容改革,结合资格证书考核知识点,建立基于真实产品的训练题库,在三年的课程教学过程中持续将“生产型训练题库”融入各门专业课程教学;
②整合传统机械专业课程。如将工程材料与热处理、公差与技术测量、金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺学等传统机械专业课程整合为机械制造基础一门课程;
③依据顶岗企业需求,提供多种CAD/CAM软件供学生选学,以保证顶岗实习的不同要求。
实践教学环节改革:
①部分实训课程实行多种相关能力并行训练,以提高教学效能。如对实训设备数量少的课程,实行设备分流、多种技能并行训练的方式;
②减少模拟性实训,将企业产品作为主要实践教学对象,聘请企业的工艺技术人员指导学生进行实训教学。改革实践教学考核标准,推广“形成性考核”方法,在实践教学的过程中完成考核;
③为达到专业核心职业能力与就业岗位零对接,专业实践教学体系构建由如下五个环节组成:
A.基础性实训(即基本技能训练:钳工与机加工基本技能、机械制图识图能力训练)
B.专业实训(即核心技能训练:机械设计能力训练、数控加工工艺编程训练、数控机床操作训练、CAD/CAM软件应用训练等)
C.综合实训(即综合技能训练:模具CAD/CAM综合训练、数控加工中高级工种考工训练等)
D.产品生产型实训(即职业素质训练:强化质量、成本和效率意识)
E.生产企业顶岗实训(即岗位适应性训练:强化岗位就业能力)。
做到在课程体系中实践教学课时占总学时的60%,生产型实训占实践教学学时的80%。学生在获得资格证书后,必须顶岗实习半年以上。
3.1.7将师资科技创新成果转化为优质教学资源,搭建优质教学资源共享平台采取政府指导、校企合作、校校联合的方式,整合、共建和共享优质教学资源,使优质教学资源实现价值最大化,积极推动高等职业教育教学水平的提高。
3.2实施的关键——建设高水平“双师型”师资队伍
3.2.1聘请企业工程技术人员作为兼职教师
利用专业管理委员会和行业协会建立一体化协作机制。在数控加工、模具设计、模具装配等方面聘请既有一定理论水平又有丰富实践经验的技术专家担任兼职教师,重点承担实践技能要求较高的课程教学。
3.2.2实行严格的教师“上岗培训”制度
坚持“先培训,后上岗”,每年暑假组织新教师参加“岗前培训”。同时,实行专业教师下企业制度,要求每名专业教师每年下企业30天;选派优秀教师到国外职业技术院校学习;组织青年教师参加技能大赛,提高专业教师的实操能力。积极推进产学研合作,使教师参与中小企业技术服务和技术攻关。
