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數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)精選(九篇)

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數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)

第1篇:數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)范文

總體上看,航天生產(chǎn)制造信息化已取得了顯著的成效,計算機(jī)輔助工藝規(guī)劃、數(shù)控加工、設(shè)備管理、生產(chǎn)計劃和質(zhì)量管理等軟件系統(tǒng)在航天制造企業(yè)中應(yīng)用廣泛,實現(xiàn)了生產(chǎn)任務(wù)、設(shè)備資源等重要信息的管理,提升了航天生產(chǎn)制造能力。但我們?nèi)源嬖谥O(shè)計制造過程沒有打通、生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率低、基礎(chǔ)信息采集困難、缺乏生產(chǎn)過程信息化的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及制造模式缺乏柔性等諸多問題。推進(jìn)生產(chǎn)制造信息化,構(gòu)建航天數(shù)字化制造體系,已經(jīng)成為航天企業(yè)應(yīng)對當(dāng)前挑戰(zhàn)和順應(yīng)未來發(fā)展的必然選擇。

天津火箭公司坐落于天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西區(qū),西距天津市區(qū)約28公里,東距濱海新區(qū)中心約18公里,注冊資金5000萬元,占地1700余畝,建筑面積30000余平方米。天津火箭公司是航天科技集團(tuán)和中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院明確定位的運(yùn)載火箭產(chǎn)業(yè)化發(fā)展平臺,未來將發(fā)展成為濱海新區(qū)先進(jìn)制造業(yè)的代表,成為國內(nèi)一流、國際知名的大型航天制造企業(yè)。

天津火箭公司的主要產(chǎn)品——新一代運(yùn)載火箭以五米直徑芯級模塊基本型為代表,綜合性能達(dá)到國際一流水平,能夠滿足我國未來30至50年發(fā)展空間技術(shù)及和平利用空間的需要。天津火箭公司研制生產(chǎn)的運(yùn)載火箭系列產(chǎn)品受軍工行業(yè)性質(zhì)所限,主導(dǎo)產(chǎn)品加工制造技術(shù)幾乎全部為企業(yè)自主研發(fā),企業(yè)將具備非常突出的技術(shù)研發(fā)能力。

作為打造航天數(shù)字化制造新體系的排頭兵以及中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院二次創(chuàng)業(yè)市場化轉(zhuǎn)型的基地和窗口,天津火箭公司早在建設(shè)初期就提出了“新一代、新模式、新標(biāo)準(zhǔn)、新跨越”的目標(biāo)。公司自成立以來,在思想創(chuàng)新、轉(zhuǎn)變模式的同時,一直在用“兩化融合”解讀并踐行著“新一代、新模式、新標(biāo)準(zhǔn)、新跨越”這“四新”目標(biāo)。

新一代

“大火箭”又名“五號”運(yùn)載火箭,是我國完全自主研制的“新一代”大推力運(yùn)載火箭,也是我國目前最大的在制火箭。從2008年制造廠房開始建設(shè),到2015年首飛,只有短短的7年時間。在這期間要完成產(chǎn)品總體設(shè)計、分系統(tǒng)設(shè)計、工藝研發(fā)、廠房建設(shè)、裝備研制、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品試驗、發(fā)射基地建設(shè)等一系列復(fù)雜而系統(tǒng)的工作,如果基于傳統(tǒng)的研制方式,這基本上是一項不可能完成的任務(wù)。

為了確保首飛節(jié)點(diǎn)的后墻不倒,大火箭在研制初期就引入了世界先進(jìn)的全數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化制造的理念。采用三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù),變實物模裝為數(shù)字化模裝。利用異地協(xié)同數(shù)字化技術(shù),將西安的發(fā)動機(jī)、上海的火箭助推、北京的芯級和總體等系統(tǒng)進(jìn)行充分融合,大大降低了各系統(tǒng)間互不匹配問題的發(fā)生。首次建立產(chǎn)品研制IPT團(tuán)隊,在產(chǎn)品設(shè)計的同時,就充分利用三維模型進(jìn)行仿真驗證,使工藝研發(fā)、廠房建設(shè)、裝備研制、發(fā)射基地建設(shè)等工作能夠并行開展。正是數(shù)字化理念的引入,使得大火箭的研制費(fèi)用和周期大大縮短,而且還對提高產(chǎn)品的設(shè)計可靠性起到了十分巨大的作用。據(jù)初步估算,三維數(shù)字化技術(shù)在大火箭上的應(yīng)用,至少縮短50%的研制周期。因此,“新一代”大火箭不僅僅只是體現(xiàn)在它的外表,更是體現(xiàn)于它的內(nèi)在。

新模式

數(shù)字化信息化不僅僅是一項技術(shù)手段的進(jìn)步,它們所帶來的是一場深刻的技術(shù)與管理革命,更開創(chuàng)了一種新型的生產(chǎn)制造方式。大火箭也深諳此道,將數(shù)字化信息化發(fā)展與創(chuàng)新作為企業(yè)的核心競爭能力提升的重要推進(jìn)力,推動企業(yè)生產(chǎn)管理模式的深度變革。

之于大火箭,新模式可以從兩方面來理解,一是基于三維的數(shù)字化制造模式的創(chuàng)新;二是基于信息化精細(xì)、透明、高效管理模式的創(chuàng)新。圍繞數(shù)字化制造與信息化管理兩條主線,搭建起了數(shù)字化制造平臺與信息化管理平臺兩大平臺。

數(shù)字化制造平臺,以三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)為核心,利用三維仿真、三維工藝設(shè)計、自動化控制、數(shù)字化檢測等技術(shù),建立了覆蓋火箭制造全壽命周期的數(shù)字化制造體系。解決了三維設(shè)計數(shù)據(jù)向制的遣傳遞、工藝合理性驗證、自動化高效加工、產(chǎn)品在線檢測、多媒體制造現(xiàn)場指導(dǎo)等一系列數(shù)字化制造中的核心問題。其中,僅工藝規(guī)劃與設(shè)計一項的周期就節(jié)省了近30%。

信息化管理平臺,以企業(yè)制造資源管理(ERP)和制造執(zhí)行(MES)系統(tǒng)為核心,以企業(yè)業(yè)務(wù)流程綜合管理系統(tǒng)(BPM)為引擎,建立了能夠覆蓋人力資源、財務(wù)管理、計劃生產(chǎn)、物資流轉(zhuǎn)、現(xiàn)場執(zhí)行以及質(zhì)量管理等一系列貼合企業(yè)實際且高度集成的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。企業(yè)搭建信息化管理平臺的目的就是以信息系統(tǒng)為帶動,使企業(yè)經(jīng)營管理的過程更為透明、順暢,信息的反饋與指令下達(dá)過程更為快捷,從而促進(jìn)企業(yè)管理模式向扁平化、精細(xì)化轉(zhuǎn)型。

新標(biāo)準(zhǔn)

隨著公司數(shù)字化研制模式的轉(zhuǎn)變以及企業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用,對公司制造水平、經(jīng)營能力和人才隊伍也提出了新的要求。新標(biāo)準(zhǔn)是對火箭制造工藝、質(zhì)量管理、精密生產(chǎn)的更高要求,也是對公司人才隊伍業(yè)務(wù)能力、綜合素質(zhì)的更高要求。

在公司“兩化融合”建設(shè)的高標(biāo)準(zhǔn)要求和火箭制造工藝和質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)要求的共同推動下,提出建立“數(shù)字化(工藝仿真)一流程化,規(guī)范化一定量表達(dá)”的技術(shù)文件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,最終建立“工藝流程一現(xiàn)場操作一過程記錄一輔助(智能)評判”同步顯示系統(tǒng)。公司開發(fā)實施了質(zhì)量過程管理系統(tǒng)、無損檢測信息系統(tǒng)和數(shù)字化精密測量系統(tǒng)等生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng),為新標(biāo)準(zhǔn)的踐行實施提供了技術(shù)支撐。

新跨越

隨著IT信息技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)制造業(yè)在信息化的助力下也面臨著空前的發(fā)展機(jī)遇,航天制造業(yè)利用信息化技術(shù)已經(jīng)初步建立了數(shù)字化生產(chǎn)制造模式,實現(xiàn)了傳統(tǒng)制造的跨越。大火箭在構(gòu)建航天科技工業(yè)新體系的大背景下,由傳統(tǒng)生產(chǎn)型制造向“制造超市”式的服務(wù)型制造輕型將是新跨越發(fā)展的主旋律。

第2篇:數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)范文

近日,“中關(guān)村未來制造業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)國際創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”成立大會在中國工程院舉行。該聯(lián)盟是在北京市人民政府支持下,由中關(guān)村管委會指導(dǎo),機(jī)械科學(xué)研究總院、數(shù)碼大方、京城控股、北新建材、優(yōu)納科技等34家核心企業(yè)和院所發(fā)起成立,聯(lián)盟的成立旨在落實十推動先進(jìn)制造業(yè)健康發(fā)展的精神,緊抓第三次工業(yè)革命歷史機(jī)遇,將中關(guān)村打造成為引領(lǐng)未來制造業(yè)制高點(diǎn)的重要舉措。

中關(guān)村未來制造業(yè)聯(lián)盟總體目標(biāo)是以科技創(chuàng)新為驅(qū)動,打造未來制造業(yè)新技術(shù)、新裝備的研發(fā)平臺和推廣平臺,主要針對數(shù)字化設(shè)計、智能制造、新材料等進(jìn)行研發(fā)攻關(guān)和集成創(chuàng)新,形成一批具有對行業(yè)和北京市發(fā)展起支撐作用的重大成果,打造代表我國制造業(yè)發(fā)展水平的創(chuàng)新型企業(yè)群體,形成具有參與國際競爭力的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群。

第三次工業(yè)革命的特征是數(shù)字化設(shè)計制造及新材料、新能源、新裝備,利用互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的協(xié)作模式,實現(xiàn)全球范圍的能源存儲、運(yùn)輸及小批量、個性化、智能化生產(chǎn)。中關(guān)村在未來制造業(yè)主要產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)已經(jīng)具備較好的基礎(chǔ),產(chǎn)業(yè)融合態(tài)勢及個性化定制生產(chǎn)的新興業(yè)態(tài)在中關(guān)村初現(xiàn)端倪。聯(lián)盟充分發(fā)揮中關(guān)村優(yōu)勢,匯聚了在數(shù)字化設(shè)計、智能制造和新材料等行業(yè)上下游的科技技術(shù)領(lǐng)先企業(yè):在數(shù)字化設(shè)計和智能制造領(lǐng)域,數(shù)碼大方(CAXA)已經(jīng)在三維設(shè)計和PLM市場取得了領(lǐng)先優(yōu)勢,已成為最大的國產(chǎn)工業(yè)軟件供應(yīng)商;在制造和新材料應(yīng)用領(lǐng)域,北京航空航天大學(xué)、機(jī)械科學(xué)研究總院等已獲得快速成型等智能裝備的技術(shù)突破,優(yōu)納科技生產(chǎn)的基于圖像識別技術(shù)的質(zhì)量檢測機(jī)器人已使用在蘋果產(chǎn)品生產(chǎn)線上,太爾時代生產(chǎn)的3D打印設(shè)備已取得一定市場份額。

作為聯(lián)盟發(fā)起單位,北京數(shù)碼大方科技股份有限公司(CAXA)總裁雷毅博士向記者介紹,聯(lián)盟的成立將對中國新型工業(yè)和國產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展起到良好的推動作用,將成為企業(yè)共同投入解決技術(shù)、市場、資本、知識產(chǎn)權(quán)、品牌等共性問題和獲取外部資源的有效平臺,同時聯(lián)盟將在整合資源、提升企業(yè)創(chuàng)新能力、增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)集群的聯(lián)動效應(yīng)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型等方面發(fā)揮著重要作用。

第3篇:數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)范文

起源于世界著名學(xué)府劍橋大學(xué)的Delcam,經(jīng)過30多年的高速發(fā)展,其解決方案已經(jīng)橫跨產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計、產(chǎn)品加工、模具加工、逆向工程、藝術(shù)設(shè)計與雕刻加工、質(zhì)量檢測和協(xié)同合作管理等應(yīng)用領(lǐng)域。多年來,Delcam一直堅持不懈地致力于加工制造和工藝研究,而新技術(shù)的研發(fā)一直是Delcam發(fā)展的重中之重,在此次展會上的新版本依舊沒有讓用戶失望:Delcam除了展示了數(shù)字化設(shè)計、加工和檢測方案外,還向觀眾重點(diǎn)介紹了全新的高速初加工策略――Vortex旋風(fēng)銑。

Delcam中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)翟萬略介紹道,這是Delcam擁有專利的、最新的高速區(qū)域清除加工策略,其專門為硬質(zhì)合金刀具而開發(fā),可最大限度發(fā)揮硬質(zhì)合金刀具的效力,尤其適合于可使用全側(cè)刃深切削的模型。旋風(fēng)銑策略在整個加工過程中控制著刀具的接觸角,始終保持接觸角處于優(yōu)化狀態(tài),這樣得以在整個刀具路徑中始終保持只有直線運(yùn)動才能實現(xiàn)的優(yōu)化過的切削條件,從而縮短加工時間,也能夠得到更穩(wěn)定的體積切削率和進(jìn)給率,保護(hù)機(jī)床和刀具。

同時,Delcam還在展會上重磅推出了P T-MILL for PowerMILL加工包。PT-MILL for PowerMILL加工包是基于PowerMILL的高級定制開發(fā),針對不同企業(yè)和不同情況量身打造的專業(yè)加工模塊,使企業(yè)的核心工藝技術(shù)得以傳承。這是Delcam為更好地服務(wù)于中國汽車覆蓋件行業(yè)而推出的專業(yè)加工模塊,旨在固化企業(yè)核心工藝,提高企業(yè)核心技術(shù)競爭力,有助于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

第4篇:數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)范文

在會上,西安理工大學(xué)陳向平副院長、陜西華拓銷售總監(jiān)陸佩弘、Delcam西安辦事處銷售經(jīng)理符威分別向大家介紹了Delcam領(lǐng)先的CADCAM解決方案及學(xué)校應(yīng)用的情況。

此次Delcam數(shù)字化先進(jìn)制造師資培訓(xùn)班,重點(diǎn)對Delcam PowerSHAPE 、PowerMILL的新功能及軟件優(yōu)勢進(jìn)行詳細(xì)講解與介紹,通過PowerSHAPE、PowerMILL進(jìn)行產(chǎn)品造型設(shè)計與加工程序編制,并借力陜西華拓的桌面型五軸機(jī)床現(xiàn)場完成樣件的多軸加工。陜西華拓是專業(yè)從事高檔數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床,主要研制和生產(chǎn)高檔多軸聯(lián)動、開放式、全軟件化的第六代數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床,及機(jī)床遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)。

可以說,此次培訓(xùn)借助Delcam技術(shù)力量使相關(guān)專業(yè)教師能夠結(jié)合世界新型前沿制造技術(shù), 掌握當(dāng)前先進(jìn)C A D /CAM高端制造工藝以及科研能力。DelcamPowerSHAPE是一套逆向/ 正向混合設(shè)計C A D系統(tǒng),它集實體、曲面和三角形造型建模技術(shù)為一體,充分發(fā)揮三者混合設(shè)計的優(yōu)勢,同時采用直接建模技術(shù),是概念設(shè)計、工業(yè)造型、和加工建模的理想工具。全中文Windows用戶界面,智能化光標(biāo)技術(shù),操作簡便。系統(tǒng)還提供了先進(jìn)化的模具設(shè)計模塊和自動電極設(shè)計模塊。Delcam PowerSHAPE已廣泛用于汽車、航空航天、造船、電子電器、模具、醫(yī)療、包裝、玩具、制鞋、陶瓷、餐具及等行業(yè)。

第5篇:數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】民機(jī)照明;光學(xué)仿真;3D打印

1背景簡介

計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展深刻影響了人類社會的生產(chǎn)生活方式。航空產(chǎn)業(yè)作為傳統(tǒng)的高研制成本和長周期產(chǎn)業(yè),也在不斷尋求創(chuàng)新與突破,通過積極借用新技術(shù)來改進(jìn)設(shè)計方法提高研發(fā)效率,壓縮研制成本。傳統(tǒng)的飛機(jī)照明設(shè)計是不斷設(shè)計與驗證的過程,通過結(jié)果的迭代不斷逼近設(shè)計需求。通過借用以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新技術(shù),可極大提高飛機(jī)照明系統(tǒng)的設(shè)計效率,降低研發(fā)成本。

2光學(xué)仿真技術(shù)

數(shù)字化技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,衍生出了很多的新技術(shù),其中仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用正成為數(shù)字化設(shè)計技術(shù)發(fā)展的主要趨勢[1]。照明設(shè)計中光學(xué)仿真是以數(shù)字模型為基礎(chǔ),賦予數(shù)模光學(xué)屬性,計算相應(yīng)的光度學(xué)參數(shù)。仿真的主要內(nèi)容包括:照度計算、亮度計算、均勻度計算、人機(jī)視覺功效分析等。常用的光學(xué)仿真軟件在計算特性方面各有側(cè)重,包括SPEOS,Lighttools,Dialux,SPECTER等[2]。SPEOS在人機(jī)視覺功效分析等領(lǐng)域走得更前,該軟件集成了多種算法以進(jìn)行光線追跡。同時,SPEOS軟件內(nèi)嵌在CatiaV5中,設(shè)計者在CATIA中建立的數(shù)字模型可在SPEOS中直接賦予光學(xué)屬性用于仿真計算,消除了格式轉(zhuǎn)換引起曲面形狀畸變的風(fēng)險。若賦予數(shù)字模型以真實的材料屬性,包括顏色、材質(zhì)、表面紋理,再賦予其光學(xué)屬性,則可進(jìn)行人機(jī)視覺功效計算,得到逼近于真實視覺效果的仿真結(jié)果。

3增材制造技術(shù)

隨著計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)等多學(xué)科的迅速發(fā)展和融合,先進(jìn)制造技術(shù)迎來了巨大變革。被冠以引發(fā)“第三次工業(yè)革命”的增材制造技術(shù)正是先進(jìn)制造技術(shù)的典型代表。增材制造技術(shù)又稱“3D打印”,是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。其過程是先通過計算機(jī)建立數(shù)字模型,再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面,在打印機(jī)中逐層打印。傳統(tǒng)的方法制造出一個零件通常需要數(shù)小時到數(shù)天,根據(jù)零件尺寸以及復(fù)雜程度而定,而用三維打印的技術(shù)可將時間縮短為數(shù)個小時,并且該技術(shù)可以制造一些傳統(tǒng)工藝無法制造的零件,從而減少零件的數(shù)量,提高系統(tǒng)可靠性,同時實現(xiàn)系統(tǒng)的輕量化設(shè)計。

4飛機(jī)照明設(shè)計方法探究

4.1傳統(tǒng)飛機(jī)照明設(shè)計方法

基于需求管理的雙V流程是飛機(jī)照明設(shè)計的基本要求[3],通過對系統(tǒng)需求的逐層確認(rèn)和對系統(tǒng)需求的驗證來科學(xué)化規(guī)范化管理設(shè)計流程。簡化的飛機(jī)照明系統(tǒng)設(shè)計流程如圖1所示。傳統(tǒng)的設(shè)計方法是試驗驅(qū)動型,依靠后期的試驗進(jìn)行驗證,容易造成跨階段的更改和設(shè)計迭代。在定下初步設(shè)計方案之后,設(shè)計者往往對方案可實施性的把握不強(qiáng),在燈光的布置、空間的光能量分布等問題上都存在很大不確定性,設(shè)計結(jié)果較粗糙。

4.2基于數(shù)字化技術(shù)的照明設(shè)計方法

現(xiàn)階段國產(chǎn)民用飛機(jī)設(shè)計已實現(xiàn)了基于CATIA的數(shù)字化設(shè)計。系統(tǒng)數(shù)字模型可直接轉(zhuǎn)化為光學(xué)仿真和3D打印的數(shù)據(jù)源,從設(shè)計端和制造端極大提高研發(fā)效率。光學(xué)仿真可在設(shè)計階段仿真燈具傳統(tǒng)的光度學(xué)參量,得到傳統(tǒng)計算無法精確得到的光分布,完成過去只能在實物驗證階段進(jìn)行的人機(jī)視覺功效分析,提高了設(shè)計質(zhì)量。仿真完成后詳細(xì)設(shè)計得出不同方案的產(chǎn)品模型可以利用3D打印技術(shù)快速變成實物產(chǎn)品,在物理樣機(jī)上進(jìn)行試驗,實現(xiàn)設(shè)計與實物驗證的并行。以某型號民用飛機(jī)的駕駛艙閱讀燈優(yōu)化流程為例,在該優(yōu)化項中,需要在飛機(jī)的側(cè)窗框裝飾罩上新增一個閱讀燈,并設(shè)計閱讀燈的安裝位置和角度。4.2.1照明需求分析飛行員在飛行過程中需要閱讀航圖,目標(biāo)照射區(qū)為側(cè)窗圖表夾區(qū)域。可用的安裝位置為目標(biāo)區(qū)域上方窗框裝飾罩處。初步分析該區(qū)域模型,然而該區(qū)空間狹小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需合理設(shè)計安裝位置和角度以減小對原有結(jié)構(gòu)的影響,如圖2所示。4.2.2基于光學(xué)仿真的照明設(shè)計在本案例中,利用SPEOS軟件進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)仿真設(shè)計,其過程分為以下步驟:(1)系統(tǒng)建模:調(diào)取側(cè)窗框裝飾罩區(qū)域以及目標(biāo)照射區(qū)域的相關(guān)數(shù)模,同時將閱讀燈的數(shù)模導(dǎo)入其中。(2)建立光源:SPEOS軟件提供多種光源的建立方式,包括面光源、泛光燈等。通過將閱讀燈的配光文件賦予其出光面,建立光源模型。該模型中包括光通量、色溫、配光等信息。(3)建立物體的光學(xué)屬性:將仿真數(shù)模賦予光學(xué)屬性,分為物體的體屬性和表面屬性,包括物體的表面反射率、體透射率和吸收等。(4)建立仿真探測器:可以根據(jù)不同的仿真類型和需求建立不同的探測器,包括光強(qiáng)探測器、照度探測器以及亮度探測器等。本案例中,在圖表夾區(qū)域建立照度探測器,經(jīng)光學(xué)仿真會在建立的照度探測器內(nèi)生成照度分布。(5)仿真結(jié)果分析與設(shè)計修正:通過光線追跡進(jìn)行仿真計算后,對探測器內(nèi)的照度分布結(jié)果進(jìn)行定性或定量的分析??啥ㄐ缘呐袛喙庹辗植紖^(qū)域,也可定量的分析特定點(diǎn)的照度值或者區(qū)域平均照度等。當(dāng)結(jié)果不符合設(shè)計目標(biāo)時,修正閱讀燈的安裝位置和角度,重新仿真。經(jīng)仿真以及位置修正,目標(biāo)區(qū)域的照度分布如圖3所示。在確定燈具的安裝位置和角度之后,根據(jù)燈具安裝接口和活動包絡(luò),設(shè)計閱讀燈的安裝支架,并對原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改以安裝燈具。4.2.3支架制備與試驗驗證通過3D打印技術(shù)制備閱讀燈支架試驗件。本案例使用工業(yè)級打印機(jī)Objet500Connex1,打印方式為噴射可固化液態(tài)光敏樹脂材料。設(shè)計軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面,面越小其表面分辨率越高,打印出來的模型更精細(xì)。閱讀燈支架試驗件模型如圖4所示。用打印出來的試驗件支架進(jìn)行裝機(jī)和試驗,照明效果如圖5所示。試驗結(jié)果表明,閱讀燈能較好的照射側(cè)窗圖表夾區(qū)域,試驗結(jié)果與仿真分析結(jié)果相吻合。整個設(shè)計到驗證的流程均基于數(shù)字化軟件,避免了傳統(tǒng)方法設(shè)計中的設(shè)計反復(fù)以及注塑等方式制備支架的長周期,提高了設(shè)計效率。

5結(jié)語

利用同時基于CATIA的光學(xué)仿真和增材制造技術(shù),可以分別從設(shè)計端和制造端提高民用飛機(jī)照明設(shè)計的研發(fā)效率及設(shè)計水平、減少風(fēng)險,縮短研發(fā)周期,降低研發(fā)成本。合理利用這些新技術(shù),或許會讓中國的民航制造業(yè)在這個傳統(tǒng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車,趕超制造業(yè)強(qiáng)國。

參考文獻(xiàn):

[1]鄭黨黨.飛機(jī)設(shè)計中的數(shù)字樣機(jī)技術(shù)[J].航空制造技術(shù),2016.

[2]劉洪濤.民用飛機(jī)照明數(shù)字仿真技術(shù)研究[J].技術(shù)研發(fā),2015.

第6篇:數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)范文

完成信息化改造

西飛公司是中航工業(yè)下屬的集設(shè)計、制造、生產(chǎn)一體化大型航空工業(yè)企業(yè),是國家大中型軍、民用飛機(jī)的研制生產(chǎn)基地。在早期的信息化建設(shè)過程中,公司完成策劃和組織實施了六項信息化工程:信息化基礎(chǔ)環(huán)境改造與建設(shè)工程、以PDM為核心的飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計制造系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用工程、ERP系統(tǒng)的實施工程、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)建設(shè)工程、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)建設(shè)工程、辦公自動化系統(tǒng)建設(shè)工程等。到目前為止,完全實現(xiàn)了公司規(guī)劃的既定目標(biāo)。

據(jù)原西飛集團(tuán)副總工程師、現(xiàn)任陜西省國防科技工業(yè)信息化協(xié)會理事長王澤玉介紹,飛機(jī)制造企業(yè)目前仍面臨一系列的現(xiàn)實問題:市場競爭白熱化,產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)的周期要求越來越短,質(zhì)量要求越來越高,而成本要求越來越低,服務(wù)要求越來越完善;客戶個性化需求引發(fā)產(chǎn)品科研生產(chǎn)由單一品種轉(zhuǎn)向多品種、多構(gòu)型、小批量混線生產(chǎn),剛性的生產(chǎn)線越來越不適應(yīng)新的形勢;高速發(fā)展的先進(jìn)生產(chǎn)力引發(fā)科研生產(chǎn)管理模式、流程、組織發(fā)生巨大變革。

面對上述多方面的挑戰(zhàn),西飛公司在飛機(jī)的研制過程中,廣泛采用了數(shù)字化設(shè)計、輔助分析計算、構(gòu)型管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、數(shù)字仿真等先進(jìn)技術(shù),并初步建立了數(shù)字化設(shè)計環(huán)境和較完善的數(shù)字化設(shè)計應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系,指導(dǎo)和規(guī)范數(shù)字化設(shè)計。

西飛在飛機(jī)研制中全面采用了三維數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù),應(yīng)用統(tǒng)一的基于CATIA的設(shè)計制造環(huán)境,完成了各種新型號的數(shù)字化設(shè)計與裝配,同時軟件也全面應(yīng)用在工裝設(shè)計制造及數(shù)控加工等各方面,另外在數(shù)控加工中選用了VERICUT軟件進(jìn)行數(shù)控模擬仿真。

同時西飛公司結(jié)合型號研制的需要,投入資金進(jìn)行了信息化基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè),配置了齊全的各類服務(wù)器,建立了覆蓋公司科研、生產(chǎn)和管理主要業(yè)務(wù)部門的企業(yè)千兆園區(qū)網(wǎng),園區(qū)網(wǎng)和國際互聯(lián)網(wǎng)物理分離,形成了能支持異地協(xié)同設(shè)計制造和綜合管理信息共享的網(wǎng)絡(luò)平臺。

通過多年信息化建設(shè),如今西飛公司已經(jīng)擁有兩套完全物理隔離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一西飛Internet和西飛園區(qū)網(wǎng)。整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)光纖鋪設(shè)長度50余公里,網(wǎng)絡(luò)覆蓋公司廠區(qū)各個角落。

構(gòu)建管理數(shù)據(jù)化平臺

飛機(jī)研制開發(fā)過程中存在著大量的協(xié)同工作模式。這同協(xié)同的業(yè)務(wù)管理模式貫穿在產(chǎn)品的整個生命周期過程中。在西飛的構(gòu)型協(xié)同中,主要管理的數(shù)據(jù)是制造數(shù)據(jù)集,這些數(shù)據(jù)是生產(chǎn)制造、產(chǎn)品支援等后續(xù)階段開展工作的基礎(chǔ)和依據(jù)。因而對于制造構(gòu)型數(shù)據(jù)的有效管理就顯得尤為重要。

此外飛機(jī)研制過程中涉及到的構(gòu)型管理信息包括產(chǎn)品、系統(tǒng)、部件、零件以及各種類型的構(gòu)型文件,這些數(shù)據(jù)對象需要在飛機(jī)的整個生命周期中維護(hù)其統(tǒng)一的編號,以便進(jìn)行唯一的標(biāo)識,并需要能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)對象的版本歷史。

在院廠協(xié)同環(huán)境中,制造階段的主要管理工作將在西飛的Windchill系統(tǒng)中完成。為縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,減少可能產(chǎn)生變更的次數(shù),需要西飛和一飛院等單位人員協(xié)同工作,實現(xiàn)異地數(shù)據(jù)的共享和瀏覽。數(shù)據(jù)的共享并不是將系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)共享,瀏覽也不是瀏覽系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)。需要共享的數(shù)據(jù)一定是雙方經(jīng)過協(xié)商確定下來的數(shù)據(jù),并且對這些數(shù)據(jù)需要分門別類地進(jìn)行管理,使真正需要它的人能夠訪問它。

飛機(jī)研制生產(chǎn)過程進(jìn)行到各個階段時,西飛需要接收來自設(shè)計院新產(chǎn)生或更改的數(shù)據(jù),以作為西飛各業(yè)務(wù)單位工作的參考和依據(jù)。同時西飛與其它合作伙伴和分承包商之間,也將會有數(shù)據(jù)的發(fā)放和接收工作。例如,一飛院的設(shè)計數(shù)據(jù)產(chǎn)生以后,需要發(fā)放到西飛,作為其制造的依據(jù)。

在整個發(fā)放接收過程中,必須確保發(fā)放接收雙方數(shù)據(jù)的一致性、完整性、可追溯性,以及滿足流程受控和規(guī)范化的要求。因此,需要在西飛構(gòu)建數(shù)據(jù)的發(fā)放和接收機(jī)制,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效傳遞和同步。

西飛通過會議模式,可以邀請異地的其他人員加入會話。在討論過程中,成員可以對模型進(jìn)行批注、剖切、測量、旋轉(zhuǎn)平移等操作,所有參加討論的其他人員都可以同步查看到操作過程。

實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新

據(jù)西飛相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,在多項目并行協(xié)同數(shù)字化平臺建設(shè)中,實現(xiàn)了以下主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)進(jìn)步點(diǎn):建立了飛機(jī)產(chǎn)品生命周期中單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源管理體系和平臺,實現(xiàn)了產(chǎn)品數(shù)據(jù)源從多數(shù)據(jù)源向單一數(shù)據(jù)源的轉(zhuǎn)變;實現(xiàn)了飛機(jī)研發(fā)的信息集成、過程集成、應(yīng)用集成、系統(tǒng)集成;基于多項目并行協(xié)同數(shù)字化平臺的電子樣機(jī)管理,實現(xiàn)了各機(jī)型統(tǒng)一的有效性管理,使技術(shù)狀態(tài)管理由傳統(tǒng)的事后統(tǒng)計管理向過程管理的變革。

多項目并行協(xié)同數(shù)字化平臺是管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品開發(fā)過程的工具。它使得正確的數(shù)據(jù)、在正確的時間、傳輸給正確的人、進(jìn)行正確的操作。多項目并行協(xié)同數(shù)字化平臺也是產(chǎn)品開發(fā)過程的知識系統(tǒng),這些知識包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、過程、存取/變更管理規(guī)則等。保證數(shù)據(jù)的唯一性是多項目并行協(xié)同數(shù)字化平臺系統(tǒng)擅長解決的問題,系統(tǒng)模型一旦建立,模型數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)后,經(jīng)過,整個系統(tǒng)將嚴(yán)格受到控制。

第7篇:數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 先進(jìn)制造技術(shù) 教學(xué)方法 教學(xué)手段

中圖分類號:G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

Exploration on "Introduction of Advanced Manufacturing

Technology" Teaching Reform

LIU Weina, LIU Zhigang, YANG Lifeng

(School of Optoelectronic Information, Changchun University of Technology, Changchun, Jilin 130012)

Abstract This paper studied the "Introduction to Advanced Manufacturing Technology" curriculum goals and teaching methods, the choice of teaching materials, interactive teaching in the classroom teaching the theory, the use of modern educational technology, including courseware and Internet use as well as a typical case of teaching methods are described, explore the practice of teaching methods used in other studies.

Key words advanced manufacturing technology; teaching methods; ways of teaching

0 引言

“先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論”課程是工科高校機(jī)械專業(yè)繼“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程之后的一門覆蓋面較大的專業(yè)課程,課程內(nèi)容包括了目前機(jī)械工程領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)以及先進(jìn)制造基本理論。

為了適應(yīng)現(xiàn)代化制造新形勢的需要,針對獨(dú)立學(xué)院學(xué)生現(xiàn)狀,如何培養(yǎng)出社會需要的、實踐能力較強(qiáng)的機(jī)械創(chuàng)新人才,在“先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論”課程中應(yīng)當(dāng)怎樣進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容取舍、教學(xué)方法和手段的改革,是急需解決的問題。對此,我們進(jìn)行了如下探索:

1 課程教學(xué)內(nèi)容改革

為了適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展需求、培養(yǎng)出寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實踐、創(chuàng)新型機(jī)械人才,對機(jī)械制造專業(yè)課程的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整,把先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合,將機(jī)械專業(yè)的多門專業(yè)課內(nèi)容如:特種加工技術(shù)、數(shù)字化制造、超高速加工技術(shù)、超精密加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、虛擬制造、并行工程等多門專業(yè)課程整合優(yōu)化為一門“先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論”課程,并將其確定為必修專業(yè)課,課堂學(xué)時為40學(xué)時,實驗學(xué)時為8學(xué)時,有效解決了課程內(nèi)容多、學(xué)時少的矛盾。教材選用由科學(xué)出版社出版、西北工業(yè)大學(xué)王潤孝教授主編、國防科工委“十五”規(guī)劃教材,并在此基礎(chǔ)上根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的教學(xué)特點(diǎn)對本課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,增加了特種加工技術(shù)、非傳統(tǒng)加工技術(shù)、先進(jìn)加工方法的相關(guān)內(nèi)容,并注重反映本學(xué)科理論與技術(shù)的新發(fā)展,總體上滿足了課程內(nèi)容適合現(xiàn)代制造需求的要求。

在學(xué)時縮減的基礎(chǔ)上,為了不減少學(xué)生對“先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論”課程基本知識和基本內(nèi)容的掌握,正確處理好“先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論”課程與其他專業(yè)課程的關(guān)系,需要認(rèn)真把握課程教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方法與手段,對此我們采取把課程中有一些相關(guān)知識和課后培訓(xùn)、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實踐、科技創(chuàng)新結(jié)合起來的方法,使學(xué)生能在有限的學(xué)時內(nèi)掌握更多的知識,達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

2 授課方法探索

由于先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論是機(jī)制專業(yè)一門重要的、覆蓋面較大的專業(yè)課,課程內(nèi)容涵蓋了了先進(jìn)制造的各個單元技術(shù),如特種加工技術(shù)、超精密加工技術(shù)、三束加工技術(shù)、超高速加工技術(shù)、微機(jī)電加工技術(shù)、制造自動化技術(shù)、檢測與監(jiān)控技術(shù)、現(xiàn)代質(zhì)量工程等內(nèi)容,課程特點(diǎn)是知識點(diǎn)多,信息量大,涉及面廣,實踐性強(qiáng)。要在有限的學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生掌握全部教學(xué)內(nèi)容,積極探索先進(jìn)的教學(xué)方法和多種教學(xué)手段,提高授課效率,促進(jìn)學(xué)生積極思考,開發(fā)學(xué)生的潛能,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,需要授課教師注重對學(xué)生工程意識的訓(xùn)練,注重理論結(jié)合實際,綜合素質(zhì)能力培養(yǎng),注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學(xué)過程中采用了以下教學(xué)方法:

(1)互動探討法。在課堂上,不但教師主動、腦動、手動、嘴動,也要讓學(xué)生動耳、動心、動嘴、動行。教師根據(jù)每節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,提出主題教學(xué)的“導(dǎo)火線”,讓學(xué)生動起來、主動參與課堂討論,讓學(xué)生發(fā)表見解,教師在歸納分析學(xué)生見解正確與錯誤的基礎(chǔ)上,作更為深入的探討。讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)主體,讓學(xué)生有機(jī)會發(fā)表自己的學(xué)習(xí)體會,相互交流。從而充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,將教師的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)活動融為一體;同時適當(dāng)安排自學(xué)內(nèi)容,要求學(xué)生自學(xué)并檢查、解答學(xué)生自學(xué)過程中遇到的疑難問題,對所規(guī)定的自學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié);調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

(2)以多媒體技術(shù)為代表的現(xiàn)代教育手段與傳統(tǒng)板書有效結(jié)合,在使用多媒體課件增大課堂信息量、生動形象化的同時,不可忽視傳統(tǒng)板書的作用。板書是吸引學(xué)生注意力的有效手段,重點(diǎn)內(nèi)容、學(xué)生掌握不好、分辨不清的內(nèi)容需要板書分析,啟發(fā)學(xué)生思維、這對加強(qiáng)學(xué)生理解和強(qiáng)化知識點(diǎn)具有重要的作用。

(3)典型案例法。課堂上教師結(jié)合科研、生產(chǎn)實際案例剖析解決方案。教師承擔(dān)的科研項目也好、為企業(yè)解決的生產(chǎn)難題也好,往往帶有一定的先進(jìn)性和實用性,結(jié)合研究過程進(jìn)行理論剖析,使學(xué)生感到直觀具體,生動形象,環(huán)環(huán)入扣,對錯分明,印象深刻。通過典型案例分析,使學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過程中,既掌握了專業(yè)理論基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用、又獲取了解決實際問題的先進(jìn)科學(xué)研究方法與手段、也了解和掌握本學(xué)科的前沿狀況和發(fā)展趨勢,收到較好的教學(xué)效果。

(4)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法。教師利用網(wǎng)上豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,收集豐富的圖片、資料,并適時對學(xué)科最新的發(fā)展態(tài)勢跟蹤并更新教學(xué)內(nèi)容,也鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源、查找資料,對促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)起到積極作用,學(xué)生通過利用校園網(wǎng)教學(xué)平臺瀏覽學(xué)習(xí)。

3 教學(xué)手段改革

(1)組織現(xiàn)場教學(xué)。對本課程實踐知識、感性認(rèn)識要求比較多的教學(xué)內(nèi)容,現(xiàn)場教學(xué)無疑有助于加深學(xué)生的理解,對于現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展,企業(yè)中應(yīng)用的一些先進(jìn)機(jī)床裝備、刀具夾具量具及加工手段僅僅在課堂上講授往往收不到應(yīng)有的教學(xué)效果,而且校內(nèi)資源有限,所以,我們采用了課程中的理論部分集中在課堂上講,實際結(jié)構(gòu)內(nèi)容放到現(xiàn)場教學(xué)中去講的現(xiàn)場教學(xué)法。主講教師將部分教學(xué)內(nèi)容在認(rèn)識實習(xí)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中講授或強(qiáng)化,使教學(xué)內(nèi)容更加形象、生動,在現(xiàn)場解決了課堂上無法或很難講清的問題,學(xué)生對相關(guān)知識的掌握更加深刻。理論教學(xué)和現(xiàn)場教學(xué)并行,解決了學(xué)時少、內(nèi)容多的矛盾,又有利于學(xué)生對相關(guān)知識的吸收和鞏固,是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、具有工程師素質(zhì)的重要途徑。

(2)建設(shè)第二課堂。開展先進(jìn)制造綜合性實訓(xùn),利用開設(shè)數(shù)字化設(shè)計與數(shù)控加工培訓(xùn)課程,先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計制造軟件CATIA\UG\ PRO/E等在培訓(xùn)課堂中講授,利用軟件的裝配功能,使學(xué)生更容易理解各個零件在產(chǎn)品中的功能及與整體的裝配關(guān)系,利用軟件的仿真功能。實現(xiàn)三維實體結(jié)構(gòu)動態(tài)模擬和仿真,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,取得了較好的學(xué)習(xí)效果。

(3)增強(qiáng)綜合性設(shè)計訓(xùn)練環(huán)節(jié),在分院范圍內(nèi),組織成立大學(xué)生科技創(chuàng)新活動小組,開展各種題目的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動、有學(xué)生自選題目的、也有結(jié)合實驗室建設(shè)的、還有為參加各種類型的大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽進(jìn)行準(zhǔn)備的以及教師結(jié)合科研指導(dǎo)學(xué)生的,把學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分調(diào)動起來,形成良好的學(xué)風(fēng)校風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生的工程綜合能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

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第8篇:數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:工程博士教育;規(guī)范管理;特點(diǎn);課程體系

中圖分類號:G72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

工程博士專業(yè)學(xué)位研究生教育是適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)對高層次工程技術(shù)人才需要而設(shè)置的,是將高層次的人才培養(yǎng)與國家重大需求相結(jié)合的一種新型專業(yè)學(xué)位。工程博士專業(yè)學(xué)位的設(shè)置對提升學(xué)校專業(yè)學(xué)位辦學(xué)層次、完善學(xué)位授權(quán)體系結(jié)構(gòu)具有極其重要的意義。面對這種新型的專業(yè)學(xué)位類型,華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院(以下簡稱“學(xué)院”)試圖探索行之有效的工程博士培養(yǎng)質(zhì)量保障體系。

一、加強(qiáng)培養(yǎng)過程的規(guī)范化管理

對于培養(yǎng)單位來說,規(guī)范管理主要是在工程博士教育過程中明確培養(yǎng)目標(biāo),建立科學(xué)的管理體系,從而達(dá)到不斷提高教育質(zhì)量的目的。學(xué)院秉承“育人為本、創(chuàng)新是魂、責(zé)任以行”的辦學(xué)理念,針對工程博士教育的特殊性,制定了一系列的管理規(guī)章制度,有效保證了工程博士的教育質(zhì)量。

(一)從學(xué)術(shù)方面到實際應(yīng)用能力,明確工程博士的培養(yǎng)目標(biāo)

知識方面:應(yīng)該具備機(jī)械工程領(lǐng)域堅實寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專業(yè)知識;

能力方面:要具有科技開拓創(chuàng)新精神和獨(dú)立研究的能力,對新技術(shù)具有敏銳的洞察力;能夠引領(lǐng)企業(yè)在技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新中不斷前進(jìn),持續(xù)推動企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步;

素質(zhì)方面:具有相對專業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)能力、組織能力和溝通能力,團(tuán)結(jié)并能領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊,實現(xiàn)企業(yè)的組織創(chuàng)新;具有對市場的適應(yīng)能力以及對企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的改革能力。

成果方面:在推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展和工程技術(shù)進(jìn)步方面要做出創(chuàng)造性成果。

(二)從硬件到軟件,注重導(dǎo)師團(tuán)隊的建設(shè)

目前,學(xué)院擁有數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點(diǎn)實驗室、制造裝備數(shù)字化國家工程研究中心、國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心、國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心、教育部制造技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)研究中心等5個國家級研究平臺;擁有國家工科機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)基地、國家機(jī)械實驗教學(xué)示范中心等2個國家級基礎(chǔ)教學(xué)平臺;擁有2個國家級教學(xué)團(tuán)隊和擁有機(jī)械基礎(chǔ)課程實驗中心、機(jī)械學(xué)科專業(yè)課程實驗中心、先進(jìn)制造與裝備技術(shù)綜合實驗中心等3個教學(xué)科研實驗平臺。

除此之外,學(xué)院教師隊伍中有20多人次分別擔(dān)任國家“973”項目首席科學(xué)家、“863”重點(diǎn)項目負(fù)責(zé)人、重大專項負(fù)責(zé)人。學(xué)院專門從這些專業(yè)教師中選聘承擔(dān)過國家重大專項的教授、博導(dǎo)擔(dān)任工程博士的導(dǎo)師。無論是硬件還是軟件環(huán)境,學(xué)院都為工程博士的教育質(zhì)量保駕護(hù)航。

二、探索建立適應(yīng)工程博士教育特點(diǎn)的課程體系

博士生的課程學(xué)習(xí)階段擔(dān)負(fù)著夯實基礎(chǔ)、拓寬視野的重要作用,是博士生進(jìn)行后續(xù)課題研究、論文寫作的前提和基礎(chǔ)。學(xué)院根據(jù)培養(yǎng)對象的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計了個性化的工程博士專業(yè)學(xué)位課程體系,實行多學(xué)科交叉培養(yǎng)。學(xué)院為此特開設(shè)了以下學(xué)位要求課程:先進(jìn)制造工程學(xué)、現(xiàn)代設(shè)計學(xué)、現(xiàn)代優(yōu)化方法及應(yīng)用、計算制造工程學(xué)、現(xiàn)代管理理論與方法。學(xué)生在其課程學(xué)習(xí)期間, 除校級公共必修課程與跨一級學(xué)科選修課程外, 在自己的專業(yè)領(lǐng)域從學(xué)院設(shè)置的學(xué)科課程中選修2~3門專業(yè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。

依托高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備、極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝等國家重大專項招收的先進(jìn)制造工程領(lǐng)域工程博士生,必須實質(zhì)性地參與國家科技重大專項的研究,是為了服務(wù)國家重大專項需求。學(xué)院專門為工程博士開設(shè)了《先進(jìn)制造工程學(xué)》課程,該課程強(qiáng)調(diào)信息學(xué)科與傳統(tǒng)機(jī)械制造學(xué)科的融合,要求教師以精密技術(shù)和自動化為核心,以制造學(xué)科為基礎(chǔ),以數(shù)字化裝備、汽車工業(yè)及信息產(chǎn)業(yè)為支撐, 加強(qiáng)先進(jìn)制造技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)、生命科學(xué)、環(huán)境工程等領(lǐng)域中的應(yīng)用及教學(xué), 并要求逐步加大應(yīng)用性案例教學(xué)的比重。典型科研案例講座關(guān)鍵在于注重學(xué)科交叉,著眼于科研方法的創(chuàng)新、研究思路的拓展, 這種案例教學(xué)法近年來在國外的一些博士課程中廣泛采用, 并已證明有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成,從而提高工程博士生的綜合科研素質(zhì)。特色課程《先進(jìn)制造工程學(xué)》不僅涵蓋了學(xué)院的優(yōu)勢與特色專業(yè)領(lǐng)域,而且依托學(xué)院在機(jī)械制造學(xué)科發(fā)展上的經(jīng)驗和探索,凝煉了眾多學(xué)科專業(yè)博士生導(dǎo)師多年科研成果和學(xué)科經(jīng)驗,使得該課程成為工程博士專業(yè)學(xué)習(xí)逐步向科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)化的橋梁。

工程博士各專題課程的設(shè)置是根據(jù)學(xué)科發(fā)展動態(tài)變化的,具體內(nèi)容由各授課教師策劃。近年來,數(shù)字制造及微納制造技術(shù)已成為先進(jìn)制造領(lǐng)域的熱門,這在授課教師開設(shè)的專題講座上也得到了充分體現(xiàn)。例如,學(xué)院在《先進(jìn)制造工程學(xué)》博士生專業(yè)課程中設(shè)置的專題講座有:數(shù)字化制造與智能控制類專題講座、微納制造類專題講座、其它先進(jìn)制造類專題講座。這些學(xué)術(shù)專題講座主要突出一個“新”字,包括本學(xué)科最新科研動態(tài)、學(xué)科領(lǐng)域國內(nèi)外最新研究進(jìn)展或前沿性問題的新發(fā)現(xiàn)、新學(xué)說,以及教師本人的最新科研進(jìn)展。該課程對學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新思維培養(yǎng)是具有一定效果的。

由于工程博士的培養(yǎng)目標(biāo)是要培養(yǎng)引領(lǐng)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的工程技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才,因此與學(xué)歷博士生相比,工程博士的課程體系還專門增加了15個學(xué)分的實踐環(huán)節(jié),其中,專業(yè)課程實習(xí)實踐4個學(xué)分、專業(yè)設(shè)計3個學(xué)分、工業(yè)實習(xí)8個學(xué)分。為工程博士量身定置的實踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)年限要求不少于3年,單從時間上看,這在工程博士培養(yǎng)年限中占了相當(dāng)大的比重,更凸顯出工程博士在培養(yǎng)過程中注重工程實踐能力的拔高。

三、嚴(yán)把工程博士學(xué)位論文關(guān)

工程博士的培養(yǎng)實行學(xué)校與企業(yè)的雙導(dǎo)師制,由雙方組成指導(dǎo)小組共同指導(dǎo)工程博士生的學(xué)位論文。與學(xué)歷博士相比,工程博士更注重實際科研能力的培養(yǎng),而工程博士學(xué)位論文是這種能力的綜合體現(xiàn),并且最能反映工程博士培養(yǎng)質(zhì)量的高低,所以,學(xué)院擬從以下3個方面保證學(xué)位論文的質(zhì)量:

(一)學(xué)位論文的選題與開題

學(xué)位論文的選題應(yīng)在課程學(xué)習(xí)階段后期或結(jié)束時啟動。校、企導(dǎo)師組根據(jù)學(xué)員的自身條件、企業(yè)的實際需求以及企業(yè)的未來發(fā)展方向,指導(dǎo)學(xué)生正確選題;學(xué)生在對學(xué)位論文的選題進(jìn)行調(diào)研和可行性論證的基礎(chǔ)上,形成書面開題報告。開題報告由培養(yǎng)單位組織導(dǎo)師及來自企業(yè)的專家進(jìn)行審議,重點(diǎn)考察學(xué)員擬進(jìn)行的學(xué)位論文研究是否有可能達(dá)到機(jī)械工程領(lǐng)域工程博士專業(yè)學(xué)位論文的水準(zhǔn)。

(二)學(xué)位論文中期考核

論文中期考核安排在開題報告后約一年左右進(jìn)行。學(xué)員根據(jù)論文研究進(jìn)展完成如下內(nèi)容的考核報告:論文研究進(jìn)展情況、存在問題分析、擬作調(diào)整的內(nèi)容及方案、工作計劃調(diào)整等等。在研究過程中允許對論文研究范疇作適當(dāng)調(diào)整或補(bǔ)充,凡對開題報告內(nèi)容不存在顛覆性的改變,則可繼續(xù)論文研究工作,否則應(yīng)重新開題。

(三)學(xué)位論文的評審

為了保證和提高博士學(xué)位論文質(zhì)量,學(xué)院經(jīng)過多年的探索和實踐,從1999年開始就在院系一級試行博士學(xué)位論文雙盲預(yù)審制度。博士學(xué)位論文雙盲預(yù)審指的是評閱人、論文作者及與作者相關(guān)的一些信息均予以匿名,然后在博士學(xué)位論文正式提交審核之前,所在學(xué)院的研究生主管部門對論文所做的最后一次把關(guān)。多年的探索充分證明了推行雙盲預(yù)審制度確實對提高博士學(xué)位論文的質(zhì)量起到了非常有效和不可低估的作用。因此,學(xué)院決定沿用博士學(xué)位論文雙盲預(yù)審制度來控制工程博士的學(xué)位論文。

四、結(jié)語

與學(xué)歷博士相比,工程博士的答辯增加了論文評閱專家、答辯委員會成員,這在一定程度上提高了工程博士最后答辯管理的監(jiān)控力度??傊瑢W(xué)院從工程博士的招生到培養(yǎng)以及最后的學(xué)位授予,都建立了一系列切實可行的培養(yǎng)質(zhì)量保障管理條例。盡管如此,工程博士專業(yè)學(xué)位是我國研究生教育領(lǐng)域的一個新生事物,亟待提高與完善,以便工程博士培養(yǎng)更適應(yīng)企業(yè)的需要和社會的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第9篇:數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】測量技術(shù) 高端制造領(lǐng)域 應(yīng)用

【正文】

隨著近幾年世界經(jīng)濟(jì)格局的變化和我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)高速發(fā)展的趨勢,測量技術(shù)的先進(jìn)程度成為我國未來制造業(yè)賴以生存的基礎(chǔ)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。測量技術(shù)的發(fā)展水平及其在機(jī)械制造中的應(yīng)用程度, 是衡量制造科技水平、 提高國家支柱產(chǎn)業(yè)核心競爭力的一個重要因素。因此,對于機(jī)械制造中測量技術(shù)應(yīng)用的探討有其必要性。

一、三坐標(biāo)測量技術(shù)在汽車制造中的運(yùn)用

從上個世紀(jì)50年代第一臺坐標(biāo)測量機(jī)的誕生到今天各類坐標(biāo)測量設(shè)備的廣泛使用,坐標(biāo)測量已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)無可替代的一個重要組成部分。在過去近一個世紀(jì)的歷程中,工業(yè)和實驗用坐標(biāo)測量機(jī)經(jīng)歷了多個突破性的飛躍。在已經(jīng)進(jìn)入信息時代的今天,三坐標(biāo)測量技術(shù)更是飛速地向前發(fā)展著,為工業(yè)制造提供著巨大的支持。 汽車制造業(yè)屬于新興的高科技產(chǎn)業(yè),對科技技術(shù)的含量要求非常高。社會的發(fā)展要求汽車制造業(yè)不斷提高自身的技術(shù),同時也要求來自其它各個領(lǐng)域的技術(shù)支持。其中,三坐標(biāo)測量技術(shù)是一個很重要的方面。

汽車車身,以及汽車車身的覆蓋件大多數(shù)呈自由曲面狀,自上世紀(jì)90年代中后期起,為了提高測量效率,尤其是為了強(qiáng)化對生產(chǎn)過程的監(jiān)控,利用先進(jìn)的光學(xué)測量系統(tǒng),在車間現(xiàn)場實施在線檢測的方式已越來越多地進(jìn)入現(xiàn)代汽車業(yè)。一種以結(jié)構(gòu)光學(xué)三維傳感器為基礎(chǔ)的高效“檢測站”,被測工件首先由傳輸裝置自動送入生產(chǎn)線上的測量工位,定位傳感器將工件的真實位置輸入計算機(jī)控制系統(tǒng)中,后者根據(jù)已編制好的測量程序自動控制安裝在框架上眾多光學(xué)三維傳感器中的每一個,對工件上的各關(guān)鍵部位進(jìn)行檢測。一般固定的傳感器數(shù)量為10-30個左右,完成測量僅需40s左右,效率很高。

二、數(shù)字化精密測量技術(shù)在機(jī)床制造中的應(yīng)用

數(shù)字化精密測量技術(shù)是數(shù)字化制造技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。開發(fā)亞微米、納米級高精度測量儀器,提高環(huán)境適應(yīng)能力,增強(qiáng)魯棒性,使精密測量裝備進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場,集成到加工機(jī)床和制造系統(tǒng),形成先進(jìn)的數(shù)字化閉環(huán)制造系統(tǒng),是當(dāng)今精密測量技術(shù)的發(fā)展趨勢。數(shù)控機(jī)床的精度和性能檢測領(lǐng)域中,國外著名廠商Renishaw、API及HP等公司生產(chǎn)的激光干涉儀測量系統(tǒng)和球桿儀等在數(shù)控機(jī)床的幾何精度和運(yùn)動精度的檢測和監(jiān)控中,無論在機(jī)床制造廠還是機(jī)床使用廠,都得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著MEMS、微納米技術(shù)的興起與發(fā)展,人們對微觀世界探索的不斷深入,測量對象尺度越來越小,達(dá)到了納米量級;另一方面,由于大型、超大型高端系統(tǒng)、機(jī)電工程的制造、安裝水平提高,以及人們對于空間研究范圍的擴(kuò)大,測量對象尺度覆蓋范圍越來越大,目前已達(dá)91m~102 m的范圍,相差11個數(shù)量級之巨,高端制造中從微觀到宏觀的尺寸測量范圍不斷擴(kuò)大。在此背景之下,微納制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造等系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的測量方法和測量儀器受到極大挑戰(zhàn),出現(xiàn)了納米尺度表征以及參數(shù)量值的統(tǒng)一和溯源等許多新的科學(xué)問題和工程技術(shù)問題亟待解決。

三、精細(xì)測量技術(shù)在發(fā)動機(jī)制造中的運(yùn)用

發(fā)動機(jī)是由許多各種形狀的零部件組成,這些零部件的制造質(zhì)量直接關(guān)系到發(fā)動機(jī)的性能和壽命。使產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)和關(guān)鍵漸漸由最終檢驗轉(zhuǎn)化為對制造流程進(jìn)行控制,通過信息反饋對加工設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行及時的調(diào)整,從而保證產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定生產(chǎn)過程,提高生產(chǎn)效率。降低企業(yè)的測量成本,計量人員的培訓(xùn)費(fèi)用,測量設(shè)備的使用和維修費(fèi)用,達(dá)到提高測量檢測效率的目的,使企業(yè)具備生產(chǎn)過程的實時質(zhì)量控制能力,這將關(guān)系到企業(yè)在市場活動中的應(yīng)變能力,對幫助企業(yè)建立并維護(hù)良好的市場信譽(yù),具有重要的決定作用。

例如各種尺寸類型的 齒輪專用檢測儀器,凸輪檢測儀器等。這樣往往導(dǎo)致企業(yè)的計量部門需要配置多類型的計量設(shè)備和從事計量操作的專業(yè)檢測人員,計量設(shè)備使用率較低,同時企業(yè)負(fù)擔(dān)較高的計量人員的培訓(xùn)費(fèi)用和計量設(shè)備使用和維護(hù)費(fèi)用;企業(yè)無法實現(xiàn)柔性、通用計量檢測。因此,降低企業(yè)的測量成本,計量人員的培訓(xùn)費(fèi)用,測量設(shè)備的使用和維修費(fèi)用,達(dá)到提高測量檢測效率的目的,使企業(yè)具備生產(chǎn)過程的實時質(zhì)量控制能力,這將關(guān)系到企業(yè)在市場活動中的應(yīng)變能力,對幫助企業(yè)建立并維護(hù)良好的市場信譽(yù),具有重要的決定作用。

四、CAD測量技術(shù)在鋼箱梁制造中的應(yīng)用

主塔勁性骨架為主塔施工定位的基礎(chǔ),只有勁性骨架定位準(zhǔn)確后,相應(yīng)的鋼筋、模板、預(yù)應(yīng)力波紋管才能根據(jù)勁性骨架的位置來進(jìn)行定位。每次勁性骨架的安裝高度平均比每次將要施工的塔柱高度高1~2m,以利于下一節(jié)勁性骨架的安裝; 安裝第2節(jié)勁性骨架時,先將勁性骨架的現(xiàn)狀標(biāo)高測定,然后利用CAD將勁性骨架將此標(biāo)高的坐標(biāo)求出,在勁性骨架節(jié)與節(jié)之間設(shè)置定位連接鋼板,在定位鋼板上放出所求坐標(biāo),將所要安裝的勁性骨架安裝定位。此方法有利于主塔定位,保證了主塔的施工準(zhǔn)確性,從而解決了主塔空間定位難度大的問題。

根據(jù)鋼箱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合國內(nèi)鋼材的供貨及運(yùn)輸現(xiàn)狀,將節(jié)段組裝采用立體、階梯方式進(jìn)行,即以預(yù)拼裝胎架為外胎,橫隔板為內(nèi)胎,依次組焊各粱段的底板單元、斜底板單元、橫隔板單元、錨箱風(fēng)嘴單元、頂板單元及附屬件,完成鋼箱梁節(jié)段的制作。橫向?qū)ΨQ設(shè)計,以底板、斜底板外形為基準(zhǔn)面確定胎架形狀,利用型鋼制作支承鋼架與基礎(chǔ)預(yù)埋件焊接,每個預(yù)埋件處的基礎(chǔ)承載力不小于30t,支承鋼架分橫向鋼架和縱向連桿,縱向連桿將橫向鋼架連接起來,形成網(wǎng)架結(jié)構(gòu),使其具有足夠剛度。

隨著時代的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步,高端制造行業(yè)對測量技術(shù)的要求越來越高,依賴性也越來越大,在此背景下,大力發(fā)展測量技術(shù),加強(qiáng)對測量技術(shù)的研制開發(fā)和推廣應(yīng)用,以及研究測量技術(shù)的規(guī)范化與安全性, 是測量技術(shù)工作者一直關(guān)注的問題。因此,測量水平的高低,對先進(jìn)制造技術(shù)的生產(chǎn)質(zhì)量有很大影響,因此在施工中必須對測量技術(shù)的運(yùn)用有足夠的重視。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孫賢標(biāo) 機(jī)械制造領(lǐng)域中對測量技術(shù)的應(yīng)用探討[J] 城市建設(shè)理論研究 2012年第24期