为什么说数字化是制造技术创新的基本手段

栏目:资讯发布:2023-09-22浏览:4收藏

为什么说数字化是制造技术创新的基本手段,第1张

数字化改变了社会,改变了制造,改变了制造技术。从手工作业使用图板到计算机二维绘图和NC加工,从三维设计到数字样机,由数字化工艺过程设计到数字化制造、虚拟制造,从CAD应用到数字化企业(Digital Enterprise)的发展,使传统的制造发生了质的变革。数字化程度已经成为衡量设计制造技术水平的重要标志。实践表明,数字化技术是缩短产品研制周期、降低研制成本、提高产品质量的有效途径,是建立现代产品快速研制系统的基础。

1.CAD/CAM技术奠定了数字化设计制造的基础

产品几何、状态等的表达、传递是设计制造过程的核心。传统的以“工程图纸”为核心的设计制造技术体系构建了以模拟量传递为特征的制造模式。CAD技术的发展使得对产品及其零件的表达、传递可以采用数字化形式精确表达,从而推动了二维CAD和三维CAD的研究和应用。由此形成了以“三维几何模型”为核心的数字化设计制造技术体系,实现了以数字量传递和控制为特征的先进制造技术。目前,产品的数字化定义、数字样机、虚拟仿真等已成为产品研制的基本手段和技术选择。

CAD技术起步于20世纪50年代后期。60年代,随着计算机软硬件技术的发展,在计算机屏幕上绘图变为可能,CAD开始迅速发展。人们希望借助此项技术来摆脱烦琐、费时、精度低的传统手工绘图,即“甩图板”。此时CAD技术的出发点是用传统的三视图的方法来表达零件,以图纸为媒介进行技术交流,即二维计算机绘图技术。在CAD软件开发初期,CAD的含义仅仅是计算机辅助绘图(Computer Aided Drawing),此后逐步发展形成了计算机辅助设计(Computer Aided Design)的概念。CAD技术以二维绘图算法为主要目标的研究与应用一直持续到70年代末期。60年代初期出现了三维CAD系统,起初是极为简单的,只能表达基本几何信息线框系统,不能有效表达几何数据间的拓扑关系,缺乏形体的表面信息。

进入70年代,正值飞机和汽车工业的蓬勃发展时期,飞机及汽车制造过程中遇到大量的自由曲面问题,当时只能采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达所设计的自由曲面。由于三视图方法表达的不完整性,经常发生设计完成后,制作出来的样品与设计者所想象的有很大差异甚至完全不同的情况,这样大大拖延了产品研发时间。此时法国人提出了贝塞尔算法,使人们用计算机处理曲线及曲面问题变得可行,同时也使得法国达索飞机制造公司的开发者们,能在二维绘图系统CADAM的基础上,开发出以表面模型为特点的自由曲面建模方法,推出了三维曲面造型系统CATIA。它的出现标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式解放出来,首次实现计算机完整描述产品零件的主要信息,同时也使得CAD技术的开发有了现实的基础。曲面造型系统为人类带来了第一次CAD技术革命,改变了以往只能借助油泥模型来近似表达曲面的落后的工作方式。70年代末到80年代初,随着CAD技术的迅速发展,CAE/CAM技术也开始有了较大发展。SDRC公司在当时星球大战计划背景下,由美国宇航局支持及合作,开发出了许多专用分析模块,用以降低巨大的太空实验费用,而UG则侧重在曲面技术的基础上发展CAM技术,用以满足麦道飞机零部件的加工需求。

由于表面模型技术只能表达形体的表面信息,难以准确表达零件的其他特征,如质量、重心、惯性矩等,从而提出了对实体造型技术的需求。由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有助于统一CAD/CAE/CAM的模型表达,给设计带来了惊人的方便性。可以说,实体造型技术的普及应用标志着CAD发展史上的第二次技术革命。进入80年代中期,CV公司提出了一种比无约束自由造型更新颖、更好的算法———参数化特征造型方法。它具有基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改的特征。可以认为,参数化技术的应用主导了CAD发展史上的第三次革命。此时众多CAD/CAE/CAM软件开发公司群雄逐鹿。80年代后期到90年代,CAD向系统集成化方向发展,引起了CAD发展史上的第四次革命。特别是波音777实现了全数字样机,进一步发展了数字化设计制造技术。

2.NC技术促进数控设备的发展,实现产品制造的数字化 制造设备的数控化已成为一个大趋势。在制造技术的发展中,数控加工技术是一个重要 领域,包括数控编程技术、数控技术、智能控制技术等,数控车床、数控铣床等已成为制造的基本手段。由此,发展了柔性加工技术、数字化生产线等技术。数控化使得机床的效率、精度和产品适应性等大为提高。

技术的发展和竞争的加剧,使得人们对产品的要求越来越高,企业要制造高质量、高效率、高可靠性、低缺陷的产品,必须广泛采用先进制造工艺及现代化装备。数字化、精密化、高速化及高效化是现代工艺装备的主要发展趋势,采用先进和稳定的工艺技术,使用精密、高效的数控生产装备,对于提高产品质量、降低生产成本、缩短响应时间具有重要意义。

数控加工设备可以解决由手工作业所引起的质量不稳定问题,可以消除手工作业中工人的技术水平、经验、情绪、觉悟、品德等诸多非技术因素对质量的影响。通过进一步实现数控设备的集成控制,建立零件加工工艺方案、工艺参数设计、控制指令编辑、加工过程仿真等网络化集成应用,将设备的加工过程控制指令永远保存,任意“再现”,从而减少零件在设备上的“在线”时间,减少工人手工操作、输入所占用的机时,大大提高设备的使用效率。

3.知识库和智能化设计是传统工艺技术创新的关键

从系统的角度来认识,制造过程是一个多因素、多目标的复杂系统。由于工艺过程具有不连续性、不平衡性、动态性、多样性、模糊性等诸多的不确定,导致了加工工艺技术的“再现性”差,定性的描述较多,定量的表达较少,甚至有的零件本身几何形态的转移也要借助于刚性工具,也是模拟性的。同时,工艺过程涉及的因素多、系统多,构成工艺知识的“粒度”大小不一,很难完全用规则表达清楚。即使采用数值分析,其分析计算结果仍须要由人类专家进行评估、分析、判读。因此,以制造过程的知识融合为基础,采用智能化设计已成为解决加工工艺设计的有效方法和重要发展方向。

4.集成化促进了制造的柔性化和敏捷化,是实现快速反应制造的基础 面对变化莫测的市场,制造企业应具有快速组织生产、柔性制造和灵活应变的能力,即具备快速响应能力。快速响应制造以数字化、柔性化、敏捷化为基本特征,它要求制造企业通过企业内部网络和外部网络相结合,形成网络化的集成制造系统,对各种设计、制造和信息以及人力、物力等资源进行集成,从而快速地制造出高质量、低成本的新产品。目前,在实际的产品研制中,数字化技术的应用“点”很多,研究的触角也很广泛,但众多的研究基本上还处于“孤岛状”。单点推进多,系统化的研究应用少,总体效能不高,不能满足快速研制的需要。CAD/CAM/CAPP及计算机辅助工艺规划(Compute Aided Process Planning,capp)等技术在制造中有了多方面的应用,但对于数字化环境中零件、工艺、制造资源等之间的互动和关联的研究与应用还相差甚远,在数字空间中的运行模式尚在探索之中。建立基于信息技术的数字化定义、工艺设计、工装设计、设备数控的综合集成系统,可以减少中间传递环节,减少传递误差引起的返工,提高系统的柔性,实现快速反应。

一、数字中国建设的意义

数字中国建设为各项事业发展提供信息化技术和信息资源支撑

数字中国建设是统筹推进“五位一体”总体布局、协调推进“四个全面”战略布局的重要实践,将为我国经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设提供信息化技术和信息资源支撑。数字中国建设的深入推进,将有力推动我国实现数字经济优质化、数字治理高效化和智慧生活惠民化。

数字中国建设要落脚于“造福社会、造福人民”,全面优化信息基础设施,推广应用人工智能技术,提供信息惠民便民服务,提高人民生活的智能化、便捷化水平,让人民群众在信息化发展中有更多的获得感、幸福感、安全感。

数字化、网络化、智能化驱动数字中国建设向纵深推进。作为一种新的生产资料,数据成为实体经济创新发展的新要素,催生出新行业新业态新模式,共享经济、数据挖掘、数据解决方案等战略性新兴产业引领数字经济蓬勃发展。作为一种新的生产技术,数据是实体经济提档发展的新抓手,互联网、大数据、云计算、人工智能与实体经济、传统产业的深度融合,重塑着传统经济形态。

以网络化驱动数字治理变革。互联网、物联网、移动互联等技术的普遍适用与深度嵌入,引起了信息采集、传递、分析、运用模式的革命性变迁,驱动多元主体从多方视角、多个维度对集成数据展开多层次分析与应用,推动治理实践走向公开化和扁平化。

以智能化驱动数字信息惠民。智能化工具作为一个庞大规模的、自上而下的、有组织的信息网络体系,基于移动互联、物联网、大数据、云计算、人工智能的飞速发展,大大增强了公共服务、国家管理和社会治理的智能化、便捷化程度,改变着人们的生产方式、工作方式、交往方式、生活方式、思维方式等,从源头上丰富了人们的需求、从理念上改变了人们的行为、从方式上创新了人们的选择。

二、数字中国建设面临的挑战

1、政府监管体制亟需跟进

现有政府监管体系构建于各行业主管部门的分类设置,面对行业的数字化转型发展以及数字经济新兴业态在本行业的衍生发展和快速生长,往往反应速度慢,容易错失发展机遇。中国需要“数字经济化”,电子商务只是数字经济的序幕,进入IOT时代,数据爆炸将给全球带来新挑战,中国当前需要一部数字经济法,这部数字经济法不仅是一部监管法,更应该是一部发展法,这种制度上的创新才是中国对世界真正的贡献,并建议将电子商务法升级为数字经济法。

2、数字化转型分化程度明显

不同行业领域融合创新能力和水平参差不齐,对数字化转型的需求各异,融合创新路径需要结合产业进行针对性的研究。

3、智慧社会发展面临平台孤立风险

我国城市管理服务工作重复建设、分散建设问题突出,缺乏统一大平台予以支撑。全国各地教育、医疗、社保、出行、文化、政务等线上服务平台建设较为分散,不但为市民带来“极易混淆”的困扰,更为政府带来“平台孤岛”的问题。

4、数据安全和数据权问题凸显

数字中国深入发展,带来了多领域、多环节、多主体、多层次数据的广泛收集、海量集中,为个人隐私保护和国家主权维护带来新挑战。

2021年的疫情极大提高了全社会对数字化的认识,以远程协作为代表的、基于数字平台运作的方式成为人们因为疫情而禁足时现实的选择。疫情极大地提升了整个国家社会治理技术的进步,整个社会在移动互联网和大数据的支撑下,以无死角无缝隙无断点的方式,实现了对人员流动的有效监控,国家治理能力迈上了一个新的台阶。

数字技术的巨大影响绝不仅仅局限于疫情之下人员流动这样的特殊阶段、特殊场景之下。企业的数字化转型的迫切性表现的更为突出。

每个企业都有自己的创新方式,但是近年来,数字化转型一直是对技术给全球企业带来的快速颠覆关键反应,同时也面临着挑战。对于大多数企业来说,数字化转型是由增长机会推动的,它不仅具有竞争力,面向未来的企业的战略,而且已成为生存的强制性和快速要求,企业实施强大的数字化转型战略,以保持领先于未来的中断。

一、什么是企业数字化转型

企业数字化转型,是指企业利用数字技术,将企业生产经营的某一个环节甚至整个业务流程的信息数据全部整合起来,形成有价值的数字资产,通过大数据,云计算等处理技术反馈有效信息,最终赋能到企业商业价值的过程。

二、企业做数字化转型的理由

1、能够提高工作效率

数字化转型能够让员工在部门与部门之间的沟通更加顺畅,让整个组织持续数据流,能够让客户的整个生命周期中从一个阶段到另一个阶段的无缝过渡,节省时间,提高效率。

2、提高透明度

数字化转型能够实时深入研究日常数据的能力使得业务的各个方面都能够稳定的运营。最重要的是,能够增加跨团队的透明度,看到运营的每一个阶段,快速解决问题。

3、降低成本

大多数企业都需要花费大量的金钱和时间来维护旧系统遗留的问题和产品,而数字化转型能够通过集成高效处理流程和快速识别问题,从而节省时间和金钱。

4、增加收益

数字化转型可以通过数据识别到当前业务流程中的缺陷,提高业务不同方面的透明度,员工和管理层可以通过模式识别,趋势评估和数据驱动型改进,从而实现最大限度地降低成本,轻松增加收入。

5、提高用户体验

数字化转型的成功与否核心是客户,提高了用户的体验,意味着转型有价值。所以,数字化转型能够通过系统查看并深入了解消费者消费流程,了解库存剩余,可用的服务和产品,节省销售,使得整体更清洁,更简单的购买流程。

6、提高竞争优势

企业之间的业务竞争是非常激烈的,通过数字化转型可以提前计划新系统所需的特性和功能,拨入企业擅长的内容以及可以改善业务的位置,从而改善业务基础设施,提高您在行业中的优势。

低代码如何助力企业数字化转型?

通过前边对数字化转型的讲解,大家应该明白这种转型改革并不是针对某个人、亦或是某个部门,而是企业整体所有员工的共同改革。这样一来有一个问题就出现了,数字化本身算是前沿的领域,很多技术、应用都只是局限在IT部门,像销售、市场、制造等部门可能并不了解数字化,也就很难在发展中提供足够的助力。

要知道数字化转型可是一个系统级的工程,如果没有企业整体的共同发展建设,那么是很难成功落地,并发挥巨大作用的。

通俗来讲,你可以理解为将企业业务场景的数据与流程搬至线上,通过数字化来运转与呈现;这一过程,大多数企业完成了从纸笔、Excel到使用CRM\ERP等管理系统、甚至定制开发企业应用的转型。

应用功能越来越多,成本却越来越高,而且使用起来也越来越繁琐,不同业务之间的数据不相通,业务也难以协同。这无疑与企业渴望通过数字化转型来降本增效的初衷相悖。所以低代码的各种应用及服务就开始大规模的发展起来,并成功在众多数字化转型企业中实现了价值。

低代码开发有哪些优势?

1、成倍增长的开发速度

除了从一开始就实现更快的开发之外,低代码平台还有可能通过每个项目加快软件开发生命周期。这是因为,每次开发人员构建新的代码块时,他们都可以将其存储下来,以便在下一个项目中复用。

2、解决开发商短缺问题

有经验的开发人员无法跟上对软件不断增长的需求。低代码开发通过提高生产力和促进公民发展来帮助应对这一挑战。

3、成本更低

传统的应用程序开发需要很高的费用,这主要是因为开发人员需要耗费很长的时间需要手工编写大量的代码,人力成本很高,但是使用低代码开发平台开发应用程序,只需要编写少量的代码,而且无需花费大量时间进行测试和修改,所以人力成本比较低,开发费用也比传统应用程序开发低,能够为企业节约一笔费用。

4、维护性更好

对于传统应用程序,维护和升级需要很长时间。开发人员必须手动修复错误并添加新功能。但是,通过低代码平台开发的应用程序,维护难度和代码量也较低,所以,可以提高系统的维护性。

5、频繁迭代以获得更好的解决方案

由于低代码可实现更频繁的迭代,因此在整个开发过程中可以更快、更频繁地实现反馈。这最终有助于确保解决方案更好地与组织及其客户提出的需求和期望保持一致。

其一,数字化转型是企业高质量发展的动力保证。数字经济代表了未来经济的发展方向,已成为经济增长的核心要素和企业竞争的关键领域。加快数字化转型将加速推进新技术创新、新产品培育、新模式扩散和新业态发展,推动企业更广更深融入并完善全球供给体系,促进我国产业迈向全球价值链中高端,加快企业高质量发展。

其二,数字化转型是构筑竞争新优势的有效路径。新一代信息技术是新一轮科技革命的核心力量,孕育着产业变革的巨大潜能,是我国构筑竞争优势、抢占发展主导权的关键领域。中大咨询数字化专家认为,加快数字化转型,将推动国有企业的生产方式、业务形态、商业模式等产生颠覆式重构,有机会发挥后发优势,实现换道超车,抢占新一轮产业竞争制高点。

其三,数字化转型是创新驱动发展的有力抓手。新一代信息技术是全球创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的创新领域,在当前复杂多变的国际国内新形势下,加快数字化转型,将有效激发国有企业创新活力,降低国有企业创新门槛和成本,加快构建实时、开放、高效、协同的创新体系,创新驱动发展。

修家谱的意义

修家谱是中国人的传统,

1、美好记忆从这里开始

美好记忆从这里开始——为孩子留下美好的记忆,让他们了解家族亲人的故事,一颗充满家庭信息的家族树是父母送给宝贝最好的礼物。在这里同时可以记录宝贝的成长历程。从我开始,建立一棵属于自己的家族树!

2、关爱家人从这里开始

父母都把子女的生日记在心头。可是你是否清楚的知道父母的生日?你是否了解他们这辈子的经历?常回家看看,常陪父母聊聊天也许对于很多人来说并不是件容易的事情。但是这里将为你提供实现这一心愿的空间。  

关心家人从这里开始──与父母,亲戚,这些关心你的人们在网上相聚,无论是文字、照片、视频都可以轻松分享。让一颗丰富多彩的家族树把他们紧紧联系在一起。从我开始建立一棵属于自己的家族树!

3.寻根问祖从这里开始  

寻根问祖从这里开始──由于中国历史上,尤其是近代历史上,中国人的几次大的迁徙,使我们大多数家族的“走向”显得扑朔迷离,为了追寻我们祖辈的轨迹,也为了我们今后能给我们的孩子回答上面的问题。从我开始,建立一棵属于自己的家族树。

4、青史留名从这里开始

雁过留声、人过留名,是一个美好的理想,但是这个世界上的大多数人注定在历史中只是路人甲,作为芸芸众生中的一员,想让自己的名字永远在历史中有一锥之地,修家谱似乎是唯一的方法,但是在数字话的时代,我们还要修那种“韦编三绝”的传统家谱吗?

青史留名从这里开始──数字化不再是前卫杂志里的一个名词而已,数字化已经全面进入到我们的生活了,全免费、可查询、集贴图、视频、博客与一身的数字化家谱就在这里等待你将自己的历史刻在历史的天空里。从我开始,建立一棵属于自己的家族树。

5、追寻缘分从这里开始

萍水相逢的两个人,不远万里聚到一起,冥冥之中真的只是缘分吗?你和她(他)之间是不是在前世就已经有了不离不弃的约定呢?翻开你们两个人的家谱看看,也许你们两个家族在许多年前就曾经有过交点。

追寻缘分从这里开始──也许你们的血液里,有着万分之一的关联,只是你们还不知道,就是这从许久以前流传下来的这一点点关联,铸就着你今生的幸福。看看你们的缘分是不是早已注定,从我开始,建立一棵属于自己的家族树。

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