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關鍵詞: 應用型本科機械專業 工程軟件 數字化制造工程能力培養 教學方法改革
一、引言
以信息技術為主導的現代科技的迅速發展推動了制造業和數字化產品開發技術的快速發展,現代制造業則借助數字化產品開發技術實現了從設計、制造全過程的并行模式,采用數字化三維數據模型取代原來的物理原型,從而縮短了新產品開發周期。現代制造業正逐步普及以三維CAD/CAM技術為核心的產品數字化制造,企業的數字化制造水平可以說在一定程度上反映了企業的核心競爭力。
目前許多高校傳統機械工程學科的教學模式是以常規機械設計制造流程為主線的,課程體系的設置重理論輕實踐,各單元技術間存在很大的脫節與重復現象,沒有形成完整的體系,與企業的工程實踐結合不緊密,沒有體現行業的發展技術現狀。
我院是新建本科院校,提出“工程教育,職業取向”的人才培養模式,將原有課程體系調整為:“以綜合素質培養為核心、創新教育為主線、以數字化產品開發技術為手段、拓寬基礎、加強工程實踐能力培養”。
企業在制造活動中廣泛使用工程軟件,工程軟件的應用能力和水平直接反映了企業的先進制造水平。為面向企業就業客戶群,培養適銷對路的應用型機械專業人才,必須緊跟企業的生產技術,以典型企業的工程應用軟件為教學工具,規劃教學內容,探索行之有效的工程軟件教學方法,通過工程軟件實現產品的數字化的制造流程,將理論知識應用于軟件的使用中去指導應用,通過軟件使用促進學生理解和掌握理論知識,培養學生的數字化制造綜合工程應用能力。
二、教學規劃
依據典型企業調研結果確定機械專業培養方案和課程大綱標準,形成數字化制造課程群。數字化制造課程群分理論課程、實踐課程、課外培養三大體系。以企業使用的主流典型工程軟件為應用工具培養工程能力,在教學過程中應用的工程軟件如表1所示。
課程采用基于企業情境的項目教學法、理實一體化教學法等多種形式,以企業典型零件加工為項目內容,每個項目包含若干子項目。項目分為基礎項目、提高項目和拓展項目三大類,項目設計遵循由淺入深、循序遞進的原則。
理論環節與實踐環節密切結合,多媒體教室、CAD/CAM機房和數控實訓室交替上課。講授軟件時,講述基本的原理,學生課上和課后做練習,習題取自實際工程實例。
注重學生自學和課外培養相結合,機房根據學生申請開放管理,教師現場答疑,培養學生的工程軟件使用能力。
課程考核有多種形式,理論課程考核有平時考核和期末考核,平時考核包括課程表現、課后作業質量、階段大作業質量、實驗完成質量;期末考核包括試卷成績、現場考核等幾部分。課程表現主要考核學生對教師課程參與的能力,占總成績分數的15%,具體包括出勤情況、課上聽課和上機的態度、課上回答問題的情況、完成軟件練習的情況;課后作業的完成質量,完成與課上內容相關的軟件使用解決具體問題。
對于純工程軟件應用類課程的考試,比如現代CAD/CAM應用,試卷采用理論和實際相結合考試形式,統一于一張試卷內,在CAD/CAM機房考試,理論筆試和上機考試相結合進行,理論考試考查對工程軟件基本知識和基本技能的理解,占總成績分數的25%;上機考查利用工程軟件解決零件的數控程序編制問題的能力。
對于基于項目的實踐課程的考核,教師匯總學生的所有考核分數評定成績,成績由四部分組成,包括出勤率分數、教師過程考核分數、項目分數、設計資料質量分數,總成績按百分制給出。其中出勤率占10%,教師過程考核占10%,項目分數占70%,設計資料質量占10%。項目分數由個人自評分數、組內互評分數、組長評分分數、組間互評分數加權綜合而成。
三、結語
我們在應用型本科機械專業的人才培養中利用工程軟件培養學生的數字化制造工程能力,改革教學方法,學生樂于將知識應用于實踐,使理論有用武之地,激發出濃厚的學習興趣,培養了動手能力,加強了團隊的合作精神。對就業企業單位和就業學生的跟蹤調查,表明學生從學校向企業的職場轉換的時間明顯縮短,工作后對崗位的適應能力明顯增強,企業反映效果較好。
參考文獻:
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[3]朱學超.高職院校數控實訓教學的實踐與探索[J].實驗室研究與探索,2008,27(3):157-160.
(一)控制工程
控制工程是指結合了工程理論與計算機技術理論為基礎的核心概念, 是一種處理各種自動化技術中出現的工程技術問題的工程技術, 控制工程在各種機械電子工程技術實施中都得到了廣泛性的應用,以多輸入、多輸出,改變參數和非線性等設計問題為主要研究問題, 因此控制工程在機械制造業中越來越受到重視。
(二)機械電子工程
機械電子工程并不是一種獨特的工程學科,它通常采用模塊化的方式來完成系統操作,機械電子工程系統有著構造簡單的特性, 減小了機械電子工程系統的總體積,提高了機械電子工程的性能,不過,隨著機械電子工程系統的復雜性不斷地增加, 就必須要使機械工程與計算機技術統一地結合在一起, 從而使得控制工程在機械電子工程能夠得到更好地發展。
二、控制工程技術在機械電子工程中的應用
(一)神經網絡控制的應用
在生物學基礎上形成的神經網絡控制技術,是將多個有效簡單的網絡神經元連接為一個網絡系統,可以對于大規模網絡數據信息進行有效的處理。雖然網絡神經元比較簡單,但將多個有效的網絡神經元進行連接與融合,將形成具有復雜處理能力的神經網絡控制系統。在電子機械工程中,神經網絡控制系統可以有效在數控機床中應用。比如:合理利用神經網絡控制系統,可以將數控機床加工過程中的不確定時間進行有效改變,最終使得數控機床加工的效率幅度得到大規模提升,使得機械電子工程行業的安全性得到全面提升。
(二)模糊控制在機械加工過程中的應用
在機械電子工程中,工人所操作的手續非常復雜,尤其是在機械加工的過程中,技術的操作基本上很難順利完成。所以,在機械電子工程中,如果采用常規的控制方法是很難建立起精確的數學模型。而建立起的數學模型操作也是難度較大,并且自動控制的效果也不是很理想。而模糊控制技術相對于數學模型具有直觀和構造算法靈活化以及控制編程簡單化的特征,可以將原本復雜的技術轉化為簡單的技術。所以,在這些機械工程控制中也得到了廣泛的應用。另外,模糊控制的操作方式并不用對控制對象進行精準的數學描述,只需要直接的輸入測量值與設定的偏差及其偏差變化率等條件,就能夠得到最優控制輸出值。因此,在目前電子工程控制過程中,我們可以利用模糊控制在特定的功能區進行,并且模糊控制系統的仿真實驗結果可以顯示出十分明顯的控制效果。
(三)魯棒控制的應用
控制工程技術中的魯棒控制指的是,技術系統在受到外界條件干擾下依然可以在某一方面保持應有的功能與特性,最終使得其具有良好的應用效果。具體來講,我們將控制工程技術中的魯棒控制在機械電子工程中進行應用,可以提高機械電子工程工藝的質量和水平。比如:我們以魯棒控制在機械電子工程中機械制造生產為例子進行具體的說明。如:在柔性臂軌跡制造中,我們通常應用的是滑膜變結構的控制方法來進行工藝制造的控制,并且研究出慢變控制器。而我們有效的應用魯棒控制就可以應用先進的理論研究出魯棒控制器,并且使其發揮出應有的作用,對于整個系統的控制器結構進行科學調節。因此,我們應用這種方式,通過應用補償控制算法,可以對操作軌跡模擬研究工作進行有效的補償控制計算,最終保障柔性臂軌跡制造中的滑膜變結構。同時,想要達到以上的控制結果,我們需要對于其運行目標軌跡的過程進行有效的控制,使其具有合理化應用的組合方式,最終確保控制工作的效果。
(四)智能控制系統在機械電子工程中的應用
智能控制系統就是指人工智能與計算機技術結合在一起, 對機械電子工程當中的某一操作流程進行人工化的智能模擬和控制,使得智能的機器人可以像人一樣進行操作工作,智能控制系統能夠與人類的大腦思維模式相似, 智能控制系統能夠做到自主收集相關信息等。 因此,智能控制系統結合了人工智能的特性進行了機械化大生產, 使其生產效率與人工生產模式相比,得到了質的飛躍,還可以對生產操作流程進行嚴格控制,節約了人力、物力資源成本,提高了機械制造行業的經濟收入。對于應用這些先進技術方式的企業來講,樹立了良好的成本控制思維,提高了生產工藝的科技含量,在市場中形成了有效的精品深加工的理念,有利于企業未來的進步與發展。
三、結束語
控制工程是現代化高科技的產物,尤其是在機械電子工程早已實現了機電一體化的今天,控制工程系統更是被廣泛運用于機械電子工程中。它使機械電子工程的操作得到了有效的優化,并有效地提高了機械電子工程的操作效率和可靠度與精度等多項指標,因此它對于推動機械電子工程的產業升級是具有積極的意義的。21 世紀是信息化的社會,計算機控制工程技術在機械電子工程中得到了有效運用。隨著機械電子工程中機電一體化技術的不斷發展,控制工程系統逐漸起著越來越重要的作用。它的精髓在于將控制工程的手段與計算機機械電子工程技術相結合,有效地推動了機械電子工程的智能化,也日益引發人們的高度關注。
參考文獻:
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關鍵詞:再制造 表面工程 智能制造 應用
中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)01-0310-02
我國制造產業的發展一直遵循國家的相關規定和要求,根據 《 “十二五” 智能制造裝備產業發展規劃》的規定,相關企業要在接下來的5年到10年間,積極拓展自身運營模式,并且建構更加完善的制造模型。截止到2015年,我國智能制造裝備產業的實際銷售收入金額預計將超過1萬億元。預計再過五年,智能制造裝備業將成為具有國際競爭力的先導產業。正是基于此,企業要積極建立并完善智能裝備產業體系,一定程度上實現裝備的智能化及制造過程的自動化。
一、再制造的表面工程概述
1.再制造的含義
再制造產業以商品的全壽命周期為基本研究理論,以提升原產品性能為基本目標,再制造的過程,就是建構更加優質、高效以及節能環保的過程。在再制造項目運行過程中,技術人員要依托先進的技術結構和產業化生產模型,實現修復和創新,并且積極落實切實有效的管控措施。也就是說,再制造的過程就是產品質量以及性能優化升級的過程。再制造后的產品成本是新品的50%,節能60%[1]。
2.再制造表面工程的發展階段
我國再制造表面工程項目也經歷了一段漫長的發展期,從傳統的單一表面工程階段,到符合表面工程階段,再到納米表面工程階段,技術在更替和轉變,相應的運維操作模式也呈現創新發展的景象。為了進一步提升再制造工程產業的發展水平,再制造項目已經逐漸轉為智能化制造機制,目前,我國車輛網市場、物聯網、智能家居等都呈現出拉升態勢。
正是基于科學技術的不斷推進,再制造項目的運行結構和項目推廣程度在不斷優化,對應項目的發展節奏也在增速。加之移動互聯網的普及,使得智能硬件設施也逐漸滲透到人們的生活中。由于智能制造項目的高速發展,也極大擴展和豐富了智能硬件產品的功能。創客空間、 云計算服務、 智能信息渠道、應用程序開發、眾籌等成為了我國現代化經濟產業中不可或缺的模塊,并且,自2013 年以來,可穿戴設備、智能家居等智能硬件也實現了跨越式發展。具體數據如下:
2013年到2017年,中國可穿戴O備市場規模呈現出穩步增長的態勢,2013年市場規模約為13.8億;2014年市場規模約為45.4億,增長率為229.4%,增長率已經突破了200%;2015年市場規模約為105.6億,增長率為132.6%;2016年市場規模約為180.4億,增長率為70.8%;預計在2017年,市場規模約為198.1億,增長率為65.2%,盡管增長率有所滑落,但是從數據不難發現,短短五年時間,可穿戴設備的市場規模已經增長了150億元,市場空間巨大。
2012年到2017年,中國車聯網市場規模呈現出穩步增長的態勢,2012年市場規模約為580億;2013年市場規模約為730億,增長率為25.9%;2014年市場規模約為1100億,增長率為50.7%;2015年市場規模約為1550億,增長率為40.9%;2016年市場規模約為2120億,增長率為36.8%,預計在2017年,市場規模約為2640億。
2012年到2017年,中國物聯網市場規模也在穩步提高,2012年物聯網市場規模約為3650億元;2013年物聯網市場規模為5096億元,增長率突破39%;2014年物聯網市場規模為6198億元,增長率為21.6%;2015年物聯網市場規模為7556億元,增長率為21.9%,增長有小幅度提高;2016年物聯網市場規模為8900億元,增長率為17.8%;預計2017年物聯網市場規模將突破1萬億元[2]。
2012年到2017年,中國智能家居市場規模也在逐步升級,從2013年市場規模的156億元,到2013年的221億元,增長率已經達到41.7%;2014年市場規模約為304億元,增長率為37.6%;2014年市場規模約為431億元,增長率為41.8%;2015年市場規模約為660億元,增長率有大幅度拉升,約為53.1%;預計2017年我國智能家居市場的總規模將近1000億元,增長率也將控制在49.7%左右。
二、再制造的表面工程應用分析
1.機器人技術
近幾年,我國智能機器人產業發展速度較快,據中國機器人產業聯盟提供的相關數據顯示,在2014年,全球智能機器人銷量增長了接近30%,約為22.5萬臺,就中國市場而言,在2014年一年,智能機器人的銷量就增長為54%,約為5.6萬臺,已經連續兩年成為全球最大工業機器人市場[3]。智能機器人主要是借助高新技術,將傳統制造業推向了新的發展高度,且整體技術結構和技術應用價值都非常廣闊。針對實際發展情況,在2006年到2016年十年間,中國機器人市場銷量年均復合增長率達已經超過30%,值得一提的是,在2013年和2014年兩年,其增長率已經接近50%。智能機器人的應用領域十分廣泛,不僅在家居、工業等方面積極拓寬發展領域,在汽車行業的應用也越來越廣泛,國內汽車行業機器人市場約400多億元,預計未來10年,我國電子電氣、化工、生化制藥等行業的機器人需求則成倍增長。甚至到了2020年,我國國內機器人市場將突破2000億元大關。
在智能機器人研究和發展運行的過程中,再制造的表面工程項目發揮了重要的推動作用,實現整體運維結構和運行模式的最優化。并且,在工業迅速發展的進程中,基于老齡化和勞動力成本上升等社會現象,智能機器人向服務機器人轉型的市場空間正在逐步打開,且整體行業空間巨大[4]。
據國際機器人聯盟的數據顯示,在2013-2016年全球已經有2000萬家用機器人被售賣和應用。隨著云機器人產業技術的迅猛發展,小型家用輔助機器人將大幅度降低生產成本,中國作為機器人主要市場,家用機器人的市場容量和產業運行增長速度也受到了關注。
2.傳感器技術
在工業發展進程中,傳感器的應用價值和使用范圍非常大,需要相關技術人員給予高度重視,傳統傳感器在應用過程中的弊端也逐漸呈現出來,如何進一步落實新興技術和產業發展結構的融合,正是傳感器產業需要在實踐中認真思考的。再制造的表面工程,針對傳感器進行自動化生產模式的產業創新。智能化傳感器越來越多地被應用到各個領域內,特別是工業自動化項目[5]。據美國光電產業發展協會的數據和產業預測,國際市場中智能傳感器的銷售額將以每年 20% 的速度增長。加之國內物聯網應用的規模和范圍在不斷增大,工業界也在考慮把智能傳感器引入工業生產中。在工業項目運行過程中,借助智能傳感器的相應元件,對數據進行集中采集,從而進一步打造高度自動化的生產模式。
據相關數據統計,截止到2015年,中國傳感器制造業規模將增長13%,實現銷售收入約440億元。正是基于我國傳感器市場的穩步發展,在物聯網市場逐漸優化的規動力之下,2016年中國傳感器市場規模有望達到1000億元以上。除此之外,智能傳感器也將被應用在食品行業、配送物流行業、汽車行業、煤礦開采行業以及計算機行業等領域[6]。
3.3D打印技術
隨著科學技術的進步,再制造的表面工程也延伸到傳統打印行業,利用3D打印已經成為無紙化辦公以及高科技辦公的新興發展趨勢。據中國3D打印技術產業聯盟統計的數據顯示,截止到2014年全球3D打印市場規模已經達到了40億美元。并且,將在2018年增長至125億美元。而中國市場的3D打印技術,也將呈現出高速發展的態勢,艾媒咨詢數據中,中國3D打印技術已經逐漸成型,且整體市場規模保持較高的增長速度[7]。
在2015年,我國已經生產了約20萬臺3D打印機,不僅產量較大,且整體質量也符合設備標準,并已經出售到全球各地,總價值量達到了16億元。盡管如此,3D打印技術的國內普及速率還有待提升,因此,產業內部甚至可以將3D打印視作即將要開始的工業革命。
4.工業軟件
近幾年,我國工業軟件項目也呈現出高速發展的狀態,尤其是航空航天、能源電力、裝備制造等領域的智能制造項目,對工業軟件市場規模的增長提供了支撐,并且工業大數據等成為了發展重點。
結束語
總而言之,再制造表面工程是一項能實現資源節約以及環境保護的產業制造方式,將其和智能化技術結合在一起,是未來制造業發展的必然趨勢,表面工程技術是整體運維系統的重要技術模型,需要相關技術人員給予高度重視,在貼合時展訴求的基礎上,確保我國再制造表面工程的智能化發展進程得到順利推廣,實現可持續發展的產業戰略目標。
參考文獻
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關鍵詞:建筑工程技術;發展現狀;發展趨勢;
建筑行業作為國民經濟發展的基礎產業,在社會發展中占有重要的地位。建筑行業的迅猛發展豐富了建筑工程技術種類,拓展了建筑工程技術手段,促進建筑工程技術不斷提高和創新。因此,對我國建筑工程技術發展趨勢進行系統分析和總結,對促進我國建筑行業以及國民經濟的健康發展,具有重要的理論和現實意義。
1 建筑工程技術特點
1.1 建筑工程技術涵蓋領域廣泛。
建筑工程技術涵蓋的領域包括土建、采暖衛生、煤氣工程、電梯與消防等方面,涉及的學科包括材料力學、結構力學、施工技術、鋼筋混凝土技術等,每個領域內學科和理論知識又有交叉。技術人員除了需要熟練掌握這一系列的專業知識外,還需要對與建筑工程相關的一些邊緣學科有所了解,例如建筑材料學、經濟管理學等。
1.2 建筑工程技術的專業性較強。
建筑工程行業的技術人員,除了要具備扎實的理論知識,還需要經過多年的經驗積累,才能對相關技術問題做出準確判斷。隨著我國建筑行業整體技術水平的提高,對從業人員的技術要求也越來越高,這就需要科技人員在掌握已有建筑工程技術的基礎上,不斷學習和創新,最終成為能夠應對和解決各種技術問題的復合型專業人才。
1.3 建筑工程技術更新速度快。
得益于我國改革開放政策的不斷深化,我國與世界其他國家的交流聯系日益緊密,建筑行業的合作和拓展不斷加深。通過不斷學習先進的建筑工程技術,引進先進的技術裝備,吸收大批優秀的工程技術人才,使我國的建筑工程技術水平有了迅猛發展,技術更新換代的速度大大提高。隨著我國相關專業人才的不斷優化,在建筑工程技術領域所取得的成就會更加顯著。
2 建筑工程技術發展現狀
2.1 抗震技術
我國幅員遼闊,許多省市位于高烈度地區,防震、抗震工作量大,抗震形式較為嚴峻。隨著技術水平的發展,我國也發展和積累了一批先進的抗震技術。我國的建筑抗震技術取得的成果包括減震裝置研制和使用、隔震結構隔震構件性能提高、隔震建筑安全能提升、建筑安全性和可修復性提高。抗震技術的發展,使建筑具有良好抗震性能,有效提高了建筑抗震效果。
2.2防水防滲技術
近年來,我國新型建筑防水材料的生產和應用技術得到迅速發展。防水材料從單一的紙胎油氈逐步發展成改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材、建筑防水涂料、建筑密封材料等四大類產品體系。建筑防水工程的施工由專業的防水施工隊伍,因地制宜,合理選擇防水材料和施工方法進行施工。目前,建筑工程上使用新型防水材料的比例逐漸增大,防水材料產品逐步向無毒型、環保型發展。
2.3 節能技術
我國的建筑技能技術雖然起步較晚,但是由于國家以及建設、環保部門的重視程度較高,我國建筑節能工作取得了一定的科技成果,并廣泛的應用于建筑照明、采暖和制冷項目中,形成了一系列的節能建筑示范區,并帶動了相關行業的發展。已經大范圍使用的技術包括:圍欄結構節能技術、能源系統節能控制技術、光伏發電技術、淺層地溫能地源熱泵技術。節能技術的發展有效降低了能源消耗和環境污染。
3 建筑工程技術發展趨勢
3.1 建筑工程技術的高技術化
隨著社會水平的提高,人們對建筑工程的要求已不再停留在數量和規模上,轉而更重視建筑工程的美觀、品質、安全、環境和功能。我國電子技術和信息科學技術的不斷發展,推動了建筑技術向著結構精密化、功能多元化、控制智能化的高新技術化方向發展,建筑材料技術也向著高技術指標、多功能的方向發展。例如在混凝土中預置填充樹脂的毛細管,自動封閉和粘接裂縫;通過在混凝土構件中預埋光纖,監測構件在荷載作用下的變形位移。
3.2建筑工程技術的生態化
建筑工程技術的生態化是指利用結構技術、構造技術、材料技術、設備技術,從可持續發展角度,兼顧建筑工程質量和對生態環境的影響,使建筑工程是我設計目標、過程和建筑工程的運行向著零污染、低能耗、安全舒適的方向發展,延長建筑的使用壽命,使建筑和周圍的生態環境達到和諧統一。例如住宅小區中對建筑的隔聲、隔熱保溫、降噪、太陽能利用、水資源循環等,反映了現代建筑工程技術生態化的發展趨勢。
3.3建筑工程技術的智能化
在國家標準《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2006)中對建筑智能化有如下定義:“以建筑物為平臺,兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等,集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境。”建工程技術的智能化強調建筑技術信息化、智能化,并在建筑過程中予以體現,根據實際需求統籌規劃、總體平衡,避免脫離實際追求不適用的系統先進性,強調選擇技術和系統設備的適宜性。通過開發“信息設施運行管理系統”、“物聯網系統”,將建筑內各類信息設施的資源配置、技術性能、運行狀態等相關信息進行監測、分析、處理和維護。
3.4 建筑工程技術現代化
建筑工程技術工業化是建筑行業發展的主要方向,主要表現在建筑設計標準化、構配件生產批量化、施工機械化和組織管理科學化。目前,我國的建筑行業勞動生產率低、質量問題較多、技術進步緩慢,通過現代化、科學化的制造、運輸、安裝和管理方式,代替傳統建筑行業中分散的、低水平的、低效率的手工業生產方式,以滿足建筑市場的發展需要。
4 結束語
未來若干年,我國仍是建筑行業高速發展時期。新技術、新材料、新工藝的涌現將逐步改變傳統建筑行業,使建筑向著安全、舒適、便捷、節能的方向發展,建筑工程技術也將向著高技術化、生態化、智能化和現代化的方向發展。我們依然需要不斷總結以往的工程經驗,學習和掌握優秀建筑工程技術和先進科學的管理方法,為工程項目的順利實施提供可靠的技術保障。
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【關鍵詞】自動化;電子信息;工程設計
引言
自十八世紀之后,人類就邁入了機器時代,首推的功臣就是瓦特,他于1785年對蒸汽機進行改良,促使著科學技術不斷前行,漸漸地自動化技術便應運而生,在工業技術的領域中自動化技術占有重要的地位,在日常的工業生產中自動化技術解決了減少生產勞動力的問題,為相關的企業節約了生產成本。在如今的電子信息時代自動化技術也具有重要的作用。
1.自動化技術的概念
在現代科學技術的發展中,自動化作為一種高新技術的代表具有重要地位,自動化技術結合多樣的技術形式,例如,電力電子技術、計算機技術、信息傳感器技術和網絡通信技術等。自動化技術主要應用于機器和設備的控制,對機器和設備進行自動調節和檢測,對機器的開關進行自動化的控制,自動化的應用可以使機器代替人類進行工作,通過這門技術可以使機器處于自動化或者是半自動化的工作狀態。
2.自動化技術的意義
自動化技術具有廣泛性,在電子信息工程中可以利用到自動化技術提高設計的效率,計算機能夠代替人來工作,可以有效地提升生產效率。對中國的自動化工業具有重要的促進作用,自動化技術融合了很多技術,自動化技術的適用性很強,電子技術和計算機技術共同構成了電子信息工程技術,自動化技術在其中的應用可以提高電子信息工程的工作效率。以往的電子信息工程技術的開發過程主要利用計算機和電子技術,以往的模式主要依靠人工進行操作,巨大的人力和財力被損耗,利用比較智能的自動化技術有助于解決這一問題,自動化可以對機械進行控制,電子信息工程技術就具有了智能化的功效,自動化對電子信息工程技術的幫助很大。自動化技術的應用還可以保障電子信息工程技術的準確率[1]。
3.自動化技術的重要作用
自動化技術在電子信息工程設計中具有重大的作用,在計算機中運用自動化技術可以使相關程序實現自動化,可以有效地提高操作和工作效率,對于人力的應用也相對有所減少,自動化技術可以降低設計者的工作量,通過人力的節省和物力的節省得以實現,對于一些工作可以避免重復,電子信息工程技術的操作人員應該對自動化的相關知識有所了解,對產品進行創新。在在電子信息工程技術中應用自動化技術可以使電子信息工程技術邁入一個新的臺階,實現智能化的功能。自動化技術的應用可以提高生產的產品質量,對相關的程序進行優化處理,由于自動化的應用使得電子信息工程技術正處于改革階段,對設計工序進行完善可以使設計生產出的產品質量更好,更能滿足消費者的需求,自動化技術的功能相比于人腦的功能更加多,人腦完成不了的任務可以通過自動化實現,自動化在電子信息工程技術中的應用使得設計的精準度有所提高,對信息和控制的處理相比于人力要優越[2]。自動化設計還具有如下的重要作用:
3.1實現一體化和機械化
自動化技術就是利用機械操作代替人力操作,對現代社會的人力進行解放,生產企業利用自動化技術可以使工作流程趨于完善,對于人力成本可以進行節約,最終實現利潤最大化。在生活之中也可以利用自動化技術,自動化技術融入進電子信息工程技術就必須先掌握電子信息工程技術的相關原理,例如對電子技術和通信技術進行了解,最終可以有效利用電子技術和通信技術實現一體化和機械化,使得電子信息工程設計的功能趨于多樣化,相關的設計方案也可以多種多樣化[3]。
3.2實現智能控制化
對電子信息進行處理是對岸自信息工程設計的主要工作,電子信息的設計和開發都離不開自動化技術,自動化技術通過電子設備和信息系統讓機械和設備進行自動化的作業方式,對電子信息工程實現智能化的控制,在電子信息工程的設計中應用到自動化技術可以幫助生產企業進行大批量的生產,企業也可以收集到密度大的具有價值的信息,在對電子信息工程進行設計之前可以通過對電子信息進行控制和處理使得電子信息工程設計的留下恒和步驟更加完整,對設計方案可以提出很多整改建議,如此就可以逐步實現電子信息工程技術的智能控制化。
3.3實現精準化
自動化技術是先進的高科技技術,自動化技術具有人工設計不具有的精確化的特性,自動化技術的要求是高標準的,在對信息處理和控制應用上都占有絕對的優勢,電子信息工程技術由于融入了自動化技術就可逐步實現精確化,對電子行業的發展具有很大的推動作用,自動化技術也可以在應用中得以進步。
4.自動化技術的應用
4.1電子信息工程技術的應用
自動化技術要應用到電子信息工程技術之中就要通過計算機輔助技術,在設計的過程中對數據和方案進行優化,選擇最佳方案。計算機學要巨大的容量來裝載相關的數據和圖像,設計人員對數據進行計算,對圖像進行編輯和處理,為的是能夠快速找到這些數據和圖像。對于復雜和繁瑣的工作自動化都可以代勞,在程序中輸入需要的數據僅可以立即得到解決方案,自動化技術在電子信息工程技術中的應用減少了可能因人工噪聲的設計失誤[4]。
4.2電路分析的應用
電子信息工程技術的核心是電路分析和計算機控制,將自動化技術應用到電路分析中可以對相關電路進行優化,例如三相電路、電感電路和雙口網絡的電流電路。對計算機控制技術也有所幫助,計算機控制技術和自動化技術的發展息息相關。
4.3輔助制造的應用
電子信息工程技術的設計結果需要驗證,由設計人員完成的設計首先投入到生產之中,然后對生產出的產品進行驗證,如果發現不足及時進行修正,直到設計出的產品符合要求為止,在這個過程中,自動化技術可以實現對計算機輔助技術的優化,對輔助制造的應用主要可以表現在將產品的制造和檢驗融為一體,對電子工程的制造水平具有完善作用。
4.4集成制造的應用
電子信息工程涉及包含多個環節,對計算機集成制造技術的應用要合理,自動化可以對所有環節進行優化,自動化的集成制造應用可以是所有環節緊密相連,對于所有的信息進行集成管理,縮短設計的時間,自動化技術在集成制造中還可以起到統籌全局的作用,使得設計更加方便快捷,對于信息的傳遞也有所保障,信息可以在規定時間內準確無誤的傳達到位,同時對設計的產品質量也有所保證。
5.結論
電子信息工程設計離不開自動化技術的發展,自動化技術是比較綜合性的技術,自動化技術可以實現生產的一體化和機械化,為未來的科技發展指出一個方向,自動化技術的優勢需要合理利用。總之,自動化的應用設計還需要相關的專業人員投入精力進行研究,為電子產業的發展做出貢獻,為科技進步添一份力量。
參考文獻
[1]盛奇.淺談自動化技術在電子信息工程設計中的運用[J].科技資訊,2016,30:6+8.
[2]孟晗.自動化技術在電子信息工程設計中的應用研究[J].山東工業技術,2016,03:125.
[3]文武.探究自動化技術在電子信息工程設計中的應用[J].住宅與房地產,2016,15:246.
關鍵字:數控技術 智能化 知識工程 UG
Intelligent CNC programming system of
Liu Hao xu
(Tianjin Polytechnic university, Tianjin, Jixian 300160)
Abstract: In this paper, the advanced digital manufacturing technology in practical application problems, through analysis of the NC Technology and Industry Current, comprehensive development of numerical control technology in today world trends, discusses the development of NC technology. Study of knowledge acquisition, knowledge representation and knowledge reasoning in the CNC programming applications; in the intelligent NC programming system architecture language basis, to UG for the plateform use SQL Server database and UG Open API and Visual C + + develoption tools, development intelligent NC programming system; through the application programming examples demonstrate the feasibility and practicality of the research.
Keywords: Intelligent knowledge engineering CNC technology UG
一、數控編程系統智能化的概念和基礎
數控編程是數控加工準備階段的主要內容之一,通常包括分析零件圖樣,確定加工工藝過程;計算走刀軌跡,得出刀位數據;編寫數控加工程序;制作控制介質;校對程序及首件試切。有手工編程和自動編程兩種方法。總之,它是從零件圖紙到獲得數控加工程序的全過程。
數控編程分為手工編程和自動編程.手工編程是指編程的各個階段均由人工完成。對于幾何形狀復雜的零件需借助計算機使用規定的數控語言編寫零件源程序,經過處理后生成加工程序,稱為自動編程。隨著數控技術的發展,先進的數控系統不僅向用戶編程提供了一般的準備功能和輔助功能,而且為編程提供了擴展數控功能的手段。
而在數控編程系統的工作中,數字模型是工作的關鍵,同時也是數控編程系統的基礎,它在編程系統中所包含的信息量直接決定了數控編程系統的智能化發展程度。同時,這些在數字模型中所包括的信息在數控技術家中傳遞的方式也會對數控編程系統的智能化發展程度帶來一定的影響。同時,由于數學模型的發展包括:線框、曲面和實體,這些模型在結構上的不同,對描述同一物體所表述出來的信息量也是不一樣的。
二、數控編程系統智能化的研究現狀
就我國企業的發展上來看,國際上先進的數字化制造技術并沒有在我國的企業中得到廣泛的應用。
而就目前數控編程系統的智能化的進程上來看,主要表現在實體模型。在實體模型結構基礎上,數控編程系統已經實現了部分智能化。由于實體模型是通過特征造型的手段獲得的,因此在編程過程中,如何獲得這些特征,然后直接針對這些特征直接進行編程操作,并在操作過程中根據專家系統的支持提供更多的自動操作選項,成為當前智能數控編程系統的一個主要的發展方向。
三、基于UG的模具智能化數控系統的開發
(一)、知識庫獲取
數控編程是一個經驗性很強的領域,CNC工程師的經驗知識對加工效率、加工質量都有著較大的影響。數控編程經驗知識的主要特點有:首先,數控編程技術是無形的,只存在于CNC工程師的大腦中,并沒有實體上的形態。其次,由于數控編程技術的無形性,因此完全來源于CNC工程師自身的主觀意識,但是由于不同的CNC工程師自身工作經歷、知識結構等因素的不同,他們對相同問題形成的經驗知識可能產生一定的差異,這就說明數控編程技術是具有一定的差異性的。第三、CNC工程師隨著經驗知識的積累或生產技術條件的改變和完善,他們對原來數控編程所存在的問題可能會出現有新的見解,從而就會原有的數控編程加以相應的改善。為了最大限度地獲取和利用CNC工程師的經驗知識,針對上述這些特點,本文制定了經驗知識的獲取步驟,如圖一:
(二)知識的表示
根據數控編程知識的特點,采用了將面向對象的表示法和BNF范式(Backus-Naur Form,巴科斯-諾爾范式)相結合的表示方法.基于對象的BNF范式表示數控編程領域知識的句法如下:
::=類
類::=
::=
::=
::=
::=[規則推理(RBR)] | [實例推理(CBR)]
::=
::=[粗銑] | [半精銑] | [精銑] | [粗鏜] | [半精鏜] | [精鏜] | [鉆] | [擴] |[鉸] | [粗車] | [半精車] | [精車]
::=
::=
::=
::=
結束類
通過BNF范式可以有效地將數控編程領域的知識進行融合,同時也便于實現對數控編程知識庫中知識的管理和維護,支持知識庫中知識的檢索、查詢、更新,保持知識的有效性和一致性。
(三)知識的推理。CBR的推理過程主要由實例問題的描述、實例檢索、實例修正、實例存儲等組成。
1.實例問題的描述主要是在計算機中將待求解的問題通過合理的知識表示形式表達出來,以便于計算機識別和處理;
2.實例的修正通過人機交互界面的方式實現.在數控編程實例推理的過程中,當檢索結果不能滿足實際需要時,可以對加工方法、工件材料、刀具幾何參數、進退刀設置等信息進行修正,并作為新的實例添加到實例庫中,進一步地充實實例庫。
(四)體系的搭建
在研究了知識工程技術應用于數控編程領域的基礎上,設計了智能數控編程系統的體系結構。分為數據層、應用層和用戶層。
1.用戶層提供了智能數控編程系統用戶接口,負責與用戶的交互,處于系統架構的頂部.用戶通過人機交互界面,可以方便的操作、管理和維護系統。
2.應用層為用戶提供各種服務,是整個系統結構的核心.主要包括三部分:①前處理.運用知識工程技術獲取數控編程方案,提供數控編程所需要的各項參數信息.②智能數控編程.依據數控編程方案,根據編程向導的指引對零件進行加工,生成的編程操作由知識顧問診斷后反饋到知識庫中.③后處理.對創建的數控操作進行后置處理,生成符合機床數控系統要求的NC代碼,以文檔形式輸送到生產車間。
3.數據層包括了加工特征庫、編程資源庫(零件信息庫、機床信息庫、刀具信息庫及工藝信息庫)和知識庫,是智能數控編程系統運行的基礎,采用了ODBC作為數據的底層訪問方法。
(五)系統的實現
由美國UGS公司推出的UG軟件,是面向制造業的集CAD/CAM/CAE功能于一體的三維參數化軟件,具有數字化產品設計、制造和分析功能.UG CAD與CAM高度集成,具有統一的數據管理,并包含了KF(Knowledge Fusion)知識熔接模塊,可以進行知識處理.UG CAM為用戶提供了模板設置功能,可將常用的操作參數設置為默認值,自定義為加工模板,避免每次編輯新操作時重復定義參數的繁雜工作,提高零件編程效率.UG提供的二次開發功能.其開發語言簡單易學,功能強大,可以方便用戶定制個性化的功能,便于為用戶開發有針對性的專用系統,可以實現單憑交互方式操作UG難以實現的功能,為企業在市場上的競爭力提供有力的平臺.基于UG的諸多優點,本系統采用UG作為開發應用平臺,系統數據庫系統選用SQL Server2000,開發工具為UG/open、VC++6.0及UG后處理構造器。UG提供的二次開發功能可以方便用戶定制個性化的功能,便于為用戶開發有針對性的專用系統,在系統的開發實現過程中,遵循軟件工程理論,為用戶提供了良好的人機交互界面,采用模塊化思想,按照設計過程和模塊實現的功能將系統劃分為幾大功能獨立的模塊,模塊之間以及模塊的各組成部分之間也具有一定的獨立性。
綜上所述,數控技術是先進制造技術的核心,是制造業實現自動化、網絡化、智能化、復合化等的基礎。知識工程作為一種新型的智能設計方法,利用知識工程技術可以在數控編程過程中提供相關的知識,有利于實現數控編程的參數化、自動化和智能化,進而提高企業數字化制造技術水平。在對知識工程技術的在數控編程中的應用就出上開發出來的智能化數控編程系統,就是為了更好的提高企業在數控技術上的發展水平,促進數字化制造技術的發展,從而帶來剛好的發展前景。
參考文獻:
[1]汪俊俊.論數控技術發展趨勢――智能化數控系統.裝備制造.2009(06);
1.智能化應用在機械制造中,系統工程技術、人工智能技術、機械制造技術以及自動化技術相互融合,進而催生出了一種新的、綜合性強的應用技術——智能化技術。智能化應用實現了人機一體化,能夠對生產過程中的各工藝環節進行智能化推理、分析、判斷、決策。所以,機械制造技術和人工智能技術相互結合從而形成了智能機械制造技術,它在機械制造系統中加入了人工智能因素,能夠模擬出專家活動,對機械制造過程進行實時的自動化監測,及時發現和處理各種問題。除此之外,隨著智能化應用的廣泛應用,機械制造企業能夠依據外部條件的變化,及時調整自身參數,從而適應市場需求,有效提升機械產品質量。
2.虛擬化的應用在機械制造企業利用仿真技術、建立系統模型,能實現自動化技術的虛擬化應用。虛擬化應用綜合了信息技術、人工智能、多媒體技術、并行工程、現代機械制造工藝以及計算機圖形學的綜合利用,是一項系統性技術。在信息技術和計算機仿真技術的共同支撐下,機械制造企業能對生產過程進行模擬和仿真,從而發現其存在的各種問題,切實降低企業生產成本,縮短產品開發周期,確保產品質量,提升機械產品的市場占有額。
二、自動化技術在我國機械制造中的發展前景
我國的經濟發展水平以及民族的崛起,在很大程度上受機械制造行業的影響。長期以來,我國自動化水平偏低,所以企業都在尋求快速發展之路,但是要提高我國的自動化水平,必須循序漸進,有計劃、有步驟的開展。在發展過程中,我們不能不加選擇的照搬國外自動化技術,而要從我國具體國情出發,制定出長期有效的發展規劃,逐步提升我國機械制造行業的自動化水平。相較于西方發達國家,我國機械制造業的自動化技術尚處于起步階段,自動化水平較低,但是隨著我國科學技術水平的不斷發展和進步,我國自動化技術將會越來越多的應用到機械制造領域。機械制造企業要取得長遠發展和進步,就要始終堅持國家的政策導向,時刻以推動國民經濟發展為導向,順應企業發展形勢,堅持實事求是,引進并借鑒外國先進技術,為我國機械自動化技術的健康、穩定發展奠定基礎,不斷提高機械制造領域的經濟效益,加快實現機械自動化的偉大目標,提升我國機械自動化技術在國際市場上的競爭力。
三、結語
關鍵詞:人工智能技術;工廠電氣工程;自動化;應用
人工智能技術是一種通過對人腦思維模式進行模擬并對事物進行信息化處理的自動控制技術,與人腦有所差異的是人工智能技術依靠的是計算機來對事物進行計算分析以及模擬。人工智能技術隨著信息化技術的不斷發展也變得日趨完善,并逐步應用于工廠電氣工程控制領域中,從而使得工廠電氣工程控制的效率及可靠性得到了極大的提升。新時期,為響應國家號召,加快推進我國智能制造的應用進程推進我國的“智能制造2025”戰略的順利實施,應當加強對于人工智能技術的研究與應用,促進我國工廠電氣工程控制向著更高效、智能的方向發展。
1.人工智能技術的發展特點
人工智能技術這一概念最早是上世紀60年代所提出的,在其發展歷程中隨著電子、信心以及自動化控制技術的發展與應用人工智能技術也取得了長足的進步。現今人工智能技術的應用主要分為專家系統、人工神經網絡、模擬集理論以及啟發式搜索等幾個方面。人工智能技術的應用在提高工廠電氣工程自動化控制能力的同時目標在于讓機械控制活動能夠體現出人類的意識代表著自動化控制在工廠電氣工程控制的重要發展方向,通過在工廠電氣工程領域中應用人工智能技術將能夠有效的促進產業結構的優化、升級,提高工廠的生產效率。將人工智能技術應用于工程電氣工程領域中具有以下的優點:(1)人工智能技術通過在傳統的控制技術上進行大量的創新,從而將計算機的智能化、高效化的特點應用到電氣工程的控制中,從而對傳統控制模式所存在的局限性進行了有效的規避。此外,人工智能技術應用于工廠電氣工程中時無需進行具體的參數計算而是通過智能化的分析減少了外界因素對工廠電氣工程的影響。(2)將人工智能技術應用于工廠電氣工程中時,通過對人工智能技術的相關運行智能函數進行更改和調節將能夠有效的提升人工智能的控制性能,相較于傳統的控制技術,人工智能技術的調節更為方便、擴展性更高。(3)將人工智能技術應用于工廠電氣工程控制中時,人工智能技術比傳統的控制方法具有更高的一致性,通過向人工智能系統內輸入一些不確定性較強的參數也能夠產生很高的估計,并極大的降低影響因素對人工智能系統的影響,提高工廠電氣工程控制的效率。人工智能技術應用于工廠電氣工程控制中時除了具有以上的特點外,人工智能技術還具有控制精度高、誤差小、控制精簡化程度高等的特點。將人工智能技術應用于工廠電氣工程控制領域中能夠極大地提升工廠電氣工程的運行效率,促進工廠向著智能制造的領域邁進。
2.人工智能技術在工廠電氣工程控制領域中的應用
人工智能技術在工廠電氣工程控制領域中的應用日趨廣泛并取得了良好的應用效果。以工廠電氣設備的設計為例,將人工智能技術應用于工廠電氣設備的優化設計時能夠有效地提升工廠電氣工程自動化的性能。通過將人工智能技術產品應用到設計中,在確保設計質量的基礎上能夠極大地縮短電氣設備的優化設計周期,同時還能夠降低設計成本。在工廠電氣工程的設計中應用人工智能技術,將遺傳算法應用于電氣工程的設計中,在提升數據準確性的同時還能夠使得工廠電氣工程的設計的合理性和科學性得到極大的加強,確保電氣工程設計的可靠性與穩定性。人工智能技術除了在工廠電氣工程設計領域有著良好的應用外,人工智能技術在工廠電氣設備的故障診斷方面也是其應用的一個主要的方向。現今的工廠電氣工程控制設備通過不斷的發展完善,其自動化程度、復雜程度都得到了極大的提升,因此當故障發生時使得排障工作變得極為復雜。通過將人工智能技術應用于工廠電氣工程的故障診斷中將能夠極大的提升故障查找效率,保障工廠的正常運行。一般來說,工廠電氣工程設備的故障多發生在變壓器、電動機、各級控制等環節中,傳統的電氣設備故障診斷要求對整個控制環節有著足夠的了解,因此對于人員的素質要求極高且費時費力。而當將人工智能技術應用于電氣設備的故障診斷中時,通過將人工智能技術的神經網絡、專家技術以及模糊控制理論等應用于工廠電氣設備的運行監控,將能夠極大的提升工廠電氣工程設備故障診斷的效率與準確性,保障工廠電氣設備的正常運行。除了將人工智能技術應用于工廠電氣設備的設計優化和故障診斷外,還能夠將人工智能技術應用于工廠電氣設備的運行過程控制。現今設備的自動化程度復雜性越來越高,傳統的控制技術已經遠遠無法滿足工廠電氣工程設備的控制需求,而人工智能技術的發展和應用則為工廠電氣工程的控制帶了了曙光,通過將人工智能技術應用于工廠電氣設備的過程控制中,通過依靠人工智能技術中在數據分析、計算等方面的優勢,通過依靠人工智能技術中所含有的一些特殊算法,從而使得人工智能技術在數據計算的效率、質量等方面得到了極大的提升。此外,人工智能技術所具有的模糊控制技術、專家系統控制等在工廠電氣設備控制中的應用,將使得工廠電氣控制系統控制的智能性得到了極大的提升,為我國工廠的智能化升級以及“智能制造2025”戰略的實施打下良好的基礎。未來,智能型機械自動化在工廠電氣工程中的應用受到了越來越多的關注,智能型機械自動化是自動化技術的發展延伸,其在工廠電氣工程的智能化應用中將會體現出越來越大的優勢,為更好地對工廠電氣工程進行人性化的控制,需要積極地將人工智能技術應用于智能型機械的自動化控制,通過網絡化、信息化的控制方式積極提升人工智能技術的控制效果。在人工智能技術應用于工廠電氣工程的控制中時,通過人工智能技術能夠對電氣工程自動化運行中進行良好的監控,通過在工程電氣工程設備控制中的一些關鍵點顯示圖像動畫等以便于工作人員能夠通過這些動畫對工廠電氣工程設備的運行狀況進行及時地了解并將工廠電氣工程設備的一些運行參數顯示出來。此外,通過人工智能技術在工廠電氣工廠控制中的應用用以實現各個電氣設備運行中隔離開關、電壓、電流等信息的實時監控,人工智能技術通過將所監測到的信息建立起相應的運行圖表反映出工廠電氣工程設備的運行狀況。在工廠電氣工程設備的運行監控中,應用人工智能技術工程技術人員能夠遠程對工廠電氣工程設備進行控制,用以提高工程電氣工程運行的安全性。
3.結語
隨著我國經濟發展的轉型升級以及工業制造模式的不斷發展創新,人工智能技術在其中有著廣闊的發展應用前景。尤其是人工智能技術所具有的智能性將極大地提升工廠電氣工程設備控制的智能化程度,從而有效的提升工廠的生產效率和運行的可靠性。
參考文獻
[1]張桂昌.試分析人工智能在電氣工程自動化中的應用[J].電子技術與軟件工程,2015(22):260-260.
1)工業設計人員設計中缺少工程技術知識與經驗支持,造型產品不利于后期制造加工受思維方式及知識體系影響,工業設計人員往往把精力集中在標新立異的產品形態上,在此過程中,工程技術人員沒有及時參與進來,或者工業設計人員缺乏與工程技術人員溝通,有可能造成產品的某些特征過于異形,加工代價高昂或者難以加工;也可能由于受力、剛性等問題造成產品的結構無法順利實現產品的功能,致使設計方案反復修改,延長產品開發周期。2)計算機技術在設計銜接應用中還不夠成熟現代產品設計及制造依賴于計算機技術。目前工業設計師設計產品所采用的軟件系統與工程設計師所采用的軟件系統大部分都是相互獨立的,軟件系統之間數據溝通還不能無縫銜接,產品形態轉換工程中有部分數據丟失,偶爾會造成設計概念的“走形”。
2設計銜接應對措施的提出與探討
隨著云技術的出現,云制造與云設計的概念被相繼提了出來并逐漸得到應用,產品的設計及制造更加依賴新技術,云設計系統與云制造系統整合,為設計銜接鋪平了道路。
2.1云設計概念[2]1)云設計的定義所謂云設計應當是面向云制造,融合現代設計、信息化制造、云計算、物聯網、智能化、綠色化和情感化等技術于一體的產品服務設計。云設計是現代設計的一種新模式。2)云設計體系構架
2.2云制造概念[3]1)云制造的定義云制造是一種利用網絡和云制造服務平臺,按用戶需求組織網上制造資源(制造云),為用戶提供各類按需制造服務的一種網絡化制造新模式。云制造技術將現有網絡化制造和服務技術同云計算、云安全、高性能計算、物聯網等技術融合,實現各類制造資源(制造硬設備、計算系統、軟件、模型、數據、知識等)統一的、集中的智能化管理和經營,為制造全生命周期過程提供可隨時獲取的、按需使用的、安全可靠的、優質廉價的各類制造活動服務。2)云制造體系構架云制造體系構架如圖3所示。
2.3云環境中工業設計與工程設計銜接探討工業設計所側重的功能劃分、產品外觀形態、材料、裝飾,工程設計所側重的產品功能實現、運行原理及結構、工藝公差裝配力學校核等,在云環境中,可以將以上相關因素通過以下三個方面的相關優化進行較好的融合。
2.3.1設計方法方面[4]1)采用面向裝配(DFA)、面向制造的設計(DFM)面向裝配與制造的設計要求設計人員在設計前期要全面地考慮下游設計,同時利用工程技術元素來創新產品的造型,利用外觀結構的創新帶動產品造型的創新,這不僅有利于提高產品可靠性、可維護性、美觀性、用戶友好性等,而且更利于設計與制造的銜接。2)以產品材料為工業設計和工程設計的銜接點進行設計材料是產品的物質體現基礎。工程設計人員考慮的主要是材料的硬度、強度、表面特性等,然而工業設計人員對材料的力學與化學性能只是感性認識,他們主要考慮的是材料肌理對產品形態的感覺。在產品設計中,工程設計人員與工業設計人員對才材料的認識、選擇統一起來有助于提高產品的造型美、可靠性、可加工性。
2.3.2設計工具方面CAD技術及云技術的發展,使得工業設計相關軟件和工程設計相關軟件結合更加緊密,為工業設計和工程設計的銜接打下了堅實的基礎。當今世界先進的工業設計軟件Alias能夠支持大型工程軟件UG、CATIA、Pro/E等的數據信息,產品設計模型可以直接被工程設計軟件讀取,降低或者避免模型轉換過程中的數據丟失,工業設計人員設計的產品模型就不會被工程設計人員在產品形態方面產生誤解,而且能夠針對具體模型進行溝通,及早發現設計中存在的問題,降低設計過程中反復修改的成本,異地協同設計得以實現,設計銜接會更加順暢。
2.3.3設計人員知識方面工業設計與工程設計銜接不暢的最直接表現就是相關人員在設計過程中溝通、認識存在差異。在云環境中,豐富全面的知識資源以及方便快捷的即時溝通,可以使得工業設計人員輕易搞懂工程設計人員的思路及想法,工程設計人員同樣即時理解工業設計人員的理念,形成無差異認識,避免設計沖突。
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