從管理視角看數(shù)字化制造

1、從管理視角看數(shù)字化制造從管理視角看數(shù)字化制造美國(guó)波音公司在Boeing777~787和洛克希德馬丁公司在JFS(F35)研制過(guò)程中，采用數(shù)字制造縮短了研制周期至13，降低研制成本50%，開(kāi)創(chuàng)了航空數(shù)字化制造的先河。最近，在數(shù)字化制造的第二次浪潮中，波音公司在新一代戰(zhàn)神航天運(yùn)載工具的研制和C130的航空電子升級(jí)中，采用MBDMBI(基于模型的定義和作業(yè)指導(dǎo)書(shū))縮短裝配工期57%，將數(shù)字化制造推向制造現(xiàn)場(chǎng)的更深層次。歷史上掉隊(duì)加上研制發(fā)展速

2、度的差距，給我國(guó)航空制造業(yè)以嚴(yán)重的壓力，甚至威脅著國(guó)防安全和商用飛機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展。跟上世界航空工業(yè)數(shù)字化制造發(fā)展的步伐，使航空企業(yè)迅速實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向數(shù)字化生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，成為我們刻不容緩的任務(wù)。我國(guó)航空工業(yè)早些年已經(jīng)開(kāi)始了實(shí)施“飛機(jī)制造業(yè)數(shù)字化工程”規(guī)劃的工作。近年來(lái)，中國(guó)航空工業(yè)在數(shù)字化制造的設(shè)計(jì)、模擬等環(huán)節(jié)，已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。某些技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在最近的一大批新型號(hào)的研制中，發(fā)揮著重要作用。我國(guó)航空工業(yè)特別是飛機(jī)制造企業(yè)的

3、數(shù)字化進(jìn)程正在沿著這一規(guī)劃快步前行。數(shù)字化制造涵蓋了產(chǎn)品的生命周期的全過(guò)程，但是目前有關(guān)文獻(xiàn)涉及數(shù)字化設(shè)計(jì)和數(shù)字模擬較多，而從制造管理和數(shù)字化在生產(chǎn)車(chē)間“落地”的角度推動(dòng)數(shù)字化制造更快的發(fā)展，則顯得比較薄弱。本文將結(jié)合某個(gè)數(shù)字化應(yīng)用的課題，以數(shù)字化工廠為中心，試圖討論數(shù)字化制造在制造車(chē)間均衡發(fā)展的問(wèn)題。下面將討論的內(nèi)容是：一、數(shù)字化是一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命二、理解數(shù)字化制造三、當(dāng)前數(shù)字化工廠應(yīng)用研究的重點(diǎn)四、界定數(shù)字化制造的幾個(gè)關(guān)系五、結(jié)束

4、語(yǔ)——任務(wù)、挑戰(zhàn)和機(jī)遇一、數(shù)字化是一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命一、數(shù)字化是一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命以?xún)稍涸菏款欗灧覟槭椎膸孜缓娇展I(yè)的專(zhuān)家指出：“數(shù)字化為制造業(yè)開(kāi)創(chuàng)了一種新型的生產(chǎn)方式”。他們認(rèn)為：“數(shù)字化是一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命。”，“數(shù)字化正在改變著世界，數(shù)字化的生產(chǎn)方式正在從根本上動(dòng)搖著傳統(tǒng)制造業(yè)的基礎(chǔ)，催生著一場(chǎng)制造業(yè)的技術(shù)革命”。的確，從波音和空客兩大家航空制造的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)看出，“制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)體現(xiàn)為數(shù)字化這一核心能力的競(jìng)爭(zhēng)”。3.實(shí)體造型

5、的實(shí)體造型的CAD的出現(xiàn)和數(shù)字化的意義的出現(xiàn)和數(shù)字化的意義隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)步，出現(xiàn)了新一代CAD軟件，在計(jì)算機(jī)的虛擬環(huán)境中，可以按照設(shè)計(jì)員的思維，直接構(gòu)造出產(chǎn)品和零件的實(shí)體模型。給這種虛擬的3維實(shí)體模型賦予必要的特征和屬性以后，可以直接、直觀地表達(dá)出設(shè)計(jì)員的創(chuàng)意，零件的形象精確的描述并存在計(jì)算機(jī)中而不是平面圖紙上。設(shè)計(jì)信息直接從網(wǎng)上傳遞到世界各地為它加工的地方，依據(jù)3維模型編制制造過(guò)程、NC程序，傳遞到NC機(jī)床上進(jìn)行加工。從此徹底的改變

6、了工程設(shè)計(jì)的方式和設(shè)計(jì)信息的傳遞方式。過(guò)去的研制過(guò)程，必須做出真正的產(chǎn)品樣機(jī)以后，才能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤或不協(xié)調(diào)，真實(shí)的進(jìn)行負(fù)載、空氣動(dòng)力的試驗(yàn)，按照試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正，這樣的反復(fù)，增加了研制周期，大量的物資和實(shí)驗(yàn)設(shè)備建設(shè)的資金消耗。而利用數(shù)字化的產(chǎn)品模型，可以進(jìn)行原來(lái)必須靠實(shí)物進(jìn)行的模擬和試驗(yàn)，節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力特別是時(shí)間的消耗。將精益制造推進(jìn)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和減少工程師們自己的腦力浪費(fèi)的領(lǐng)域。所以說(shuō)，產(chǎn)品信息的描述和在制造各個(gè)環(huán)節(jié)之間

7、的傳遞，從模擬的、二維平面的模式向三維的、數(shù)字的模式轉(zhuǎn)換，成為人類(lèi)制造工程歷史上的一次重大的革命。它免除了大量的3D與2D的轉(zhuǎn)換，避免了大量的必須靠實(shí)物進(jìn)行判別、評(píng)估和確認(rèn)的工作?？梢灶A(yù)先精確的定義，進(jìn)行模擬和優(yōu)化，將可能發(fā)生的錯(cuò)誤提前解決。將實(shí)體世界的事，放在虛擬世界中解決，從而大大的降低了成本、減少了生產(chǎn)周期。在3D的數(shù)字化模型基礎(chǔ)上的一系列應(yīng)用所釋放出的效能是過(guò)去任何時(shí)期的任何技術(shù)進(jìn)度所不可比擬的。4.對(duì)數(shù)字化制造全景的描述對(duì)數(shù)字