实施创新驱动发展战略 提高自主创新能力

在过去20年间,增材制造技术得以迅猛发展的技术基础是高能束流(电子束、激光束)技术的进步与数字化设计/制造的紧密结合。同时,把增材制造应用于金属构件的直接成形,实现了新突破,彰显了制造技术与信息化技术深度融合的产物。增材制造融合了计算机辅助设计/制造技术(CAD/CAM)     

金属切削机床的智能化技术应用现状与发展趋势

<正>智能金属切削机床不仅具有常规的数控加工功能,而且能够借助先进的检测装置和方法,通过信息集成与知识融合,实现对加工系统的自主监测与控制,从而获得最优的加工性能与最佳的加工质效。金属切削机床的智能化是制造业产业升级的必然需求,在我国由制造大国向制造强国迈进的过程中,也起着重要的基础支撑作用。     

高分子增材制造技术对我国航空制造业的发展影响研究

全球范围内,经权威机构正式认证的飞机金属增材制造零件数量目前仅两例;而高分子材料增材制造零部件,在波音飞机上正式使用已近20年之久,累计总量在10万件以上。将增材制造技术与航空产业进行深度融合,做好统筹规划与顶层设计,同等程度地重视用金属和高分子材料增材技术直接进行航空器零部件的制造,是促进产业健康可持续发展的关键环节。     

模具数字化设计与制造

<正>数字化快速设计与制造是决定模具制造周期和成本的两大核心技术。未来,模具设计制造技术将呈现数字化、并行化、集成化和知识化趋势,数字化技术已成为实现快速创新开发的核心技术。     

面向数控加工过程智能管控的多源异构数据管理方法

以提升数控加工过程智能管控能力为出发点,分析面向加工过程智能管控的数据采集需求,梳理各类数据在实时性、数据量、结构化程度、存取速度以及可扩展性特点和管理需求的基础上,将多源异构的制造情境数据、实时加工过程数据和过程结果数据分为非实时结构化数据、实时加工过程数据和加工过程历史数据3类。提出了将实时内存数据库、关系数据库、非关系数据库和技术数据管理流(TDMS)文件等数据管理方法相融合的多源异构的数据组织与管理策略,实现了制造情境数据与加工过程数据的融合管理。最后以典型薄壁回转体零件数控加工过程的智能管控应用为例,验证了所提方法的可行性和有效性。     

坚持自主创新 服务航空制造

装备服务于工艺,工艺是装备的最终目的,为实现工艺与装备的紧密融合,数控机床与基础制造装备研发和生产单位必须了解和熟悉用户工艺,深入研究用户工艺。     

企业级数字化检测平台

企业级数字化检测平台所力求实现的是,打破测量的"孤岛",利用网络技术和企业先进的设计、制造与生产管理系统,实现不同环节、不同类型测量系统的数据以信息整合,以求更加紧密与企业实际相融合。     

架起数字化与工业自动化之间的桥梁

<正>数字化技术的应用加上高端制造设备不等于工业4.0。不可否认,数字化技术已经给航空制造带来革命性的变化,但制造业的目的是要生产出实物产品,传统的产品生产组织方式与基于模型的系统工程形成了巨大的反差,因此需要在数字化和自动化之间架起一座桥梁,将虚拟世界里高效集成的数字化设计制造物化到现实世界的产品制造中,同时将实物产品的真实功能、性能反馈到数字化模型中,这才是两化深度融合的宗旨,也是赛博-物理系统的真实含义。     

虚拟现实技术在航空智能制造中的应用思考与展望

人机结合、虚实融合的新一代智能界面是智能制造的一个显著特征.虚拟现实技术作为一种高级人机交互技术,将在智能制造系统中发挥人与智能设备之间传递、交换信息媒介及对话接口的作用.随着智能制造系统的发展和虚拟现实技术的不断成熟和进步,虚拟现实必将逐步深入工业应用,在两化深度融合过程中充分发挥“智能之窗”的作用.     

面向航空智能制造的DT与AI融合应用

针对航空装备复杂制造场景下制造过程管控维度多尺度大、制造资源组成复杂性高、质量问题跟踪定位难度大等问题，结合数字孪生（DT）与人工智能（AI）技术特点，开展了面向航空智能制造的DT与AI融合应用研究。基于数字孪生与人工智能应用现状，系统性地阐述了数字孪生与人工智能融合机理，分析了支撑数字孪生与人工智能融合驱动航空智能制造的关键技术和数字孪生与人工智能融合驱动的AI控制中心构建涉及的关键问题，在此基础上重点讨论了加工制造过程自适应控制、智能车间生产过程智能管控、制造过程资源调度与优化决策、产品智能质量控制等应用场景，为数字孪生与人工智能在航空智能制造融合应用提供参考。     

关于建设航空智能生产线的思考

智能生产线将先进工艺技术、先进管理理念集成融合到生产过程,实现基于知识的工艺和生产过程全面优化、基于模型的产品全过程数字化制造以及基于信息流物流集成的智能化生产管控,以提高车间/生产线运行效率,提升产品质量稳定性。     

模具低成本制造中有关问题的探讨

传统的模具制造主要依靠工人的技能,调试必不可少,交货期长。随着技术发展和社会进步,现在和今后,要逐渐做到不依靠技能也能制造出好模具来;模具制造逐步实现高度自动化;只装不配,省去试模工程将成为可能;模具交货期越来越短,成本也将越来越低。     

聚焦测量前沿 助力航空航天

未来的测量与质量控制技术的发展,将致力于贯穿产品制造周期的每一个阶段,从产品设计、工艺装备、加工制造、现场质控、质量验证一直到后期测量数据分析与知识积累、产品再造等全程全领域。同时,未来的测量技术要追求更好的效益、简易性与系统融合能力,利用自动化、可视化、数字化和信息化,实现产品生命周期中的数据整合和统一,将来自不同测量系统、不同环节的测量数据转化为有价值的直观信息,并实现共享,从而为未来的调整与改进提供数据依据与指导。6月12日CIMES2012将在北京隆重开幕,本刊特邀请海克斯康、雷尼绍、法如、迈卓诺4家测量厂商的高层领导就各自公司的展品、产品优势、研发特色、行业应用以及发展方向发表观点。     

面向增材制造的飞行器结构优化设计关键问题

围绕飞行器复杂结构整体构型研制的高性能、轻量化苛刻需求,着重介绍了面向增材制造的结构优化设计面临的系列关键问题以及相关研究成果。分别从面向增材制造的结构多承载环节整体优化建模与性能分析、整体结构多学科性能与功能综合设计方法、跨尺度结构-微结构性能表征与尺度效应的影响机理,以及增材制造工艺对整体结构件性能的影响机理和制造工艺约束4个方面,阐述如何从结构力学与工艺力学角度科学实现最优性能设计与先进增材制造技术的完美匹配与融合。     

拓扑优化与增材制造结合:一种设计与制造一体化方法

被誉为"第三次工业革命"的增材制造技术通过材料层层累加的方式实现结构的制备,这种独特的制造方式实现了高度复杂结构的自由"生长"成形,极大地拓宽了设计"空间",为新型结构及材料的制备提供了强大的工具。制造工艺的飞速发展往往需要设计技术的快速跟进,拓扑优化方法因其不依赖初始构型及工程师经验,可获得完全意想不到的创新构型,已成为结构创新设计的重要工具。因此,将拓扑优化(先进设计技术)与增材制造(先进制造技术)融合,发展面向增材制造的创新设计技术具有广阔的前景。从面向增材制造的优质结构构型设计以及考虑增材制造工艺约束的拓扑优化设计方法两个方面,介绍了现阶段基于拓扑优化方法所建立的结构创新设计理论,并指出未来研究的趋势。     

虚拟现实技术在CAD中的应用

随着计算机技术的不断发展,信息技术不断融合到传统制造业中,虚拟设计/虚拟制造概念的出现受到学术界和企业界的广泛重视,成为研究的热点.阐述了将三维鼠标、立体眼镜原理及数据手套与CAD/CAM技术相结合在具有开放源代码的CAD系统上,将CAD数据模型转换为虚拟场景,保存为VRML格式,实现场景编辑的可视化,可从任意角度观察产品的设计效果.     

基于Agent的制造系统建模与仿真研究

在生产组织方式从静态集中的层次结构向动态分布式网络结构转变的趋势下,制造系统呈现出动态、复杂、自治等新特点。Agent技术作为解决复杂、动态、分布式人工智能应用问题的新方法,被广泛应用于智能制造和数字化车间中。智能制造和数字化车间的目标是实现物理空间和信息空间的交互与融合。围绕这一目标和制造系统的新特点,在对虚实结合的制造系统简要阐述的基础上,综述了Agent技术在制造系统建模、仿真和监控3个方面的应用及研究现状,并对Agent技术在制造系统建模仿真中的发展趋势进行了展望。     

基于ASP的网络化制造服务研究

数字化和网络化已成为当前制造业最为显著的生产特征。为解决目前制造企业设备低利用率与企业得不到快速成形与制造 (RP&M)技术服务的矛盾 ,必须将数字化服务有机地集成到企业产品的设计和制造环境中。应用服务供应商 (ASP)促进了先进制造技术与模式的新发展 ,而基于ASP技术的网络化分散制造是以服务商为中介的新的先进制造模式。文章分析在国内外网络化制造服务研究的基础上 ,结合国内制造业的生产实际需求 ,提出了基于ASP的网络化制造应用服务的模式及其对策 ,对促进网络化分散制造信息服务提供新的思路和实现途径。     

云制造资源服务化封装与服务发现研究

为屏蔽制造资源的复杂性和异构性,实现异地、异构的制造资源整合与共享,向用户提供统一资源服务调用接口,分析云制造资源池业务流程和云制造资源组织模式,并提出以模块化的方式描述资源管理信息.在此基础上,构建制造资源的本体语义模型,使用OWL(Contology Web Language for Services),进行形式化描述;使用描述模版库和资源—服务映射器,实现资源服务化封装操作的简单化、自动化和规范化;使用OWL-S对制造云服务进行形式化描述,提供简便的服务注册、发布操作.采用基于语义相似度的服务搜索和匹配方法,并将云制造服务语义细分为功能语义、服务质量语义、数据语义和执行语义,使服务匹配快速、准确.     

论制造技术的永恒性（上）

先进制造技术是20世纪80年代提出的,它由机械制造技术发展而来,通常可以认为它是将机械、电子、信息、材料、能源和管理等方面的技术,进行交叉、融合和集成,综合应用于产品全生命周期的制造全过程,包括市场需求、产品设计、工艺设计、加工装配、检测、销售、使用、维修、报废处理等,以实现优质、敏捷、高效、低耗、清洁生产和快速响应市场的需求。可以看出,它是以产品为中心,以机械制造技术为主体,以广义制造为手段,强调了“先进”和“现代”,具有先进性和时代感。所以,先进制造技术又称为现代制造技术。