数字制造和数字装备——新世纪制造业及其装备的发展方向

• 作者: 尹周平 熊有伦
• 来源期刊: 数字制造科学
• 关键词: 数字制造 数字装备 数字建模 数字控制 计算制造 制造信息学
• 年，卷（期）: 2003,（1_4）
• 字数: 17317字
• 语种: 中文

摘要

在中国国家自然科学基金技术学部主任基金与中国科学院技术学部联合资助项目《数字装备与数字制造》，中国国家自然科学基金重点项目《网络环境下的数字制造理论与关键技术》，以及国家重点基础研究专项经费的资助下，讨论数字制造有关的理论基础和数字制造研究与应用中的科学问题。 数字制造是在虚拟现实、计算机网络、数字控制、数据库等数字技术支撑下，对制造过程和制造系统进行数字化定量、表述、存储、处理和控制，实现对产品性能预估和可制造性分析，支持产品全生命周期的全局优化运作，完成零件内部组织结构和三维形体的制造，不仅快速生产出达到用户要求性能的产品，而且考虑到回收、拆卸、再利用等。 作为新的制造技术和制造模式，数字制造已成为推动21世纪制造业向前发展的主流，其重要特征表现在产品数字表达的无二义性、可重用性(形式化描述与表示)；产品开发和产品性能的可预测性(可制造性分析与产品性能预估)，以及制造活动对于距离、时间和位置的独立性(网络环境)等方面。数字制造革新了传统制造的科学基础，使产品设计制造从部分定量、部分经验，以及定性化逐步转向全面数字定量化，以蓝图作为制造信息载体的传统方法完全转化为以数字为信息载体的现代模式。产生了一系列的基础理论和关键技术问题，如尺度效应及其数字化、产品信息的数字化表示、制造过程的多尺度、多学科和多功能计算机模拟与仿真、数字样机技术、开放式数字控制技术以及基于视觉信息的智能装备，等等。 制造装备的数字信息处理能力是网络环境下数字制造系统的重要特征。