关键词机械设计机械制造相关技术分析
中图分类号：TH122文献标识码：A
我国现阶段机械设计水平和制造生产水平在发展的过程中也取得了一些明显的成绩，虽然在一定意义上还是没有达到一些发达国家的机械设计制造水平，但是在智能化、自动化以及信息化上有着很大的发展空间以及发展前景。
1机械设计与机械制造技术水平的发展现状
在目前的机械设计与机械制造技术发展中，还是存在着以手工设计为主的手段，具体的设计观念思维较为落后，机械设计技术单一，存在着设计周期长，企业各部门协调沟通不到位的客观原因，在一定程度上无法保障产品的整体质量，在现代机械制造的技术中，可以充分的利用以数控以及加密技术作为基础依据的高科技技术有效的结合传统机械制造技术的精华，全面的提高现代机械设计与机械制造技术水平，有效的提高了机械制造业的整体经济效益，为我国社会的经济发展做出了一定的贡献。
2机械设计与机械制造技术水平的分析
2.1机械的设计技术方法
下面我们来简单的了解一下机械设计的主要技术：第一就是数字化设计技术，数字化设计是一种最基本的设计方法，在实际的设计过程中普遍的使用方法，这是一种数字化发展的产物，极大地提高了机械设计的整体效率以及综合设计水平，全面的提高了机械产品的整体性能。数字化设计技术就是通过数字模拟来完成前期的设计，在计算机上进行运行调试，不断的完善改进设计方案，数字化设计可以有效的优化资源配置提高设计效率。第二种就是并行化设计技术，这是一种未来的发展趋势，随着机械产品在其他领域的发展，对机械产品的整体功能以及特性的要求也就越来越高了，并行化设计就充分的考虑了机械之间协调能力、提高了机械产品的功能，在一定程度上提高了社会生产力的机械化水平。第三就是智能化设计技术。随着自动化技术的广泛应用，机械设计师对于机械的自动化要求也就越来越高了，这也就意味着机械设计师通过智能技术提高机械的运作能力。
2.2机械制造的先进技术
机械设计的主要技术主要包括以下几点：第一就是计算机辅助设计与制造技术，这是在二十世纪制造行业最杰出的成就，是一门综合性的学科应用，是现阶段发展的最快的技术之一。这项技术的应用在根本上可提高机械制造行业的发展。第二就是数控技术，数控技术可以有效的保障产品质量、提高生产率、有效的降低成本，数控技术有一定的灵活性比较适合精度高，零件复杂单件。第三就是虚拟轴机床。新型并联构型制造装备虚拟轴机床就是把机器人与机床进行有效的结合，这种机床在结构上具有模块化程度高的特点，结构相对较为简单、但是操作速度相应较快，在造价上就较低，有效的避免了传统机床设备的固有缺陷。第四就是微细制造与纳米技术。这种技术是随着人们对于机械产品自身的功能集成化以及外观微小型化的实际需求而产生的，在二十世纪七十年代出现了使微细加上和纳米制造技术，这种技术的出现有效的促进了微型机器的系统化发展。第五就是少无夹具制造技术，在一般的机械制造系统中，一种机械产品的生产是需要大量的夹具的，这在一定程度上耗费了大量资金，增加了产品的生产的周期，造成了柔性差、响应速度慢、生产成本高的普遍现象，在未来的发展过程中要想有效的提高机械设计与机械制造技术水平，就要提高对夹具的研究。
2.3机械设计与机械制造技术水平的发展与提升
在现阶段的机械制造业中，机械制造的具体的管理措施十分重要，对此在机械制造的管理过程中要充分的利用计算机网络技术；首先，就是要充分的借鉴发达国家的计算机管理制度，利用计算机的高效、迅速的特点对机械制造进行有效的管理，同时也要结合企业的实际情况进行有效的管理；其次就是要提高机械制造设计的整体水平。要进行机械设计的过程中要充分的采取先进的设计方法，通过具体的设计数据进行不断的完善，充分的利用机械产品的智能化、系统化的发展趋势进行机械产品的设计，要在设计的过程中融入低碳环保的绿色设计理念；最后就是对机械制造技术的特定分析，在提高机械制造技术的水平上我们要注意以下几点：首先就是要根据时代的发展趋势，更新机械制造技术的应用，提高机械制造技术的综合水平，要提高对国际上先进的机械制造水平的学习和应用，不断的完善我国的机械制造技术。其次，就是要拓展机械制造产品的市场占有率，有消费才会有刺激机械制造产品的发展。
3结语
在现代机械设计与机械制造的相关技术的研究发展过程中，我们要有针对的对机械设计与机械制造的相关技术进行全面的分析，剖析在机械设计与机械制造过程中存在的技术性问题，根据实际的情况进行合理的改进和完善，不断的加强机械设计与机械制造水平的提高，有效的促进我国社会经济的发展。
参考文献
[1]张义臣.现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J].科技创业家，2014（8）：56-58.
关键词:新形势；工艺装备；数字化制造；技术分析
数字化制造技术的推出,是新形势下科学技术的发展对传统制造业的革命,同时,数字化制造技术的发达程度也是衡量国家和地区科技实力和综合国力的重要标准之一,它的发展与人们的生活质量和水平有密切的联系[1]。新形势下衡量一个国家的科技发展水平,不再仅仅以其拥有的发现发明专利为标准,更多的是以它的制造业和制作技术能够为世界提供多少有利于人类发展的产品为标准,在科学技术迅猛前进的今天,工装产业与数字化制造技术的结合提供了越来越多造福于人类的产品。
1工装数字化制造技术发展现状与趋势
1.1国内外工装数字化制造技术的发展现状
随着计算机技术的发展和普及,计算机在越来越多领域的运用得到了前所未有的重视,在制造业也不例外。制造业在信息技术与自身的制作技术相结合的环境下日益迈向了数字化的历程,工装数字化制造技术已经成为提高企业产品竞争力的重要技术手段,近三十年以来,数字化制造技术在加快发展的步伐,许多发达国家的工装产业实现了数字化设计和无图纸生产。同时,数字化制造技术也在纵深方向,在机器人化机床、多功能机床等整机方面和高速电主轴、直线电机等单元技术方面均有较为突破的发展。我国数字化制造技术的基础技术和数控技术都有很大的发展,基础技术的研发和应用使我国的制造业设计自动化水平产生了质的飞越,对数控技术的进一步研发促进了我国数字化制造技术的成熟。
1.2工装数字化制造技术的发展趋势
第三次科技革命催生了计算机的发明,凭借着自身的强大优势,计算机自诞生不就之后便被运用于控制机床加工。实现了由传统的依靠人工向依靠自动化控制机床的转变,为数字化制造技术的发展提供了可靠的条件[2]。无论是几十年以前还是科技发展越发成熟的今天,数控机床的拥有量以及年产量不可置疑的成为一个国家制造能力的重要标志。数字化制造技术是基于精密化、网络化、智能化的先进制造技术的基础和核心,随着计算机技术的不断成熟和网络技术的不断普及,工装数字化制造技术也将在更广阔的领域发挥造福于人类的重大作用。
2新形势下工装数字化制造技术的结构体系
2.1工装数据库
建立数据库是数字化设计中非常重要的基础性工作,是数字化设计和制作的必要内容,是也是数字化制造技术运行的动脉。工作数据库主要包括O型圆模具数据库、压型折弯零件及其模具数据库、加长镗杆钻杆数据库、配重汇总数据库等组成。O型圆模具数据库的主要任务命名工装名称、工装代号、制作标准和图号、对应产品信息以及进行模具设计、校对、审核等;压型折弯零件及其模具数据库汇总了工作室近几十年以来的压型折弯零件模具档案图纸,并将这些图纸制作成电子文档方便工装编制人员、设计人员以及管理人员搭建资源共享平台;加长镗杆钻杆数据库汇总了多套加长镗杆工装和加长钻杆工装,为后期的大规模生产提供必要的数据;配重汇总数据库主要收录了包括尺寸、重量、数量、等在内的多种配重。工装数据库是工装数字化制造的依据,它的建立对工装工艺设计、制造、监测具有不可忽视的作用。
2.2设计制造应用技术
应用系统可以将工装设计制造过程中各部分基于网络集成为一体化技术,使系统内设计、加工、监测等各项技术协调运行[3]。设计制作应用技术包括工装数字化设计、工装数字化工艺设计、工艺数模设计以及数字化工装制作。工装数字化设计是以三维设计为基础、采用并行工作方式的技术,它可以在设计的不同阶段将数模发送给工装设计数据库,并通过网络即时向有关部门反映问题;工装数字化工艺设计主要工作是制定工装制作工艺的总方案记忆各个协调方案,还需要设计出各个零件的制作工艺,将其刻录到工艺设计数据库之内;工艺数模设计是工装数字化制造过程的一个重要环节,也是工装制作过程的依据,它的主要任务是在工装数模基础上增加工艺余量和定位重构的数据库;数字化工装制作主要是依靠数字化加工设备来提高工作加工的精度,以便于缩短制作周期、提高制作速度和质量。
3结束语
数字化设计和制作技术是新形势下制作技术的变革,也是机械制造业发展的必然趋势。利用发展工装数字化制造技术是企业提高技术水平和业界竞争力的一个重要举措,同时也是提高我国现代化工装制作技术水平的必经途径,在国际舞台上,谁占据了工装数字化制造技术的制高点,谁就拥有更广阔的工装市场和发展前景。
参考文献：
[1]王江,文韬,李向新.基于CATIA的模拟仿真在飞机维修实训教学中的应用研究[J].长沙航空职业技术学院学报.2014(02)
【关键词】船舶制造；数字化设计；信息一体化
一、引言
数字化造船是以造船过程的知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征，将信息技术全面应用于船舶的产品开发、设计、制造、管理、经营和决策的全过程，最终达到快速设计、快速建造、快速检测、快速响应和快速重组的目的。数字化造船技术涵盖的范围非常广泛。本文就目前较为流行的部分数字化技术进行简要分析。
二、行业背景
在经济全球化的今天，国际造船业已发展成为全球一体化市场，世界各国造船企业在全球范围内展开了技术、性能、质量和服务等全方位的角逐。随着全球船舶市场占有率的竞争日趋激烈，世界造船业在技术、体制上发生了重大改革，其中造船技术的发展尤为突出，从最初的焊接技术到大型生产流水线等新技术的成功应用，到现阶段信息集成系统、并行工程、敏捷造船、先进制造模式等先进技术或理念在船舶制造业中广泛应用，使船舶行业凸显成为信息密集、技术密集和资金密集的现代新型产业。
自二十世纪七十年代开始，我国造船业开始快速发展，至今已经历了特征鲜明的三个阶段。从最初的打开国门走向世界，到规模不断壮大超越日韩，我国造船业在几经沉浮后实现了蜕变，造船技术的发展也实现了飞跃。尤其是数字化造船技术的发展，完成了船舶设计、制造、管理手段的革新。
中国船舶工业发展历程
三、技术分析及应用
数字化造船要求以数据处理、虚拟现实、数据库、网络通讯等数字化技术为基础，将数字化技术全面应用于船舶的开发、设计、制造、管理的全过程中。数字化技术所包含的内容非常广泛，如何将船舶设计、生产、管理的相关理论和方法与特定数字化技术相融合将是数字化技术应用的关键所在。下面列举部分船舶行业中应用的重点/难点技术，并结合NACKS的现状进行了简要的分析。
（一）虚拟仿真技术
船舶建造虚拟仿真技术作为一种新型技术，旨在利用数字模型替代物理原型，对船舶的设计、制造及生产系统等进行仿真，以提高设计水平、建造质量，缩短产品研制周期。船舶建造虚拟仿真技术是基于计算机和信息技术的一种新的先进造船技术，是船舶数字化建造的具体体现，对船舶产业的科技发展具有重要意义。
造船发达国家纷纷利用信息技术给造船业带来的各种机遇，积极开展船舶虚拟设计和建造仿真技术的研究。韩国和日本的造船业，虚拟设计与制造仿真技术研究开展得比较早，并取得较好的研究成果。对于首制高附加值船舶和船舶的设计和建造，在实际建造之前都要利用虚拟仿真技术对设计结果、建造工艺和建造流程进行预先仿真，能够及时发现并纠正设计中存在的问题。由于虚拟现实技术可将仍处于概念阶段的设计方案以逼近于现实的形式呈现出来，从而可以及早发现并纠正设计问题。
虚拟仿真在船舶行业的应用范畴，主要包含四部分内容：船舶虚拟设计评估与优化技术、船舶建造工艺仿真与优化技术、船厂物流仿真与能力评估技术与作业、运行保障仿真技术。国内船舶行业在前三个方向都开展了一些工作，基本突破了常用异构系统数据转换、船舶产品虚拟评估技术、船舶工艺自动建造技术、船舶焊接工艺智能设计与统计技术等关键技术，并开展多型船舶的建造工艺仿真，船厂建造资源能力评估等工作。然后，在建造工艺深化应用、船厂物流仿真、运行保障领域的应用较少，深度也较浅，将是未来发展重点。
（二）物联网技术
物联网技术即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术是在近十年开速发展的一项网络技术，在不知不觉间已经充斥在我们身边每一个角落，比如打卡考勤系统和条形码扫描系统。
船舶行业属于劳动力密集型、多品种、小批量、按订单生产的离线制造行业，因其行业信息化量大、管理复杂，物联网技术的快速发展给船舶行业注入了新鲜的血液。通过物联网技术的应用，可在生产建造、物流、设备管理、能源控制、安全管理、质量管理等多领域实现信息的实时采集、统计分析，实现过程控制、状态跟踪、统计分析、平衡优化的目的。
物联网技术在最近几年发展迅速，但其在船舶行业的普及还存在一定难度，首先最重要的一点就是成本问题。电子标签、读写设备价格较高，在没有大规模应用的情况下，收益预期与投入难以平衡。其次，物联网的应用还存在一定的技术难点：技术标准还存在较多不统一的部分；数据采集频繁，信息安全需重点考虑；物联网的协议栈需要统一；IPV4资源存在耗尽风险。另外，造船现场的条件较差，这对物联网的应用提出了挑战，潮湿、高温、电磁屏蔽等也是阻碍物联网普及的障碍物。
（三）企业信息集成技术
在船舶企业中，由于作业内容的不同，往往有多个异构的、运行在不同的软硬件平台上的信息系统同时运行，这些系统的数据源彼此独立、相互封闭，使得数据难以在系统之间交流、共享和融合，从而形成了"信息孤岛"。随着数字化应用的不断深入，企业内部、企业与外部信息交互的需求日益强烈，急切需要对已有的信息进行整合，联通“信息孤岛”，共享信息。
企业信息集成是指企业在不同应用系统之间实现数据共享，即实现数据在不同格式和存储方式之间的转化，来源不同、形态不一、内容不等的信息资源进行系统分析、辨清正误、消除冗余、合并同类，进而产生具有统一数据形式的有价值信息的过程。
对船舶企业而言，企业的信息集成可实现各部门、各应用系统之间的协调运作，实现业务流程的定制、改造和优化，为企业的各种应用和系统提供一个统一的运行协作平台，实现流程协作和信息共享。信息的共享又会间接的降低企业的运营成本。
（四）CAD/CAE一体化技术
船舶设计是一个涉及多个专业、多个系统、规模庞大的协同工作过程。其周期较长、过程较复杂，且在船舶设计过程中，不同专业使用不同的计算机辅助设计（CAD）及计算机辅助分析（CAE）软件，从而造成缺乏一体化、集成化的设计系统，信息交流不通畅，存在“信息孤岛”问题。CAD/CAE技术的相互融合、相互渗透已成为了一种自发的有效需求，在CAD/CAE一体化技术的帮助下，船舶研发、设计将实现从经验设计到计算机辅助设计的转变，可大大缩短产品周期，提高产品质量。
通过对比可以看出，CAD注重产品的外形特征，以提供图形图像、数字化模型为主，而CAE更注重的是产品物理特征问题。在实际作业中，将研发和设计相互割裂开来会产生重复性投入，同时会降低作业流程的效率。
FEM与TRIBON建立的船体模型对比
