制造装备数字化技术及发展趋势
机械制造装备产业发展趋势
机械制造装备产业发展趋势机械制造装备产业是国民经济的重要支撑力量，对于一个国家的经济发展具有重要的意义。
随着科技的进步和需求的变化，机械制造装备产业也在不断发展和创新。
本文将围绕机械制造装备产业的发展趋势展开详细的分析和讨论。
首先，机械制造装备产业的发展趋势之一是智能化和数字化。
随着人工智能、物联网和大数据等技术的发展，越来越多的机械设备开始实现智能化和数字化。
智能化的机械设备可以更加灵活、高效地完成各种任务，提高生产效率和质量。
数字化的机械设备可以进行远程监控和管理，实现智能化的生产和运营。
这些技术的应用将大大改变传统机械制造装备产业的生产方式和商业模式。
其次，机械制造装备产业的发展趋势之二是高端化和精细化。
随着经济的发展和人们生活水平的提高，对于机械设备的需求也在不断提升。
不再仅仅追求数量的增长，而是更加注重质量、性能和使用寿命等方面的改善。
高端化的机械设备具有更高的技术含量和附加值，可以适应不同的工业需求和市场需求。
精细化的机械设备具有更高的精度和稳定性，可以满足更加严苛的工艺要求和产品需求。
高端化和精细化成为机械制造装备产业发展的重要趋势和方向。
第三，机械制造装备产业的发展趋势之三是绿色化和节能化。
随着环境保护意识的增强和能源紧缺问题的加剧，绿色化和节能化成为了全球各个行业的共同目标。
机械制造装备产业作为能源消耗相对较大的行业，其绿色化和节能化的发展尤为重要。
通过提高能源利用效率、降低排放物的释放、开发和应用清洁能源等措施，可以实现机械制造装备产业的绿色发展，减少对环境的污染和压力。
第四，机械制造装备产业的发展趋势之四是国际化和全球化。
全球化的趋势使得机械制造装备产业面临着更加激烈的市场竞争和更加复杂的市场环境。
在全球化的背景下，机械制造装备产业需要加强与国际企业的合作和交流，吸收和借鉴国际先进技术和管理经验，提高自身的竞争力和创新能力。
同时，机械制造装备产业也需要积极拓展国际市场，参与国际竞争和合作，提升自身在全球价值链中的地位。
全球高端装备制造产业现状及发展趋势
全球高端装备制造产业现状及发展趋势
全球高端装备制造产业的现状和发展趋势如下：
现状:
1. 全球高端装备制造产业呈现快速增长的趋势，特别是在汽车、航空航天、半导体、新能源、生物医药等领域。
2. 高端装备制造企业竞争激烈，主要集中在美国、日本、中国、德国等工业强国。
这些国家在技术研发、制造工艺、市场规模等方面具有明显优势。
3. 产业链上下游协同发展，高端装备制造涉及材料、零部件、系统集成等多个环节，各环节之间需要密切合作，形成完整的产业链。
4. 制造业数字化转型加速，传统制造业企业正在加大对数字化技术的应用，包括人工智能、大数据分析、云计算等，以提高生产效率和产品质量。
发展趋势:
1. 自动化和智能化成为发展必然趋势，高端装备制造企业将加大对机器人、人工智能、物联网等智能技术的应用，提高生产效率和产品质量。
2. 个性化定制需求增加，消费者对产品的个性化需求不断增加，高端装备制造企业将加大对定制化生产的研发和投入。
3. 绿色制造成为重要方向，全球各国都在加大对环保和可持续发展的力度，高端装备制造企业将更加注重环保要求，在节能减排、循环利用等方面进行技术创新。
4. 国际合作加强，各国高端装备制造企业将加强合作，形成技术共享、资源整合的格局，促进全球高端装备制造产业的协同发展。
总之，全球高端装备制造产业正处于快速发展阶段，随着科技的进步和市场需求的不断变化，该产业将继续迎来新的发展机遇和挑战。
装备制造的技术创新与发展
装备制造的技术创新与发展第一章介绍装备制造是一个重要的经济领域。
随着现代科技的不断发展，装备制造也得到了前所未有的发展。
本文将从技术创新与发展的角度，探讨装备制造的发展方向和前景。
第二章技术创新对装备制造的影响技术创新是企业发展的关键。
在装备制造领域，技术创新可以带来很多好处。
首先，技术创新可以提高生产效率。
因为新技术的引入可以缩短生产周期和减少生产成本。
其次，技术创新可以增加产品市场竞争力。
装备制造业的市场竞争异常激烈，而技术创新可以让企业在竞争中处于领先地位。
最后，技术创新可以增强品牌形象。
因为技术创新会体现企业的创新能力和科技实力，从而增强品牌形象。
第三章装备制造的技术创新3.1 数字化制造技术数字化制造技术是目前装备制造领域的热点技术，也是未来的发展方向。
数字化制造技术可以将整个生产过程数字化，并通过计算机模拟进行优化，从而提升生产效率和质量。
数字化制造技术可以帮助企业将生产环节中的数据信息集中管理，实现对生产流程的全面监控和追溯。
同时，数字化制造技术也可以将生产过程中的错误和问题提前预测，为生产安排提供更加准确的数据支持。
3.2 智能制造技术智能制造技术是数字化制造技术的延伸，同时也是另一项重要的技术创新。
智能制造技术可以使得机器和设备能够自动调整和优化生产过程，同时还可以实现对生产过程的实时监控和控制。
智能制造技术可以优化工厂内生产过程，缩短生产周期，并提高生产质量和效率。
同时，在智能制造技术的支持下，企业可以更好地实现柔性生产，根据不同客户需求进行快速调整与生产，从而提升企业的生产效率和盈利水平。
第四章装备制造的未来发展方向未来，装备制造业将迎来一系列有益的变革。
首先，数字化与智能化交叉融合将推动装备制造业的进一步发展，数字化技术将注重生产效率，智能化技术将注重生产品质，两者的结合可以让装备制造更加精细化。
其次，装备制造业的服务化和定制化发展将更多地体现出装备制造业的特色和优势。
未来，装备制造业将实现产品的个性化生产，以更好地满足客户的需求。
数字化设计与制造技术的发展趋势
数字化设计与制造技术的发展趋势数字化技术是以数字电子计算机硬软件、周边设备、协议和网络为基础的信息离散化表述、定量、感知、传递、存贮、处理、控制、联网的集成技术。
其用于制造业可包括数字化制造技术与数字化产品两部分。
将数字化技术用于支持产品全生命周期的制造活动和企业的全局优化运作就是数字化制造技术；将数字化技术注入工业产品就行成了数字化产品。
本世纪40年代末数字计算机诞生，不久就被试用于控制加工机床，其特点是把过去利用人工、行程开关或模板产生的加工信息数字化，并用以控制机床的加工运动，这就是数字控制机床。
尽管这远不是数字化制造，但它却是数字化制造的一个十分重要的基础。
历经半个世纪的发展和应用，数控机床的拥有量及其年产量已经成为一个国家制造能力的重要标志。
随着计算机和网络技术的发展，使得基于多媒体计算机系统和通信网络的数字化制造技术为现代制造系统的并行作业、分布式运行、虚拟协作、远程操作与监视等提供了可能。
数字化制造技术与产品就出现以下趋势：（1）制造信息的数字化，将实现CAD／CAPP／CAM／CAE的一体化，使产品向无图纸制造方向发展。
如产品CAD数据经过校核，直接传送给数控机床完成加工就是一例。
（2）通过局域网实现企业内部并行工程，通过Internet建立跨地区的虚拟企业，实现资源共享，优化配置，使制造业向互联网辅助制造方向发展。
（3）将数字化技术注入传统产品，开发新产品，无论从工业装备和人民生活需求都是社会发展的趋势。
目前在工业发达国家，数字化制造技术与产品已经成为提高企业和产品竞争力的重要手段。
近半个世纪，特别是近30年来，随着信息技术的迅速发展，信息技术与制造技术相融合，使制造日益走向数字化，制造技术发展日益加快。
在发达国家的大型企业中，已开始实现无图纸生产，广泛使用CAD／CAM，实现100％数字化设计。
制造过程技术在快速成型、并联机构机床、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、软件补偿精度等单元技术方面先后有所突破，为数字化制造技术向纵深发展创造了条件。
制造技术的发展趋势
制造技术的发展趋势制造技术是指将原材料或半成品加工成成品的一系列技术。
随着科技的不断发展和进步，制造技术也在不断地变化和更新。
下面就让我们来看看制造技术的发展趋势。
1.智能制造随着人工智能技术的不断发展，智能制造成为制造业的一个重要趋势。
智能制造利用人工智能技术，将机器、设备、传感器等智能设备连接在一起，实现自动化生产和智能化管理。
智能制造可以提高生产效率，降低成本，提高产品质量，实现可持续发展。
2.数字化制造数字化制造是指将生产过程中的各个环节数字化，包括设计、生产、维护等。
数字化制造可以提高制造效率，减少浪费，降低成本，提高产品质量。
数字化制造的核心技术是信息技术和通信技术，它们可以帮助制造企业实现智能化生产和管理。
3.绿色制造绿色制造是指在生产过程中减少对环境的负面影响，实现可持续发展。
绿色制造可以通过改变生产方式、节约能源、减少废弃物等方式来实现。
绿色制造可以提高企业的社会责任感，增强企业的形象和竞争力。
4.智能化制造智能化制造是指利用先进的技术和装备，实现智能化生产和管理。
智能化制造可以提高生产效率，降低成本，提高产品质量。
智能化制造的核心技术包括机器人技术、传感器技术、自动控制技术等。
5.灵活化制造灵活化制造是指能够快速响应市场需求，实现快速生产和交付。
灵活化制造可以通过采用柔性生产线、快速换线、快速调整生产计划等方式来实现。
灵活化制造可以提高企业的市场竞争力，满足客户的个性化需求。
6.可持续制造可持续制造是指在生产过程中同时考虑经济、社会和环境的可持续性。
可持续制造可以通过改变生产方式、节约能源、减少废弃物等方式来实现。
可持续制造可以提高企业的社会责任感，增强企业的形象和竞争力。
7.共享制造共享制造是指多个企业共享生产设备和生产资源，实现资源的共享和优化。
共享制造可以提高资源的利用率，降低生产成本，提高效率。
共享制造可以通过建立共享机制、共享平台等方式来实现。
制造技术是一个不断发展的领域，随着科技的不断进步，制造技术也在不断地变化和更新。
全球智能制造装备行业发展概况分析 (一)
全球智能制造装备行业发展概况分析 (一)智能制造是随着科技创新而兴起的新型制造方式，其集成了数字化、网络化、智能化和模块化等技术手段，实现了生产全过程的自动化、信息化和智能化。
而智能制造装备行业的发展就是伴随着智能制造的发展而不断壮大。
一、全球智能制造装备行业发展状况当前，欧洲、美洲以及亚洲和太平洋地区的制造业，正在发生着由传统工业向智能制造转型的巨变。
从国际市场看，全球智能制造装备市场总体表现强劲。
在欧美市场以及中国市场等新兴市场中，企业利用新型技术和高端智能装备，迅速提升市场占有率。
据市场调查机构分析，预计到2025年，全球智能制造市场规模将超过4万亿美元。
其中，智能制造装备市场将会成为整个智能制造市场发展的重要推动力。
二、智能制造装备产业亟需加强技术创新目前，全球智能制造装备行业的竞争非常激烈，但其发展水平还存在一定差距，企业需要不断加强技术创新，增强自主研发能力。
虽然国内一些装备制造企业在部分领域已经具有一定的技术实力，但整体水平仍不够优秀。
与国际大品牌相比还存在技术差距，需要通过自主创新和技术引进加速与国际领先企业的接轨。
三、智能制造装备行业未来发展趋势未来，智能制造装备行业将逐渐从过去的“制造型”向“服务型”转变。
随着全球物流网络的完善，产品的生产周期越来越短，产品生命周期越来越短，生产过程的灵活性和可适应性会越来越强。
此外，智能制造装备行业发展趋势的另一重要标志就是人工智能技术的不断渗透。
在未来，机器人、自动化、智能控制等技术将更多应用于制造业内，进一步提升制造业的智能化水平，促进制造业的高质量发展。
总之，在全球智能制造的潮流下，智能制造装备行业正在经历着一次浩大的革新。
为了更好地适应市场需求，企业需要不断提升技术实力，实现智能化制造、智能化运营和智能化服务，切实提高产品质量和市场竞争力。
同时，政府也应更加重视智能制造装备行业的发展，加大政策扶持和资金投入，引导企业加快技术创新和转型升级，抢占智能制造市场的发展制高点。
智能制造的全球发展趋势
智能制造的全球发展趋势在当今的全球制造业格局中，智能制造正以前所未有的速度和深度改变着传统的生产方式和产业形态。
智能制造不仅仅是一个技术层面的革新，更是一种融合了信息技术、先进制造技术、自动化技术以及人工智能等多领域创新的全新生产模式。
从全球范围来看，智能制造的发展呈现出多个显著的趋势。
首先，数字化技术的广泛应用是智能制造的重要基础。
越来越多的制造企业开始采用数字化设计、数字化制造和数字化管理等手段，实现产品全生命周期的数字化。
通过数字化技术，企业能够更加精确地模拟产品的性能和制造过程，提前发现潜在问题，从而减少研发成本和时间。
例如，汽车制造业中，利用数字化建模和仿真技术，可以在设计阶段就对车辆的碰撞安全性、空气动力学性能等进行评估和优化。
其次，工业互联网的快速发展为智能制造提供了强大的支撑。
工业互联网将设备、生产线、工厂、供应商、客户等紧密连接在一起，实现了数据的实时采集、传输和分析。
基于这些数据，企业可以进行智能化的生产调度、质量控制和设备维护，提高生产效率和产品质量。
比如，一家电子制造企业可以通过工业互联网实时监控分布在全球各地工厂的生产设备运行状态，及时发现故障并进行远程维护。
再者，智能机器人和自动化装备在生产中的应用日益普及。
机器人不仅能够完成重复、高强度的工作，还能够在复杂环境下进行高精度的操作。
在汽车组装、电子制造等行业，机器人已经成为生产线的重要组成部分。
同时，随着人工智能技术的不断发展，机器人的智能化程度也在不断提高，能够适应更加多样化的生产任务。
另外，增材制造（3D 打印）技术正逐渐从研发走向实际应用。
与传统的减材制造方法相比，增材制造具有更高的设计自由度，可以制造出结构复杂、轻量化的零部件。
这一技术在航空航天、医疗等领域已经取得了显著的成果。
未来，随着材料科学和工艺技术的不断进步，增材制造有望在更多行业实现大规模应用。
智能制造还推动了制造业的服务化转型。
企业不再仅仅关注产品的生产和销售，而是更加注重为客户提供全方位的解决方案和增值服务。
设备制造行业的市场需求与技术趋势
设备制造行业的市场需求与技术趋势在当今快速发展的时代，设备制造行业作为工业领域的重要支柱，其市场需求和技术趋势正经历着深刻的变革。
设备制造涵盖了从机械加工、电子设备到大型工业装备等广泛的领域，对于推动经济增长、提高生产效率以及促进科技创新都发挥着至关重要的作用。
市场需求方面，随着全球经济的不断发展和工业化进程的加速，各行业对于先进设备的需求持续增长。
以制造业为例，为了提高产品质量、降低生产成本并增强市场竞争力，企业纷纷加大对自动化生产设备的投资。
这些设备不仅能够提高生产效率，还能保证产品的一致性和精度，满足消费者日益增长的个性化需求。
在能源领域，随着可再生能源的快速发展，对风力发电设备、太阳能光伏设备以及储能设备的需求急剧上升。
同时，传统能源行业为了提高能源开采和利用效率，也在不断寻求更先进、更高效的设备，如新型油气开采设备和高效的能源转化设备。
基础设施建设也是驱动设备制造行业市场需求的重要因素。
大规模的城市建设、交通基础设施的完善以及水利工程的推进，都需要大量的工程机械、建筑设备和相关配套设施。
例如，盾构机、塔吊、混凝土搅拌站等设备在各类建设项目中发挥着不可或缺的作用。
另外，随着人们对环境保护和可持续发展的重视，环保设备的市场需求日益凸显。
废水处理设备、废气净化设备以及固体废弃物处理设备等的需求不断增加，推动了设备制造企业在环保技术和产品研发方面的投入。
在技术趋势方面，数字化和智能化无疑是当前设备制造行业发展的核心方向。
通过引入物联网、大数据和人工智能等技术，设备的运行状态可以实现实时监测和分析，从而实现预测性维护，减少设备停机时间，提高设备的利用率和生产效率。
例如，在工业机器人领域，智能化的机器人能够根据生产环境的变化自动调整工作参数，实现更加灵活和高效的生产作业。
增材制造技术（3D 打印）的应用也在不断拓展。
相比传统的减材制造工艺，3D 打印能够制造出更加复杂的结构，并且减少材料浪费，缩短产品开发周期。
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数控超重型单柱移动立式车床系列：加工直径一般在 Ф6300－Ф20000mm之间，
我国武重厂已经生产了五台数控16米立车，其中有3 台已经实现车铣复合加工，其水平已达到当代世界技术 水平。有的已经为我国三峡水电站、隔合岩水电站发电 机组加工作出贡献。
数控导轨磨床
国家数控系统技术工程研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
重型立式滚齿机
国家数控系统技术工程研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
第二方面应用：多坐标、高精度、复杂形面 的加工设备。这些设备主要是四坐标联动以 上的加工中心、车削中心、仿形铣等。这些 设备的特点是软件功能特殊，配套技术复杂， 往往影响整机的水平。
国家数控系统技术工程研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
制造装备数字化：实现制造装备的数字化、自动化和精 密化，提高产品的精度和加工装配效率。 工业生产过程数字化：实现生产过程控制的数字化、自 动化和智能化，提高生产过程自动化水平。
企业数字化：实现全球化环境下企业内外部资源的集 成和最佳利用，促进业务过程、组织结构与产品结构的
国家数控系统技术工程研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
桂林机床厂：XK716-5五坐国家标数控数系统控技术铣工程床研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
THMA6350精密卧式加工中心 国家数控系统技术工程研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
国家数控系统技术工程研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
加工长轴类零件加工需要数控重型卧式车床 数控重型卧式车床： 基型产品主参数加工直径为Ф1000mm－ Ф4200mm之间， 变型品种如加工带叶片的汽轮机转子围带， 直径可达Ф6000mm以上， 能源工业的火电、核电设备中汽轮机转子和 发电机转子加工；冶金、化工以及军工行业 的长轴类零件加工所必须工艺设备。 Ф2000mm以上的数控重车，顶尖间负重可达 160－320t。
加工螺旋浆叶面需要数控铣镗床
是当代重大型工件，特别是能源、冶金、交通、工程机 械、国防重大型工件加工非常重要的工艺装备，配备多 座标铣头等功能部件，可完成加工空间曲面的5轴联动工 序，如螺旋浆叶面加工。 数控卧式镗床:主轴直径在Φ90-120mm之间。 数控刨台式铣镗床:主轴直径一般在Ф130－160mm之间， 是中小型壳体工件加工的重要工艺装备 数控落地铣镗床: 镗轴直径一般在Ф130－Ф260mm之间， 最大规格发展到Ф320mm，但目前主要是在Ф260mm以下， 可根据不同的工艺要求，向市场提供各种柔性化成套装 备。
国家数控系统技术工程研究中心
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数控双柱立式车床系列
国家数控系统技术工程研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
立车/车削镗铣中心 (双工作台式)
国家数控系统技术工程研究中心
பைடு நூலகம்
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数控动梁龙门镗铣床
国家数控系统技术工程研究中心
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制造大型水力发电机组需要数控立式车床
（含数控立式车铣床、柔性制造单元 和柔性制造系统。 ）
数控立式车床是加工业的重要加工工艺设备，使用范围 非常广泛，是重型机械制造，航空、航天、能源、造船、 冶金等行业不可缺少的加工工艺装备。尤其是大直径回 转体，如水力发电机组转轮体和机座体的加工，立车具 有独特功能，其他加工设备所不能替代。
CHD-20车铣复合加工中心
国家数控系统技术工程研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
国家数控系统技术工程研究中心
3.数字制造体系结构
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数字设计
制造过程
管理与营销
监控与维护
数据库
仿真
元数据
全球制造业 制造行业 制造企业 数字产品
关键技术
实 现
数字制造
应 用
网
领
络
域
基础理论与科学问题
机械 电子 化工 轻工 国防 其他
产品描述 建模理论
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机床是装备制造业工作母机，实 现装备制造业现代化，取决于我 国机床发展水平。振兴装备制造 业，首先要振兴机床工业，我们 要大力发展国产数控机床。
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第三方面应用：汽车行业：机床消费量50%份 额为汽车工业占有、要求数控设备高效，可靠， 配套完整，柔性，适应多品种加工和产品换型 的要求。
中 科国 学院院士：熊有
国家数控系统技术工程研究中心
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1，高效、精密、可靠、成套、实用、柔性、环 保的加工中心，齿轮加工机床， 2，数控机床组成的柔性生产线将成为重点。这 些生产线的特点：
①高速，主轴转速为8000-12000r/min，进给速度为 40-60m/min，换刀为2-3秒
②可靠性高，MTBF为500-600小时 ③成套性好，配备夹具、刀具，工艺软件和控制软件；
④要求精度高，产品加工的一致性好。中 科国 学院院士：熊有
国家数控系统技术工程研究中心
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信息科学 制造信息
管理科学 计算制造
控制科中 科学 国 学院院士：熊有
制造智能学
图2 数字制造的体系结构 国家数控系统技术工程研究中心
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二、数字制造技术的五个主要方向
管理数字化：实现企业内外部管理数字化和最 优化，提高企业管理水平。
设计数字化：实现产品设计手段与设计过程的 数字化和智能化，缩短产品开发周期，提高企业 的产品创新能力。
缸盖柔性加工线
国家数控系统技术工程研究中心
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发动机缸盖精加工自动线
国家数控系统技术工程研究中心
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零件的精密、超精密加工需要精密数控机床。
各种壳体、阀体、液压偶件、液压平板阀、光管 等小尺寸、结构复杂、精度要求高的零件的精密、超 精密加工要求：精密数控镗铣床和加工中心、精密数 控车床和车削中心、精密数控万能外圆磨床、数控电 火花机床和线切割机床等。
Ⅰ、数字化制造—— 当代制造中 科业国 学院标院志士：熊有
国家数控系统技术工程研究中心
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一、现代制造—数字制造
1.现代制造：已成为包括社会、经济、人文等多种综合因素
共同作用 的制造行为，现代制造分为狭义与广义制造 狭义制造：产品的机械工艺过程或机械加工过程 广义制造：
床身式立铣、用来加工整体构件（如大型整体壁板、 整体框等）、钛合金、复合材料结构件以及其它高 强度合金钢的梁、肋。 需要数控立式车床和立式车削中心、立式铣削加工 中心、立卧转换加工中心、数控镗铣床、高效专用 叶片加工中心、用于发动机整体机匣、整体叶轮和 叶盘等结构件和各种复杂型面的叶片的加工。
国家数控系统技术工程研究中心
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国家数控系统技术工程研究中心
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航空发动机转子CAD/CAM/PDM 系统集成应用
叶盘设计与分析
金银花 _ PDM
过程及产品数据 管理与支持
转子分析与优化
720 ims BUA
A
叶片设计与 分析、优化
中 科国 学院院士：熊有
国家数控系统技术工程研究中心
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卧式镗/铣加工中心
国家数控系统技术工程研究中心
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落地式卧式镗/铣床
国家数控系统技术工程研究中心
Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
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电 子
化 工
轻 工
机 械
军 工
制 造 领
服 装
域
家 具
食品
产品设 计
市场营 销
服务支 持
生产计 划
制造过 程
产品销 售
采购供 应
加工处 理
装配经 验
（a）制造领域
b) 制造过程 图1 制造定义
国家数控系统技术工程研究中心
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2.数字制造定义：
以制造为对象，以现代制造科学和技术为基础 应用数字技术对制造所涉及的所有对象和活动进行 表达，处理和控制，具有信息化网络化智能化集成 化自动化和可视化等特征。
数控机床的诞生和不断发展构成了制造业造数 字化的一个十分重要的基础，数字制造的概念就是