数字化设计与制造教学教材
制造企业数字化智能设计制造与管理技术与应用(完整)ppt课件
原理
将企业的各个方面的资源（包括人、财、物、产、供、销等因素）合理配置， 以使之充分发挥效能，使企业在激烈的市场竞争中全方位地发挥能量，从而取得最 佳经济效益。
管理理念
工具
体现了对整个供应链资源进行有效管理的思想； 体现了精益生产，并行工程和敏捷制造的思想， 体现事先计划与事中控制的思想；
ERP信息系统
特征
面向服务和需求的制造、不确定性制造、透明和集成的制造、支持多用户的制 造、支持按需使用和付费的制造、低门槛众包式制造、绿色低碳制造等。
五大应用方向
针对大型集团企业的研发设计能力服务平台； 区域性加工资源共享服务平台; 制造服务化支持平台也是将来云制造重点发展的方向之一; 制造更可以服务于量大面广的中小企业; 建立物流拉动的现代制造服务平台。
基本思想
MC的基本思想是通过产品结构和制造流程的重构，运用现代化的信息技术等 一系列高新技术，把产品的定制生产全部或部分转化为批量生产，以大规模 生产的成本和速度，为单个客户或小批量多品种市场定制任意数量的产品。
分类
按订单销售（Sale-To-Order） 按订单制造（Make-to-Order）
按订单装配（Assemble-to- Order） 按订单设计（Engineer精-to选-O课r件der）
MPR与MRPⅡ区别
MPR主要对制造环节中的物流进行管理，使企业达到“既要保证生产又要控 制库存”的目的；而MRPⅡ则集成了物流和资金流，将人、财、物，时间等各种资 源进行周密计划，合理利用，以提高企业的竞争力。
精选课件
准时制生产（JIT）
概念
准时生产方式（Just In Time简称JIT），又称作无库存生产方式，零库存， 一个流或者超级市场生产方式，是日本丰田汽车公司在20世纪60年代实行的一种 生产方式。现在这一方式与源自日本的其它生产、流通方式一起被西方企业称为 “日本化模式”。
数字化设计制造
二、数字化设计与制造的主要内容
修改能力。设计绘图员再也不用担心对错绘图形的修改， 修改能力。设计绘图员再也不用担心对错绘图形的修改，从草 图设计、分布细化到最终工程图纸的绘制， 图设计、分布细化到最终工程图纸的绘制，Undo和Erease等命 和 等命 令能解除设计绘图人员的担忧，并满足其要求。 令能解除设计绘图人员的担忧，并满足其要求。 绘图能力的提高、智能设计的实现。尺寸标注、剖面线生成、 绘图能力的提高、智能设计的实现。尺寸标注、剖面线生成、 开孔、剪切等在计算机绘图中只需操作命令键或使用菜单即可。 开孔、剪切等在计算机绘图中只需操作命令键或使用菜单即可。 还可以引进和开发出本行业设计分析绘图一体化的专业软件， 还可以引进和开发出本行业设计分析绘图一体化的专业软件， 把一些重复性的工作编成程序，用户只需调用即可。 把一些重复性的工作编成程序，用户只需调用即可。 管理方式的变革。电子化图纸可以通过计算机网络分发、存储、 管理方式的变革。电子化图纸可以通过计算机网络分发、存储、 复制到磁盘、光盘，进行电子化检索，不需要图纸柜， 复制到磁盘、光盘，进行电子化检索，不需要图纸柜，不需要 像纸质文档那样考虑防火、防盗、防蚀和晒蓝图， 像纸质文档那样考虑防火、防盗、防蚀和晒蓝图，档案处和扫 图员的工作可以削减。 图员的工作可以削减。
数字化设计制造
华中科技大学 单晓亮
主要内容（150min） 主要内容（150min）
数字化设计制造的概念及特点（ 数字化设计制造的概念及特点（15min） ） 数字化设计与制造的主要内容（ 数字化设计与制造的主要内容（CAD、CAM、CAE、 、 、 、 CAPP、CAID、RP、PDM）（ 、 ）（90min） 、 、 ）（ ） 数据交换规范（ 数据交换规范（30min） ） 数字化设计制造的典型案例（15min） 数字化设计制造的典型案例（ ）
数字化设计技术 教学大纲
数字化设计技术一、课程说明课程编号：110343Z10课程名称：数字化设计技术/Digital Design Technology课程类别：专业教育课程学时/学分：40/2.5先修课程：机械设计、CAD/CAM技术、理论力学、材料力学适用专业：交通设备与控制工程教材、教学参考书：1.杨欣、许述财编著.数字样机建模与仿真.清华大学出版社.2014；2.龚友平编著.机械产品数字化设计技术.机械工业出版社.2014；3.苏春编著.数字化设计与制造(第2版）.机械工业出版社.2009；4.詹迪维编著.SolidWorks 2012机械设计教程.机械工业出版社.2012；5.江洪等编著.SolidWorks有限元分析实例解析.机械工业出版社.2007；6.谢昱等编著.SolidWorks机械设计与典型范例.电子工业出版社.2007。
二、课程设置的目的意义数字化设计是指利用计算机软硬件和仿真分析技术进行产品设计开发的方法，数字化设计技术的内涵是支持产品设计制造的全过程的数字化，包括：产品数字化设计建模、产品性能的数字化仿真分析、产品优化设计、产品数据管理及其开发流程的控制与优化。
数字化设计技术在包括交通设备在内的各类设备新产品的设计开发中起着越来越重要的作用，其应用日益广泛。
本课程是交通设备信息工程专业的专业引导选修课。
课程的主要目的在于使学生熟悉数字化设计技术的基本原理、工具和方法，并初步具备应用数字化设计技术进行新产品设计开发的能力。
三、课程的基本要求要求学生了解数字化设计系统的构成及其应用领域；掌握数字化设计、分析、仿真和管理的基本原理和方法。
在此基础上，结合实践和上机练习，要求学生能够注重将理论知识融入到实践运用中，能够运用数字化设计和仿真分析的软件，进行零件、复杂曲面及装配体数字化建模，产品性能仿真与分析、产品优化设计等方法和技术，结合轨道交通产品的数字化设计需求，切实提高学生产品设计能力和分析问题、解决问题的能力。
数字化设计与制造
１、高新技术与先 进制造技术相互 融合（发展高技 术含量装备制造 业）； ２、广泛采用信息 化技术。 波音777是采用数字化设计 波音777是采用数字化设计
与制造的典范: 缩短研发 与制造的典范: 缩短研发 周期40%;减少返工量50% 周期40%;减少返工量50% 超超临界 超超临界 燃汽轮机 燃汽轮机
提 提
纲 纲
前 言 一、装备制造业面临的挑战 二、信息化是提升装备制造业的重 要途径 三、数字化设计 四、数字化制造 五、结束语
四、数字化制造 四、数字化制造
基于知识的数字 化加工制造技术 基于模拟仿真的 数字化成形制造 技术 智能化控制技术
1-基于知识的数字化加工制造技术 1-基于知识的数字化加工制造技术
Multi-scale modeling and simulation (property & microstructure prediction) will be the core technology of Digital Manufacturing
From: Imperial College of Engineering
大马力低速柴油机制造技术 大马力低速柴油机制造技术 大马力曲轴制造技术 大马力曲轴制造技术
掌握核心技术、提高竞争能力 掌握核心技术、提高竞争能力
提高竞争能力 迎接经济全球化 挑战的关键是： 以自主创新为 动力、发展高技 术含量的装备制 造业。
Innovation manufacturing High tech Mfg.
差距之二：核心制造技术基础薄弱-1 差距之二：核心制造技术基础薄弱-1
设计技术、可靠性技术 、制造技术、基础材料 、基础零部件和电子元 器件、仪器仪表及标准 体系等发展滞后，制约 了制造业的发展。 “装备国产化项目中， 大型关键铸锻件，依靠 进口供货，国产件能力 、质量难以满足要求， 已成为重大装备制造业 发展的瓶颈，受制于人 。”—曾培炎副总理批 示
数字化设计与制造
一、什么是数字化设计制造技术术语性定义：在数字化技术和制造技术融合的背景下，并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户的需求，迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。
通俗地说：数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理，这就是数字化的基本过程。
计算机技术的发展，使人类第一次可以利用极为简洁的“0”和“1”编码技术，来实现对一切声音、文字、图像和数据的编码、解码。
各类信息的采集、处理、贮存和传输实现了标准化和高速处理。
数字化制造就是指制造领域的数字化，它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势，其内涵包括三个层面：以设计为中心的数字化制造技术、以控制为中心的数字化制造技术、以管理为中心的数字化制造技术。
二、数字化制造技术的未来发展方向1.数字化设计与制造技术的发展先进制造技术发展的总趋势可归纳为：精密化、柔性化、网络化、虚拟化、数字化、智能化、清洁化、集成化及管理创新等。
而数字化设计与制造技术是先进制造技术的基础。
随着计算机技术的不断提高，Internet网络技术的普及应用，以及用户的不同需求，CAD、CAE、CAPP、CAM、PDM(C4P)等技术本身也在不断发展，集成技术也在向前推进，其发展趋势主要有以下几个方向。
一是利用基于网络的CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM(C4P)集成技术，实现产品全数字化设计与制造。
在CAD/CAM应用过程中，利用产品数据管理PDM技术实现并行工程，可以极大地提高产品开发的效率和质量。
企业通过PDM可以进行产品功能配置，利用系列件、标准件、借用件、外购件以减少重复设计。
机械产品数字化设计授课教案
机械产品数字化设计授课教案篇1一、教学目标（一）知识目标1. 学生应全面了解机械产品数字化设计的基本概念，包括数字化设计的定义、发展历程以及在现代机械工程领域中的地位和作用。
例如，要知道数字化设计是如何从传统设计方法逐步演变而来的，以及它如何借助计算机技术实现更高效、更精确的设计过程。
2. 掌握数字化设计常用软件的基本功能和操作流程。
像SolidWorks、UG等软件，学生要熟悉软件界面的各个功能模块，如草图绘制、特征建模、装配体设计以及工程图生成等功能的操作方法。
3. 理解机械产品数字化设计中的数据管理和协同设计原理。
知道如何对设计过程中的数据进行有效的管理，包括数据的存储、版本控制等；同时，要明白在多人参与的协同设计项目中，如何进行任务分配、数据共享以及避免设计冲突等问题。
（二）技能目标1. 能够熟练运用数字化设计软件进行简单机械产品的三维建模。
通过实际操作，从简单的零件建模开始，逐步过渡到复杂的装配体建模，例如能够准确地创建机械零件的各种特征，如拉伸、旋转、打孔等，并且能够按照设计要求进行装配，确保各个零件之间的配合关系正确。
2. 掌握对设计模型进行有限元分析的基本技能。
了解有限元分析的基本原理，学会在软件中设置材料属性、边界条件和载荷等参数，能够对设计的机械产品进行强度、刚度等性能分析，并根据分析结果对设计进行优化。
3. 具备将数字化设计成果转化为工程图纸的能力。
能够根据三维模型准确地生成符合工程标准的二维工程图，包括视图的选择、尺寸标注、公差标注以及技术要求的书写等。
（三）创新思维目标1. 培养学生的创新设计意识。
鼓励学生在掌握基本设计方法的基础上，突破传统思维的束缚，提出独特的设计理念和方案。
例如，在设计机械产品时，从功能、结构、外观等方面进行创新思考，考虑如何满足用户的新需求或者解决传统产品存在的问题。
2. 引导学生在数字化设计过程中探索新的设计方法和技术应用。
随着数字化技术的不断发展，新的设计方法和工具层出不穷，如拓扑优化、增材制造技术等。
数字化制造技术课程设计
数字化制造技术课程设计
背景介绍：
随着科技的不断进步和产业转型的不断加速，数字化制造技术逐渐成为了未来制造业发展的必然趋势。
数字化制造技术可以通过集成不同的控制、传感和信息技术来提高生产线的灵活性和自动化水平，实现制造业的转型升级。
无论是在生产效率提升还是在产品质量控制方面，数字化制造技术都有着极为重要的应用价值。
课程设计：
为了适应数字化制造技术在制造业中的广泛应用，本次课程设计旨在通过系统化的教学，使学生能够深入了解数字化制造技术的基本概念、关键技术和应用场景。
具体课程设置如下：
1. 引论部分：
介绍数字化制造技术的发展现状和趋势，以及数字化制造技术在工业4.0时代的应用前景，让学生全面了解数字化制造技术的意义和重要性。
2. 技术基础部分：
介绍数字化制造技术中的核心技术，包括CAD、CAM、数字化车间、工业互联网等，让学生了解数字化制造技术的基本概念和原理。
3. 案例分析部分：
选取数字化制造技术在实际应用中取得的成功案例，进行分析和讲解，让学生深入了解数字化制造技术的应用场景和价值。
4. 实践环节：
通过实验、调研等形式，让学生亲身接触数字化制造技术，培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
总结：
本次课程设计旨在通过系统化的教学，让学生深入了解数字化制造技术的基本概念、核心技术和应用场景，培养学生的实践动手能力和解决问题的能力，为制造业发展培养更多的数字化制造专业人才。
数字化设计与制造_1
黑龙江大学机电工程学院
Pro/NC加工方法
•
• • • • • • • • • •
Pro/NC加工法包括：车削加工、铣削加工、线切 割、雕刻加工等。 常用的铣削加工方法有以下几种： 【体积块】：又称等高铣削。 【局部铣削】：用于清边、角。 【曲面铣削】：用于水平或倾斜曲面的铣削。 【表面】：用于平面的精铣。 【轮廓】：用于轮廓曲面的精、粗加工。 【腔槽加工】：用于型腔凹槽的铣削。 【轨迹】：用于较规则轮廓面的铣削。 【孔加工】：用于模板孔系的加工。 【螺纹】：用于螺纹的铣削。
黑龙江大学机电工程学院
实施“中国制造2025”的重大意义 “中国制造2025”是适应国际竞争的迫切需要。从世界范围内看， 制造业是工业化进程中的核心要素，工业化推进到哪里，哪里的经 济就会蒸蒸日上。然而，20世纪中叶和20世纪70年代的两次重要产 业转移，以美国为代表的发达国家基于发展新产业、培育核心竞争 力和充分发挥比较优势需要，将劳动密集、资本密集的产业转移了 出去，制造业对国民经济的贡献下降，一度引起经济学界一些学者 的恐慌，提出了产业空心论。2008年的金融危机让美国人意识到， 现代服务业不能够独自支撑起一个大国的经济。2011年，美国政府 正式启动了“先进制造伙伴计划”，提出“在哪里发明、在哪里制 造”的口号。自此，老牌制造业强国都开始重新审视新工业革命， 先后从国家战略高度提出引领和规划民族制造业创新与未来发展的 纲要，如德国工业4.0、美国“先进制造业国家战略计划”、日本“ 科技工业联盟”、英国“工业2050战略”等。“中国制造2025”， 是适应这种新的发展形势的需要，是在国际制造业舞台争取话语权 的需要。
黑龙江大学机电工程学院
一个大学生眼中的中国制造业现状
不要为会一些photoshop之类的时尚软件就沾沾自喜，一整套 PRO/E正版软件要将近8000万元啊！给你你连安装都不会装，别说 使用了，什么是差距？前几年上大学时我们学校的大厅里看新闻， 个个系的都有，当电视播放日本大学生制造了一个机器人拿到德国 与德国大学生的机器人比试时，我们机械系的学生都傻了眼，那个 机器人就是现在大家知道的可以双脚保持平衡自我行走的那种，不 过没有外壳，学这行的我们一眼就看出它身上布满的控制器、马达 、线路，镜头一闪而过，更多的是机器人不靠任何帮助自行双手翻 跟头，90度鞠躬，双脚蹦跳前进，别的系的同学和老师都露出笑容 “真好玩，太可爱了”，而我们系人除了惊讶，还有发自内心的． ．．害怕！真正的害怕，这个差距太大了，这就是制造业，自动控 制，材料学，的成就，我恨日本，所以我才害怕，外行人不懂这个 差距有多大，我这样说，
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
更高端的应用：仿真技术与虚拟样机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
视频一
四、相关3D课程情况
1.在大三第一学期，开设以美国ptc公司开发的PRO/E三维设计课程，学 生通过本课程的学习可以掌握复杂零件的三维建模，机械产品的仿真装配， 运动分析，动画制作等知识。 2.成立3D创客社团，该社团由机电工程系机械教研室老师指导，学生自愿 参与原则，推广3D软件的应用，并组织学生参加全国3D大赛。
五、合作办学
学院与国家制造业信息化培训中心3D办合作办学成立3D动力班，充分利用 双方资源优势，培养3D人才。
在制造企业中全面推行数字化设计与制造技术，通过在产品全寿命周 期中的各个环节普及与深化计算机辅助技术、系统及集成技术的应用， 使企业的设计、制造、管理技术水平全面提升。数字化设计与制造是 以计算机软硬件为基础、以提高产品开发质量和效率为目标的相关技 术的有机集成。
数字化设计与制造的核心技术是 什么？
3D技术
我们当前所处的阶段是转方式、调结构、转型升级的阶段
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
数字化设计与制造的内涵：
三、数字化设计与制造典型应用
应用1：以三维CAD为代表的产品的创新设计
计算机辅助设计（CAD） 视频一 计算机辅助制造（CAM） 视频一 计算机辅助分析（CAE） 视频一 模具设计 逆向工程（三维扫描）
应用2：以数控机床为代表的数字化装备
视频一 视频二
最新应用：3D打印
数字化设计与制造
中国制造业面临的挑战
随着全球经济一体化的进程加快以及信息技术的迅猛发展， 现代制造企业环境发生了重大的变化：
产品生命周 期缩短
大市场和大竞 争已基本形成
工业化与信 息化的深度
融合
交货期成为主 要竞争因素
用户需求个性化， 多品种小批量生
产比例增大
如何高效，灵活，优质，快速的制造产品成为所有企业面临的挑战。
制造业的未来—工业4.0与中国制造2025
美国-工业互联网 2014年
德国-工业4.0 2013年
视频一 视频二
日本-机器人新战略 2014年
大力发 展制造 业是国 家发展 战略
中国-中国制造 2025 2015年
二、数字化设计与制造——制造业创新跨越的战略 选择
数字化设计与制造的核心是3D技术