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数字化制造内涵有三个:以控制为中心的数字制造层面,以管理为中心的数字制造,以控制为中心的数字化制造。
1、以设计为中心的数字化制造
由一于计算机的发展以及计算机图形学与机械设计技术的相结合,产生了以数据库为核心,以交互式图形系统为手段,以工程分析计算为主体的计算机辅助设计(CAD)系统。将CAD的产品设计信息转换成为产品的制造、工艺规则等信息,使加工机械按照预定的工序和工步组合和排序,选择刀具、夹具、量具,确定切削余量,并计算每个工序的机动时间和辅助时间,这个就是计算机辅助工艺规划(CAPP)。将包括制造、检测、装配等方面的所有规划,以及面向产品设计、制造、工艺、管理、成本核算等所有的信息数字化,转换为计算机所理解、并被制造过程的全阶段所共享的数据,就形成了所谓CAD/CAPP/CAM的一体化,从而使CAD上升到一个新的层次。
由于网络技术和信息技术的发展,多媒体可视化环jing技术、产品数据管理系统、异地协同设计以及跨平台、跨区域、同步和异步信息交流与共享,多企业、多团队、多人、多应用之间群体协作与智能设计正在深入开展研究,并进入实用阶段,这就形成了所谓以设计为中心的数字化制造。
2、以管理为中心的数字化制造
通过企业内部物料需求计划(MRP)的建立与实现,根据不断变化的市场信息、用户订货和预测,从全局和长远的利益出发,通过决策模型,评价企业的生产和经营状况,预测企业的未来和运行状况,决定投资策略和生产任务安排,这就形成了制造业生产系统的最高层次管理信息系统(MIS)。为了支持制造企业经营生产过程能随市场需求快速的重构和集成, 出现了能覆盖整个企业从产品的市场需求、研究开发、产品设计、工程制造、销售、服务、维护等生命周期中信息的产品数据管理系统(PDM)。
当前,随着企业需求规划(ERP)这一建立在信息技术基础上的现代化管理平台的广泛应用,由于它集中信息技术与先进管理思想于一身,使企业经营管理活动中的物流、信息流、资金流、工作流加以集成和综合,形成了以ERP为中心的MRP/PDM/MIS/ERP等技术集成的所谓以管理为中心的数字化制造。
3、以控制为中心的数字化制造
数字制造的概念,首先来源于数字控制技术与数控机床。随着数控技术的发展,又出现了对多台机床,用一台(或多台)计算机数控装置进行集中控制的方式,即所谓直接数字控制(DNC)。为适应多品种、小批量生产的自动化,发展了若干台计算机数控机床和一台工业机器人协同工作,以便加工一组或几组结构形状和工艺特征相似的零件,从而构成了所谓?柔性制造单元(FMC)。
随着网络和信息技术的发展由多台数字控制机床联网组成局域网实现一个车间或多个车间的生产过程自动化,进而发展到每一台设备的控制器或控制系统成为网上的一个结点,使制造过程向更大规模和更高水平的自动化发展,这个就形成了所谓以数控 制造为中心的数字制造观。