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智能制造及其应用

发布时间:2017-10-01 作者:e-works整理  来源:e-works
2017年9月22日,以“智能制造,点亮中国制造业转型的明灯”为主题的“2017(第三届)智能制造国际论坛”在武汉洲际酒店隆重召开。千人计划专家,南方科技大学融亦鸣教授在论坛上发表了题为《智能制造及其应用》的演讲,本文根据演讲内容整理而成。
    2017年9月22日,以“智能制造,点亮中国制造业转型的明灯”为主题的“2017(第三届)智能制造国际论坛”在武汉洲际酒店隆重召开。千人计划专家,南方科技大学融亦鸣教授在论坛上发表了题为《智能制造及其应用》的演讲,本文根据演讲内容整理而成。
 
 千人计划专家,南方科技大学融亦鸣教授
 
    千人计划专家,南方科技大学融亦鸣教授
 
    大家好!很荣幸与大家分享《智能制造及其应用》的报告,报告的内容主要包括南方科技大学介绍、制造工业的发展、相关工作和增材制造带来的挑战四个方面。
 
    一、南方科技大学介绍
 
    南方科技大学(简称南科大)是深圳在中国高等教育改革发展的宏观背景下,举全市之力创建的一所高起点、高定位的公办创新型大学,它肩负着为我国高等教育改革发挥先导和示范作用的使命,并致力于服务创新型国家建设和深圳创新型城市建设。
 
  南方科技大学全景
 
    南方科技大学全景
 
    其中,机械与能源工程系成立于2016年1月,现有全职教学科研系列教授13人,计划2020年达到30人,学生人数是15级本科生30人,16、17级研究生34人。机械系设有机器人与自动化,创新设计与先进制造,能源工程三个发展方向;重点发展智能制造、成形与增材制造、精密加工技术、机器人及自动化、能源工程五个实验室。
 
    二、制造工业的发展
 
    提到智能制造,就不得不提美国制造工业技术的发展史。上世纪70年代是以数控机床的普及应用为标志,80年代以工艺数据库的广泛应用为标志,90年代以信息集成技术的发展应用为标志。到了21世纪,信息化的发展面临很大挑战,产生了基于供应链的制造工业,包括大批量定制技术、供应链管理、虚拟制造、精细化管理等很多新的发展方向。2010年开始以基于物联网的智能制造为标志,究竟这个蓝图是什么样的?答案仍然在探索之中。
 
    基于信息集成的数字化制造技术内涵非常丰富,涵盖CAD和CAM技术的应用,CAD-CAM技术的集成,MRP、ERP、PDM、PLM等制造信息集成,基于供应链的制造工业信息管理,数字化、虚拟制造等内容。个人认为,数字化、虚拟制造是服务于产品与生产系统的并行开发,以物理过程建模仿真为基础的制造技术,所以我在这两个方面做了一些研究工作。
 
    三、相关工作
 
    1、计算机辅助夹具设计与分析
 
    本人最早从事于计算机辅助夹具设计,因为夹具设计是制造业中的关键链条之一,需要消耗大量的时间,同时工装的质量控制也是非常突出的问题,对数字化设计与分析工具都提出了需求。我们将夹具设计分为装夹规划、夹具结构设计、夹具设计校验三个阶段。
 
 变异式(成组)夹具设计
 
    变异式(成组)夹具设计 
 
    其中,夹具设计校验需要完成几何模型、力学模型、定位完整性校验、装夹可及性校验、装夹引起的加工误差分析、夹具设计公差分配、夹具刚度分析、装夹稳定性分析、夹具-工件几何干涉检查及其夹具设计等工作。
 
  模块化组合夹具结构设计的实例
 
    模块化组合夹具结构设计的实例 
 
    此外,夹具设计还需要完成工艺性分析,例如工件装卸可行性分析、预定位需求分析、夹紧力保证定位接触、切屑留存问题、容错分析、夹紧顺序、装夹过程仿真等工作。
 
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