CAD/CAPP/CAM/MPM技术的应用现状与挑战

北京航空航天大学 乔立红教授

1 数字化制造的挑战

    今天的制造技术与系统已不仅仅是单一的数字化的设计，已经从设计、制造到整个产品全生命周期，实际上设计制造一直到产品报废的整个过程，数据和信息系统是支撑的必要手段和基础。图1为今天的制造系统与技术。

    图1 今天的制造系统与技术

    今后的制造技术会向数字化制造、网络制造以及基于知识的制造方向发展，对于企业来说，将更加关注如何快速实现批量生产，以及如何降低制造的成本，尤其是传统单件小批的航空航天企业以及传统的大批量生产企业像汽车、家电等。在数字化技术的发展从二维CAD基于工程图的设计和制造到三维数字样机的应用，到协同和知识重用的趋势下，迫切的需要解决三维产品模型的应用问题。目前，大部分公司已利用三维CAD进行设计，基于三维的产品模型如何有效实现整个设计制造过程的三维化、智能化、协同化和服务化，是当前也是今后数字化制造的发展重点与方向。数字化技术是基础，制造数据是核心。制造数据是非常复杂的，而且要以三维为载体，在设计制造的各个环节中数据从源头一直延伸下去，围绕产品的全生命周期传递，不仅传递，还要进行同步操作集成和协同的问题，即数字化制造面临着数据复杂、三维表达困难、数据无法有效传递以及如何实现信息集成几各方面的挑战。图2为数字化制造技术的发展路线。

    图2 数字化制造技术的发展