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工業(yè)智能化虛擬仿真技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：自動化發(fā)展前景；智能化；集成化；虛擬化

現(xiàn)今，自動化已經(jīng)深深扎根于各個領(lǐng)域。從機械行業(yè)發(fā)展來看，印刷機械、數(shù)控機床、發(fā)電設(shè)備、工程機械等重頭產(chǎn)品前景仍看好。除了這些傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，該行業(yè)將進一步向機光電一體化發(fā)展，向光加工、環(huán)保這樣的新興領(lǐng)域拓展。本論文主要講述機械自動化及其應(yīng)用前景。

1 機械自動化的發(fā)展歷程

在20世紀(jì)初，機械自動化的概念就早早被提出，當(dāng)時主要只是應(yīng)用于制冷領(lǐng)域，經(jīng)過人們更加廣泛地使用和推廣，漸漸在整個機械制造行業(yè)普及開來。20世紀(jì)60年代，市場經(jīng)濟以飛快的速度發(fā)展，為適應(yīng)市場的變化和滿足市場各方面的需求，可變的自動化的生產(chǎn)加工系統(tǒng)應(yīng)運而生了，通過計算機技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了機械制造的可變性，因此提高了機械制造的靈活性和可操作性。這種自動化的軟件系統(tǒng)基本上不改變制造過程，自動的經(jīng)驗和自動的信息處理與判斷分析是通過一定的機械生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)的，不僅如此，還可以通過在管理過程中對這些自動實現(xiàn)進行預(yù)期操作。在生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)生產(chǎn)制造的自動化，還極大地方便了生產(chǎn)材料的更換。然而，當(dāng)時的自動化系統(tǒng)并不能很好地適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)需求。當(dāng)前，自動化技術(shù)大部分都是在操作過程中的自動化，隨著市場競爭越來越激烈，要想在激烈的競爭中站穩(wěn)腳跟，必須要堅持不懈的努力，持續(xù)的創(chuàng)新，抓住機遇，推動自動化技術(shù)的發(fā)展。

2 機械自動化在機械制造中的應(yīng)用

2.1 智能化應(yīng)用

為了跟上經(jīng)濟與科學(xué)發(fā)展的腳步，機械制造工業(yè)對相應(yīng)的制造技術(shù)也提出了要求。在這種技術(shù)需求的推動下，機械制造技術(shù)得到了相應(yīng)的改進和提高，并且使機械制造自動化得以應(yīng)用到實際生產(chǎn)中。機械制造技術(shù)在原有基礎(chǔ)上不斷改進，對于落后的制造加工理念要堅決摒棄，對于舊的技術(shù)，要不斷開發(fā)出新的技術(shù)進行更新?lián)Q代，簡而言之，就是取其精華，去其糟粕。同時，對于商品的概念，要有深刻的理解，從而使制造加工方案更加合理，更加完善，制造出精益求精的商品。智能化應(yīng)用到機械制造中，即將機械制造技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)以及計算機應(yīng)用技術(shù)等多種技術(shù)進行結(jié)合，通過這些技術(shù)的有機融合，滲透，形成一種全新的，綜合性的制造技術(shù)，從而達(dá)到全方位提高機械制造工藝性能的目的。在實際應(yīng)用中，智能化制造技術(shù)不僅可以實現(xiàn)人工智能，還能夠?qū)＜一蚣夹g(shù)人員的思維活動進行模擬。由于智能化技術(shù)的特殊性，對于自身行為監(jiān)控等專家無法完成的工作，利用智能化技術(shù)就可以輕松實現(xiàn)。智能化系統(tǒng)具有與專家相同的智慧、邏輯思考能力，可以把專家從繁重的腦力勞動中解脫出來，改變了以前的只能模擬和減輕體力勞動的局面，具有劃時代的意義。

2.2 集成化應(yīng)用

集成化應(yīng)用在機械制造中是一項全新的技術(shù)。集成化技術(shù)主要用于實現(xiàn)機械產(chǎn)品制造速度的提升。通過信息化技術(shù)的應(yīng)用，集成化技術(shù)實現(xiàn)了機械制造過程的優(yōu)化，讓機械制造過程向著精簡化和集成化的方向發(fā)展。在機械制造過程中，往往會應(yīng)用到各個領(lǐng)域的先進技術(shù)，如微電子技術(shù)、通訊技術(shù)等，而這些技術(shù)并不是孤立存在的，而是彼此之間相互作用、緊密結(jié)合的，于是，新的高新技術(shù)也在融合的過程中應(yīng)運而生，比如目前被廣泛應(yīng)用的計算機輔助技術(shù)、柔性制造技術(shù)等。想要為了推動這些高新技術(shù)的發(fā)展與產(chǎn)生，必須充分利用現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備，并且進行合理的整合與集成，產(chǎn)生出新的管理應(yīng)用技術(shù)。通過集成化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可將生產(chǎn)制造企業(yè)內(nèi)部所有的生產(chǎn)工作、經(jīng)營管理活動進行整合，使之形成一個完整、統(tǒng)一的整體，還可從原有的機械制造基礎(chǔ)上實現(xiàn)柔性生產(chǎn)模式的變革，以人為活動主體，保證企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，并實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量與服務(wù)質(zhì)量的和諧統(tǒng)一。

2.3 虛擬化應(yīng)用

虛擬制造技術(shù)是由多學(xué)科相互配合的綜合技術(shù)系統(tǒng)。包括現(xiàn)代機械制造工藝、計算機圖形學(xué)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)。虛擬制造技術(shù)以仿真技術(shù)和系統(tǒng)建模為基礎(chǔ)，利用信息技術(shù)、仿真計算機技術(shù)對現(xiàn)實機械制造活動過程進行仿真。通過對機械制造過程進行仿真，可以及時發(fā)現(xiàn)機械制造中可能出現(xiàn)的問題，制訂出相應(yīng)的解決方案。舊的生產(chǎn)方式下，產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品試制，必須通過設(shè)計和實際的生產(chǎn)試驗才能達(dá)到試制新產(chǎn)品的目的，開發(fā)過程中有很多不確定性，遇到技術(shù)難題就要修改設(shè)計方案，重新試制新產(chǎn)品，不僅加大了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，還浪費了資源，提高設(shè)計成本。而采用虛擬制造技術(shù)就可以避免這些現(xiàn)象的發(fā)生，僅僅通過計算機來進行模擬和仿真，縮短機械產(chǎn)品開發(fā)周期的同時還降低了成本，提高機械產(chǎn)品競爭力。

3 自動化技術(shù)在我國的發(fā)展趨勢

網(wǎng)絡(luò)虛擬化的制造方式：

網(wǎng)絡(luò)虛擬制造技術(shù)依靠計算機技術(shù)、其他交互設(shè)備和強大的軟硬件功能，通過計算機工作平臺，相互協(xié)調(diào)構(gòu)建出一個虛擬環(huán)境。在這個虛擬的環(huán)境中，把人類的知識、人類的技術(shù)和人類的感知能力參與其中，從而形成一種全新的人機界面互動形式，對生產(chǎn)活動進行全面的建模和仿真。通過與虛擬世界中的對象進行交互作用，對于產(chǎn)品從設(shè)計開發(fā)到生產(chǎn)制造的每一個環(huán)節(jié)進行仿真和模擬。除此之外，還可以對產(chǎn)品性能進行全面模擬試驗，對產(chǎn)品的設(shè)計和制造合理性、制造周期進行預(yù)測。在產(chǎn)品沒有生產(chǎn)之前，就對設(shè)計的可行性、經(jīng)濟性、合理性進行全面的考核，有效避免不合理的設(shè)計和資金投入，從而達(dá)到資源的最優(yōu)化配置。

參考文獻：

[1] 陸寧，樊江玲.機械原理[M].清華大學(xué)出版社，2012：2.

[2] 何用輝.自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試[M].機械工業(yè)出版社，2011：12.

作者簡介：益聰（1994―），男，陜西西安人，沈陽理工大學(xué)本科在讀。

工業(yè)智能化虛擬仿真技術(shù)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】機械制造 自動化技術(shù) 發(fā)展趨勢 改進措施

隨著機械制造技術(shù)與自動化技術(shù)的快速發(fā)展，自動化技術(shù)不斷與機械制造技術(shù)接軌，并獲得了較大的發(fā)展，自動化技術(shù)在我國機械制造業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，極大地提高了機械制造的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，促進了我國機械制造業(yè)的發(fā)展。本文對自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用進行了探討，并指出了自動化技術(shù)的發(fā)展方向與改進措施，以進一步提升機械制造企業(yè)的經(jīng)濟效益與市場競爭力。

一、機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，隨著自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用，我國的機械制造自動化技術(shù)正朝著虛擬化、智能化和集成化的方向發(fā)展，自動化技術(shù)與集成制造、計算機輔助設(shè)計、輔助管理等理念的聯(lián)系越來越緊密，為機械制造業(yè)的發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支持與保障。

（一）虛擬化

機械制造中的虛擬化主要體現(xiàn)在多媒體技術(shù)、計算機技術(shù)、控制理論、人工智能、現(xiàn)代制造工藝和信息管理等方面，虛擬化技術(shù)以計算機仿真模擬技術(shù)為基礎(chǔ)，是一項多學(xué)科交叉的系統(tǒng)技術(shù)，具有很強的綜合性。虛擬化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用，可以充分利用信息技術(shù)和計算機仿真技術(shù)對現(xiàn)實中的機械制造過程進行仿真模擬，提前預(yù)知機械制造過程中可能會出現(xiàn)的問題，并及時采取技術(shù)預(yù)防措施，做到防患于未然，從而確保機械制造產(chǎn)品的制造過程順利開展。總而言之，虛擬化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，可以有效縮短機械產(chǎn)品的開發(fā)周期，從而降低生產(chǎn)成本，提高機械制造企業(yè)的市場競爭實力。

（二）智能化

機械制造自動化技術(shù)的智能化可以理解為一種人機一體化的智能系統(tǒng)，這種機械制造智能系統(tǒng)可以在機械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，實現(xiàn)智能化的人機交互活動，如工藝構(gòu)思、命題判斷、邏輯分析與處理等。機械制造領(lǐng)域中的“機械智能”主要表現(xiàn)為良好的工作界面，通過智能化系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)制造過程中的人機互動交流，極大地提高機械制造工業(yè)的效率與水平。在機械生產(chǎn)和設(shè)計過程中，智能化系統(tǒng)可以利用模塊化的方法，使機械制造系統(tǒng)具有更強的適應(yīng)性能與可協(xié)調(diào)性。此外，對于企業(yè)的生產(chǎn)操作人員，智能化系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個高效、安全的生產(chǎn)環(huán)境；對于企業(yè)和社會，智能化系統(tǒng)可以實現(xiàn)合理競爭與充分協(xié)作；對于環(huán)境，智能化系統(tǒng)可以節(jié)約資源和能源，使機械制造全過程做到無污染，并可以充分回收利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢品。

（三）集成化

在機械制造領(lǐng)域中，利用計算機的集成技術(shù)是主要發(fā)展方向之一，也將是未來機械制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。機械制造自動化技術(shù)中的集成系統(tǒng)可以看作是若干個子系統(tǒng)組成的整體。一般情況下，信息自動化集成系統(tǒng)可以看作是由自動化信息管理、自動化制造、自動化工程設(shè)計等子系統(tǒng)組成，這些子系統(tǒng)共同組成一個相互關(guān)聯(lián)的信息自動化集成系統(tǒng)。

二、機械制造自動化技術(shù)的改進措施

（一）加強自動化技術(shù)的研究

自動化技術(shù)對現(xiàn)代化機械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有很大的推動作用，但是與其他發(fā)達(dá)國家相比，我國機械制造領(lǐng)域的自動化技術(shù)水平還比較低，嚴(yán)重制約著我國機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展，使機械制造企業(yè)無法根據(jù)外界的隨機因素與干擾因素進行動態(tài)調(diào)整。為此，必須加強對自動化技術(shù)的研究，實現(xiàn)機械制造業(yè)的根本性改變，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，變革傳統(tǒng)的機械制造生產(chǎn)模式，向高、精、尖的方向發(fā)展，通過自動化技術(shù)與工程技術(shù)制造出更多高性能、高質(zhì)量的機械產(chǎn)品，將產(chǎn)品生產(chǎn)周期中的信息表示、獲取、操作與處理集為一體，以統(tǒng)一的控制系統(tǒng)達(dá)到信息集成的目標(biāo)。

（二）加強自動化技術(shù)人才的培養(yǎng)

現(xiàn)階段，機械制造領(lǐng)域的市場競爭不僅是財力與物力的競爭，也是專業(yè)技術(shù)人才的競爭，只有高素質(zhì)、高質(zhì)量、高水平的專業(yè)技術(shù)人才，才能提升企業(yè)的核心競爭力，使企業(yè)在激烈的市場競爭環(huán)境中取得優(yōu)勢地位。目前，雖然很多自動化專業(yè)的學(xué)生具有扎實的自動化理論知識，但是缺乏自動化應(yīng)用的實踐經(jīng)驗，再加上很多機械制造企業(yè)缺乏完善的人才管理體制，疏于管理，這些都阻礙了機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展。為了促進我國機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展，必須加強對高素質(zhì)、高質(zhì)量、高水平人才的培養(yǎng)，進一步完善人才培養(yǎng)機制，使更多的高素質(zhì)自動化技術(shù)人才進入到機械制造隊伍中來，并以自動化技術(shù)的科研隊伍為支撐，形成一支高水平的自動化技術(shù)人才隊伍。此外，要制定出相應(yīng)的約束和激勵機制，充分激發(fā)科研人員的積極性與工作熱情，對作出巨大貢獻的科研人員進行物質(zhì)和精神獎勵。

（三）拓展自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

當(dāng)前，由于我國對自動化技術(shù)的科研投入和資金投入的力度有限，導(dǎo)致我國自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域還不夠廣泛，僅僅將自動化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式中，機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量與性能無法得到大幅度的提升，使我國的機械產(chǎn)品與其他發(fā)達(dá)國家相比仍有很大的差距。為此，要不斷拓寬自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，突破應(yīng)用領(lǐng)域的局限性，在機械制造生產(chǎn)過程中引進柔性制造系統(tǒng)、計算機制造系統(tǒng)和智能化制造系統(tǒng)，有步驟地拓展自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

三、結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，機械制造技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用與推廣，促進了機械制造領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，進而推動了經(jīng)濟的發(fā)展。現(xiàn)階段，機械制造自動化技術(shù)正逐步向虛擬化、智能化、集成化的方向發(fā)展，只有加強對自動化技術(shù)的研究，加強技術(shù)人才的培養(yǎng)并不斷拓寬自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，才能夠進一步提高機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展水平，促進我國機械制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]崔連玉.自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用分析[J].世界家苑，2012（07）

[2]陳趁.關(guān)于機械自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景的探索[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（23）

工業(yè)智能化虛擬仿真技術(shù)范文第3篇

 

其內(nèi)涵都是重點推進制造業(yè)向“智能化”轉(zhuǎn)型，包括構(gòu)建“智能工廠”與組織“智能生產(chǎn)”，從而進一步提升國際競爭力。智能生產(chǎn)時代，人類勞動將更多地作為一個變量而不是一個常量參與到生產(chǎn)過程當(dāng)中，每個生產(chǎn)者都有可能為個性化產(chǎn)品的最終形態(tài)提供創(chuàng)造性貢獻，而不再只是機械地將少數(shù)創(chuàng)新者的設(shè)計變成產(chǎn)品。工人不再從事簡單的操作，而是智能生產(chǎn)系統(tǒng)中的管理者，需要較高的分析問題、解決問題的能力。這些都充滿著對技術(shù)的崇尚，對人才的渴求。對于培養(yǎng)一線操作工人的職業(yè)教育而言，更是提出了全新的要求。傳統(tǒng)職業(yè)教育偏重顯性技能，重視可量化、可測試的操作技能，而輕視解決問題能力、自主學(xué)習(xí)能力等隱性的、難以測量的技能，客觀上造成職業(yè)院校畢業(yè)生能力結(jié)構(gòu)單一、發(fā)展?jié)摿秃髣挪蛔悖鼰o法滿足智能制造的時代需求。

 

這場深刻的工業(yè)革命，從技術(shù)層面看，無疑是因為信息技術(shù)的飛速發(fā)展帶來的，信息技術(shù)既給我們帶來新一輪的工業(yè)革命，也為職業(yè)教育教學(xué)帶來一次革命性的變革，培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能的專業(yè)人才同樣需要信息技術(shù)的支撐。信息技術(shù)，特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對教育的影響不僅表現(xiàn)在技術(shù)和手段的運用上，而且給教育發(fā)展帶來理念上的變化，它使教育內(nèi)容、方法和模式發(fā)生深刻變革。教育信息化的關(guān)鍵在于要將信息技術(shù)融入到教育教學(xué)的全過程，運用信息技術(shù)逐步改變原有的教育教學(xué)過程與模式，實現(xiàn)以知識傳授為主的教學(xué)方式向以能力素質(zhì)培養(yǎng)為主的教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，并根據(jù)社會發(fā)展和學(xué)習(xí)者的需求，進一步突破傳統(tǒng)教學(xué)活動的時空限制，提升教育教學(xué)的效率與質(zhì)量。

 

“以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化”成為我國推進教育事業(yè)改革發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。為此，《教育部關(guān)于加快推動職業(yè)教育信息化發(fā)展的意見》(教職成[2012]5號)中明確提出了職業(yè)教育信息化建設(shè)的基本思路和總體目標(biāo)。同年12月，全國職業(yè)教育信息化建設(shè)工作會議在江蘇南京召開，教育部魯昕副部長提出了職業(yè)教育信息化建設(shè)的八項具體工作任務(wù)：一是樹立以信息化推動職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的理念，推動現(xiàn)代信息技術(shù)深度融入教學(xué)和管理的核心業(yè)務(wù);二是大幅度提高職業(yè)教育信息化建設(shè)的基礎(chǔ)能力;三是大力推進優(yōu)質(zhì)數(shù)字化資源開發(fā)和共享;四是努力創(chuàng)新技術(shù)技能人才培養(yǎng)模式;五是著力提升職業(yè)教育管理信息化水平;六是全面加強信息化人才隊伍建設(shè);七是建設(shè)文明和諧的校園網(wǎng)絡(luò)文化;八是拓展信息化國際合作與交流。教育部從2012年起，已連續(xù)三年印發(fā)《教育信息化工作要點》，推動教育信息化建設(shè)與發(fā)展。

 

吉林省大部分職業(yè)院校已經(jīng)充分意識到將信息技術(shù)廣泛應(yīng)用到教學(xué)實踐中是教育發(fā)展的必然趨勢，要順應(yīng)社會發(fā)展，就必須大力推動職業(yè)教育信息化建設(shè)，“十二五”期間，職業(yè)院校計算機及其配套設(shè)施覆蓋率幾乎達(dá)到100%，85%的學(xué)校進行了數(shù)字化校園等一系列教育信息化建設(shè)。但是，許多學(xué)校在信息化建設(shè)過程中還存在一定誤區(qū)，主要表現(xiàn)在：一是建設(shè)理念存在誤區(qū)。

 

許多學(xué)校將信息化建設(shè)重點放在多媒體和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)上，推動主體放在網(wǎng)絡(luò)中心或者電子圖書信息中心等信息技術(shù)部門，雖然配備了數(shù)量足夠的計算機基礎(chǔ)設(shè)施，但由于廣大師生沒有參與進來，導(dǎo)致空置率高或應(yīng)用效率低下;二是建設(shè)模式存在誤區(qū)。許多學(xué)校在信息化建設(shè)上缺乏長遠(yuǎn)規(guī)劃，多是一次性、臨時性投人，后續(xù)建設(shè)、后續(xù)應(yīng)用考慮少，而且重硬件、輕軟件現(xiàn)象嚴(yán)重;三是應(yīng)用導(dǎo)向存在誤區(qū)。許多學(xué)校在信息化資源應(yīng)用上沒有體現(xiàn)出信息技術(shù)與課程資源整合的實質(zhì)性內(nèi)涵，沒有通過信息化教學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、探究性和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。甚至課堂上只做為電子板書、電子教案等淺層次應(yīng)用。

 

鑒于此，筆者認(rèn)為推進職業(yè)院校信息化教學(xué)應(yīng)用能力應(yīng)從以下幾個方面人手：

 

一、將信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合是教育信息化建設(shè)的重中之重。深度融合指的是信息技術(shù)與教育教學(xué)要相互促進，共同發(fā)展。要將信息技術(shù)引入教育教學(xué)全過程，改變教學(xué)模式，形成新的教學(xué)方法和模式，發(fā)揮信息技術(shù)對教學(xué)改革的推動作用。美國可汗學(xué)院和斯坦福大學(xué)開發(fā)的大型網(wǎng)絡(luò)公開課程(MOOC)，就是信息技術(shù)與教育結(jié)合的典范。用信息技術(shù)變革了傳統(tǒng)教學(xué)組織形式，改進了課程設(shè)計和課堂教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。慕課、微課的出現(xiàn)，使翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式成為可能。

 

二、應(yīng)用驅(qū)動是信息技術(shù)與教學(xué)深度融合的切入點。要從教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生需求出發(fā)，以信息技術(shù)促進教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式的變革為目標(biāo)來安排教育信息化工作。只有聚焦信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，特別是課堂中的應(yīng)用，為職業(yè)院校學(xué)生創(chuàng)設(shè)模擬工作、學(xué)習(xí)情境，才能找到信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合點，才能體現(xiàn)信息技術(shù)對于促進教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量的強大支撐作用。

 

應(yīng)用驅(qū)動的重點就是推動“課堂用”和“普遍用”，“課堂用”就是要在課堂教學(xué)的主戰(zhàn)場中應(yīng)用，并且每門課都要用?！捌毡橛谩本褪切畔⒓夹g(shù)應(yīng)用的常態(tài)化，要將信息技術(shù)應(yīng)用成為師生教與學(xué)的一種習(xí)慣和常態(tài)。用中教、用中學(xué)、用中提高。逐步實現(xiàn)“寬帶網(wǎng)絡(luò)校校通”、“優(yōu)質(zhì)資源班班通”、“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通”。

 

三、虛擬仿真技術(shù)是職業(yè)教育信息化建設(shè)的突破口。職業(yè)教育重在技能培養(yǎng)，職業(yè)教育信息化推進中最值得關(guān)注的就是數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用。虛擬仿真軟件既可以作為輔助課堂教學(xué)的工具，也可用于職業(yè)情境創(chuàng)設(shè)、工作過程(操作過程)展示、協(xié)作交流等教學(xué)活動的開展。

 

職業(yè)院校普遍面臨實習(xí)難、實訓(xùn)難這些問題的困擾，模擬仿真技術(shù)可以解決在實訓(xùn)教學(xué)中遇到的危險性高、耗材花費大、指導(dǎo)教師數(shù)量不足等問題。雖然模擬仿真不能完全取代教學(xué)實訓(xùn)，但在實際教學(xué)中，往往會起到事半功倍的效果，模擬仿真與實訓(xùn)教學(xué)二者有機結(jié)合起來，進行優(yōu)勢互補、相互促進，對于提高職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量具有無法比擬的優(yōu)勢。

 

工業(yè)智能化虛擬仿真技術(shù)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化工廠工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化

中圖分類號：S220文獻標(biāo)識碼： A

1引言

圍繞激烈的市場競爭，制造企業(yè)已經(jīng)意識到他們正面臨著巨大的時間、成本、質(zhì)量、產(chǎn)品差異化等壓力。如何快速適應(yīng)市場的變化，實現(xiàn)從“以產(chǎn)定銷”到“按訂單生產(chǎn)”模式轉(zhuǎn)變？數(shù)字化工廠提供了較為理想的解決方案。

2 數(shù)字化工廠概述

數(shù)字化工廠是BIM(建筑信息模型)技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)字制造技術(shù)與計算機仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，同時具有其鮮明的特征。

2.1數(shù)字化工廠

2.1.1數(shù)字化工廠的概念

數(shù)字化工廠是以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)虛擬制造原理，在虛擬環(huán)境中，對整個生產(chǎn)過程進行仿真、優(yōu)化和重組的新的生產(chǎn)組織方式。它是在設(shè)計建造階段，建立全面、詳實的信息，包括材料、工藝、設(shè)備運行管理等全生命周期的信息檔案數(shù)據(jù)庫，利用BIM(建筑信息模型)技術(shù)指導(dǎo)建筑物、構(gòu)筑物及設(shè)備的科學(xué)使用和維護，為信息化、標(biāo)準(zhǔn)化管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺，加上CAD、EEP、MEP等應(yīng)用管理系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠控制系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)字化信息的有效傳遞，既鏈接了生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)，又與企業(yè)經(jīng)營管理相互聯(lián)系，進而把整個企業(yè)數(shù)字化的資金信息、物流信息、生產(chǎn)裝置狀態(tài)信息、生產(chǎn)效率信息、生產(chǎn)能力信息、市場信息、采購信息以及企業(yè)所必須的控制目標(biāo)都實時、準(zhǔn)確、全面、系統(tǒng)地提供給決策者和管理者，幫助企業(yè)決策者和管理者提高決策的實時性和準(zhǔn)確性以及管理者的效率，從而實現(xiàn)管理和控制數(shù)字化、一體化的目標(biāo)。

2.1.2數(shù)字化工廠的優(yōu)勢

數(shù)字化工廠利用其工廠布局、工藝規(guī)劃和仿真優(yōu)化等功能手段，改變了傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的理念，給現(xiàn)代化工業(yè)帶來了新的技術(shù)革命，其優(yōu)勢作用較為明顯。

預(yù)規(guī)劃和靈活性生產(chǎn)：利用數(shù)字化工廠技術(shù)，整個企業(yè)在設(shè)計之初就可以對工廠布局、產(chǎn)品生產(chǎn)水平與能力等進行預(yù)規(guī)劃，幫助企業(yè)進行評估與檢驗。同時，數(shù)字化工廠技術(shù)的應(yīng)用使得工廠設(shè)計不再是各部門單一地流水作業(yè)，各部門成為一個緊密聯(lián)系的有機整體，有助于工廠建設(shè)過程中的靈活協(xié)調(diào)與并行處理。此外，在工廠生產(chǎn)過程中能夠最大程度地關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈上的各節(jié)點，增強生產(chǎn)、物流、管理過程中的靈活性和自動化水平。

縮短產(chǎn)品上市時間、提高產(chǎn)品競爭力：數(shù)字化工廠能夠根據(jù)市場需求的變化，快速、方便地對新產(chǎn)品進行虛擬化仿真設(shè)計，加快了新產(chǎn)品設(shè)計成形的進度。同時，通過對新產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過程進行模擬仿真與優(yōu)化，保證了新產(chǎn)品生產(chǎn)過程的順利性與產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，加快了產(chǎn)品的上市時間，在企業(yè)間的競爭中占得先機。

節(jié)約資源、降低成本、提高資金效益：通過數(shù)字化工廠技術(shù)方便地進行產(chǎn)品的虛擬設(shè)計與驗證，最大程度地降低了物理原型的生產(chǎn)與更改，從而有效地減少資源浪費、降低產(chǎn)品開發(fā)成本。同時，充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資料（客戶需求、生產(chǎn)原料、設(shè)備狀況等）進行生產(chǎn)仿真與預(yù)測，對生產(chǎn)過程進行預(yù)先判斷與決策，從而提高生產(chǎn)收益與資金使用效益。

提升產(chǎn)品質(zhì)量水平：利用數(shù)字化工廠技術(shù)，能夠?qū)Ξa(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品原料、生產(chǎn)過程等進行嚴(yán)格把關(guān)與統(tǒng)籌安排，降低設(shè)計與生產(chǎn)制造之間的不確定性，從而提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，方便地進行質(zhì)量規(guī)劃，提升質(zhì)量水平。

2.2數(shù)字化工廠的差異性

“數(shù)字化工廠”貫穿整個工藝設(shè)計、規(guī)劃、驗證、直至車間生產(chǎn)工藝整個制造過程，在實施過程需要注意系統(tǒng)集成方面的問題，“數(shù)字化工廠”不是一個獨立的系統(tǒng)，規(guī)劃時，需要與設(shè)計部門的CAD/PDM系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，并對設(shè)計產(chǎn)品進行可制造性驗證（工藝評審），同時，所有規(guī)劃還需要考慮工廠資源情況。所以，“數(shù)字化工廠”與設(shè)計系統(tǒng)CAD/PDM和企業(yè)資源管理系統(tǒng)ERP的集成是必須的。同時，“數(shù)字化工廠”還有必要把企業(yè)已有的規(guī)劃“知識”（如工時卡、焊接規(guī)范等）集成起來，整個集成的底部是PLM構(gòu)架。

同時，類似于PDM系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)，每個企業(yè)都有自己的流程和規(guī)范，考慮到很多人都在一個環(huán)境中協(xié)同工作（工藝工程師、設(shè)計工程師、零件和工具制造者、外包商、供應(yīng)商以及生產(chǎn)工程師等），隨時會創(chuàng)建大量的數(shù)據(jù)，所以，“數(shù)字化工廠”規(guī)劃系統(tǒng)也存在客戶化定制的要求，如操作界面、流程規(guī)范、輸出等，主要是便于使用和存取等。

3 數(shù)字化工廠的實現(xiàn)與應(yīng)用

數(shù)字化工廠以突出的功能優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)，尤其是制造業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用，但其實現(xiàn)過程也涉及多種關(guān)鍵技術(shù)。

3.1數(shù)字化工廠的關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字化工廠涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有：數(shù)字化建模技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、優(yōu)化仿真技術(shù)、應(yīng)用生產(chǎn)技術(shù)。

數(shù)字化建模技術(shù)：數(shù)字化工廠是建立在數(shù)字化模型基礎(chǔ)上的虛擬仿真系統(tǒng)，輸入數(shù)字化工廠的各種制造資源、工藝數(shù)據(jù)、CAD數(shù)據(jù)等要求建立離散化數(shù)學(xué)模型，才能在數(shù)字化工廠軟件系統(tǒng)內(nèi)進行各種數(shù)字仿真與分析。數(shù)字化模型的準(zhǔn)確性關(guān)系到對實際系統(tǒng)真實反映的精度，對于后續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計以及生產(chǎn)過程的模擬仿真具有較大的影響。因此，數(shù)字化建模技術(shù)作為數(shù)字化工廠的技術(shù)基礎(chǔ)，其作用十分關(guān)鍵

虛擬現(xiàn)實技術(shù)：虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠提供一種具有沉浸性、交互性和構(gòu)想性的多維信息空間，方便實現(xiàn)人機交互，使用戶能身臨其境地感受開發(fā)的產(chǎn)品，具有很好地直觀性，在數(shù)字化工廠中具有廣泛的應(yīng)用前景。虛擬技術(shù)的實現(xiàn)水平，很大程度上影響著數(shù)字化工廠系統(tǒng)的可操作性，同時也影響著用戶對產(chǎn)品設(shè)計以及生產(chǎn)過程判斷的正確性。

優(yōu)化仿真技術(shù)：優(yōu)化仿真技術(shù)是數(shù)字化工廠的價值所在，根據(jù)建立的數(shù)字化模型與仿真系統(tǒng)給出的仿真結(jié)果及其各種預(yù)測數(shù)據(jù)，分析虛擬生產(chǎn)過程中的可能存在的各種問題和潛在的優(yōu)化方案等，進而優(yōu)化生產(chǎn)過程、提高生產(chǎn)的可靠性與產(chǎn)品質(zhì)量，最終提高企業(yè)的效益。由此可見，優(yōu)化仿真技術(shù)水平對于能否最大限度地發(fā)揮企業(yè)效益、提升企業(yè)競爭力具有十分重要的作用，其優(yōu)化技術(shù)的自動化、智能化水平尤為關(guān)鍵。

應(yīng)用生產(chǎn)技術(shù)：數(shù)字化工廠通過建模仿真提供一整套較為完善的產(chǎn)品設(shè)計、工藝開發(fā)與生產(chǎn)流程，但是作為生產(chǎn)自動化的需要，數(shù)字化工廠系統(tǒng)要求能夠提供各種可以直接應(yīng)用于實際生產(chǎn)的設(shè)備控制程序以及各種是生產(chǎn)需要的工序、報表文件等。各種友好、優(yōu)良的應(yīng)用接口，能夠加快數(shù)字化設(shè)計向?qū)嶋H生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化進程。

3.2常見數(shù)字化工廠軟件

由于數(shù)字化工廠技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的優(yōu)越性，各知名企業(yè)競相開發(fā)各種數(shù)字化工廠軟件，其中較為常見、應(yīng)用最為廣泛的數(shù)字化工廠軟件主要有eM-Power和Demia等。

eM-Power是由美國的Tecnomatix技術(shù)公司開發(fā)的數(shù)字化工廠軟件，它在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。該軟件架構(gòu)是建立在Oracle數(shù)據(jù)庫之上的三層結(jié)構(gòu)，它為企業(yè)用戶提供零件制造解決方案、裝配規(guī)劃、工廠及生產(chǎn)線設(shè)計和優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量和人員績效等主要功能。這些主要的功能模塊建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫eM_Server中，實現(xiàn)整個生產(chǎn)制造過程的信息共享。2007年以來，西門子公司在收購了UGS（UGS于2004年收購了Tecnomatix）的基礎(chǔ)上，推出了功能更為強大的Teamcenter 8和Tecnomatix 9，提供工廠設(shè)計及優(yōu)化、制造工藝管理、裝配規(guī)劃與驗證、開發(fā)、仿真和調(diào)試自動的制造過程和質(zhì)量管理等功能，在各大企業(yè)具有廣泛應(yīng)用。

Delmia是由法國的Dassault公司開發(fā)的數(shù)字化工廠解決方案，該解決方案是構(gòu)建在Dassault公司的PLM結(jié)構(gòu)的頂層，由其專用數(shù)據(jù)庫（PPR-Hub）統(tǒng)一管理。Delmia的體系結(jié)構(gòu)主要包括：面向制造過程設(shè)計的（DPE）、面向物流過程分析的（QUEST）、面向裝配過程分析的（DPM）、面向人機分析的（Human）、面向虛擬現(xiàn)實仿真的（Envision）、面向機器人仿真的（Robotics）、面向虛擬數(shù)控加工方針的（VNC）、面向系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的（PPR Navigato）等。它主要由面向數(shù)字化工藝規(guī)劃模塊、數(shù)字化仿真平臺工具集以及車間現(xiàn)場制造執(zhí)行系統(tǒng)的集成模塊等組成。

3.3數(shù)字化工廠的應(yīng)用

數(shù)字化工廠是信息化技術(shù)發(fā)展過程中出現(xiàn)的一種新的企業(yè)組織形式，是促進企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的新興技術(shù)，目前主要應(yīng)用在汽車制造、航空航天等大型制造企業(yè)。

3.3.1數(shù)字化工廠技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用。

目前，數(shù)字化工廠技術(shù)在國內(nèi)外汽車制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。在國外，如通用汽車公司使用Tecnmatix eMPower的解決方案，大大縮短了通用公司從新產(chǎn)品設(shè)計、制造到投放市場的時間，同時提升了其產(chǎn)品質(zhì)量。奧迪公司使用eM-Plant進行物流規(guī)劃仿真，如A3 Sportback項目。通過物流規(guī)劃仿真不僅使得整個生產(chǎn)物流供應(yīng)鏈之間建立起了緊密有序的聯(lián)系，同時也方便對物流方案進行先期評估和可行性分析。在國內(nèi)，如一汽大眾在車身主拼線工藝設(shè)計中采用數(shù)字化工廠技術(shù)，改善了車身焊接工藝，提高車身焊接質(zhì)量。上海大眾在發(fā)動機設(shè)計和產(chǎn)品總裝領(lǐng)域采用數(shù)字化工廠技術(shù)，大幅提升了公司的制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，華晨金杯公司引進西門子的Tecnomatix軟件，對產(chǎn)品的總裝工藝進行數(shù)字化改造。

3.3.2數(shù)字化工廠技術(shù)在飛機制造業(yè)的應(yīng)用。

在飛機制造業(yè)，數(shù)字化工廠技術(shù)的先進性也得到了充分體現(xiàn)。如美國的洛克希德馬丁公司在F35研制過程中，采用數(shù)字化工廠技術(shù)縮短了2/3的研制周期，降低了50%的研制成本，開創(chuàng)了航空數(shù)字化制造的先河。有如波音787飛機在研制過程中采用基于Delmia的數(shù)字化工廠技術(shù)，實現(xiàn)其產(chǎn)品的虛擬樣機?？湛虯380飛機采用虛擬裝配方案，實現(xiàn)整機的三維虛擬裝配仿真和驗證。不僅國外飛機制造企業(yè)在其產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)過程中使用數(shù)字化工廠技術(shù)，國內(nèi)的飛機制造企業(yè)也是如此。如上海飛機制造廠利用數(shù)字化工廠技術(shù)在三維環(huán)境中進行人工裝配操作的數(shù)字化模擬，提高了人工操作的標(biāo)準(zhǔn)化。而西安航空動力控制公司則采用Tecnomatix的數(shù)字化工廠軟件對其異型件生產(chǎn)線進行仿真和優(yōu)化，進行技術(shù)改造探索。

3.3.3數(shù)字化工廠在鑄造行業(yè)的探索

共享鑄鋼團《數(shù)字化工廠示范工程》擬運用先進制造理念（如虛擬制造、智能制造、綠色制造、柔性制造等）和先進鑄造技術(shù)、方法，結(jié)合共享集團在鑄造行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的制造、技術(shù)和管理經(jīng)驗，全面融合先進信息化技術(shù)，建設(shè)數(shù)字化模樣生產(chǎn)線、數(shù)字化柔性造型生產(chǎn)線、智能化熔煉控制系統(tǒng)、智能體聯(lián)合控制的鑄件精整線、數(shù)字化在線檢測等綜合集成的數(shù)字化鑄造工廠，在“多品種、小批量、快捷”鑄造生產(chǎn)方面達(dá)到同行業(yè)領(lǐng)先水平，建成一座在鑄造行業(yè)領(lǐng)先的“數(shù)字化、柔性化、綠色、高效”鑄造工廠，集成并創(chuàng)造數(shù)字化鑄造新模式。

4結(jié)束語

隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化工廠技術(shù)不斷與現(xiàn)代企業(yè)相結(jié)合，已成為提升企業(yè)競爭力的新動力。在當(dāng)前企業(yè)發(fā)展的新形勢下，數(shù)字化工廠技術(shù)出現(xiàn)了新的趨勢。首先，現(xiàn)場總線技術(shù)在數(shù)字化工廠中的應(yīng)用，提升數(shù)字化工廠的現(xiàn)場可操作性；其次，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，拓展數(shù)字化工廠網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力；最后，數(shù)字化工廠的智能化發(fā)展，實現(xiàn)虛擬仿真與企業(yè)真實生產(chǎn)的無縫鏈接，打造真正的智能數(shù)字化工廠。

作者簡介

郭兆祥（1976-）男，碩士研究生，從事技術(shù)質(zhì)量管理工作。

參考文獻.

[1]李險峰.DELMIA讓數(shù)字化工廠成為現(xiàn)實[J].CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2006，(9)：48-50.

工業(yè)智能化虛擬仿真技術(shù)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】 金屬結(jié)構(gòu) 焊接工藝 計算機技術(shù) 應(yīng)用范圍

1 引言

近年來，隨著計算機技術(shù)的飛速度發(fā)展，社會經(jīng)濟建設(shè)和人民日常生活都隨之發(fā)生著巨大的改變。在金屬結(jié)構(gòu)焊接領(lǐng)域，計算機技術(shù)以極快的速度向焊接科研、生產(chǎn)、管理等領(lǐng)域不斷滲透，在焊接過程控制、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造、焊接工藝管理、焊接自動化控制、焊接數(shù)值模擬、焊接質(zhì)量預(yù)測等方面，都得到了極大的應(yīng)用，為提高焊接工藝技術(shù)和焊接質(zhì)量創(chuàng)造了平臺基礎(chǔ)。

2 計算機技術(shù)在焊接設(shè)備中的應(yīng)用

計算機技術(shù)與焊接設(shè)備的融合出現(xiàn)了數(shù)字化焊接設(shè)備，早期的數(shù)字化焊接設(shè)備大多采用單片機、DSP等數(shù)字芯片進行，可以很方便利和通訊接口，實現(xiàn)PC機與數(shù)字化焊機、數(shù)字化焊機與機器人等之間的通訊，實現(xiàn)數(shù)字化焊機內(nèi)部送絲機、水冷裝置、焊槍的數(shù)字化控制，提供更高的控制精度和更好的兼容性能。自1998年奧地利Fronius全數(shù)字化焊機進入市場以來，新型數(shù)字化焊機的研究成為了國內(nèi)外焊接工作者的主要研究領(lǐng)域，經(jīng)過十余年的發(fā)展，數(shù)字化焊機在人機交互系統(tǒng)方面得到了深入的開發(fā)。但是，我國國內(nèi)數(shù)字化焊機的研究還入于起步階段，現(xiàn)階段國內(nèi)自主研發(fā)的新型數(shù)字化焊機，其性能和功能同國外先進焊機相比還有較大的差距。據(jù)資料顯示，目前日本擁有兩百余萬臺數(shù)字焊接機器人，被廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空制造、建筑結(jié)構(gòu)等各個領(lǐng)域，大幅提高了焊接質(zhì)量和焊接效率，在經(jīng)濟建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。

3 節(jié)能高效焊接工藝及自動化技術(shù)

隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷成熟，自動化焊接技術(shù)得到了巨大的發(fā)展，在焊接領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，據(jù)統(tǒng)計，發(fā)達(dá)工業(yè)國家焊接自動化率已經(jīng)超過80%，而我國還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，在今后十年，將是我國自動化焊接技術(shù)高速發(fā)展的十年。在三峽工程、船舶工程、航天工程、西氣東輸工程等國家大型基礎(chǔ)工程的金屬結(jié)構(gòu)焊接領(lǐng)域，焊接自動化技術(shù)得到了有效的應(yīng)用，并推動了我國金屬結(jié)構(gòu)焊接領(lǐng)域向“高效、自動化、智能化”發(fā)展的速度。熔化極氣體保護焊取代了傳統(tǒng)手工電弧焊成為金屬結(jié)構(gòu)焊接主流，高效、節(jié)能的自動化智能型逆變焊機使焊機操作更為簡單，在提高焊接質(zhì)量的同時，并有效的減少了操作人員。目前，金屬結(jié)構(gòu)焊接自動化研究領(lǐng)域，正著重于焊接過程控制系統(tǒng)的智能化、焊接柔性化技術(shù)、焊接電源動感特性等方面，焊接操作正由“技藝”向“科學(xué)”迅速演彎。

4 虛擬焊接模擬仿真技術(shù)

焊接是金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的材料連接方式之一，在我國應(yīng)用極為廣泛，但在我國金屬結(jié)構(gòu)焊接領(lǐng)域，還存在許多落后的焊接工藝，虛擬焊接模仿仿真技術(shù)在金屬結(jié)構(gòu)焊接領(lǐng)域的應(yīng)用，利用計算機對焊接數(shù)值進行模擬仿真，有效的對傳統(tǒng)焊接工藝進行了改進，加速了我國焊接信息化與工業(yè)化融合的進程。目前，焊接工藝的仿真，主要采用計算機技術(shù)和有限元數(shù)值模擬，對焊接溫度場、殘余應(yīng)力、焊縫變形等各方面的參數(shù)進行模擬，尋找出優(yōu)化焊接工藝的參數(shù)，包括如焊接材料、夾具條件、溫控、焊接流程等參數(shù)，為改善焊接部件制造，提高焊接質(zhì)量，優(yōu)化焊接流程等提供科學(xué)依據(jù)。目前，虛擬焊接模擬仿真主要集中在焊接溫度場的數(shù)值模擬、焊接金屬學(xué)和物理過程的模擬、焊接應(yīng)力與變形的數(shù)值模擬、焊接接頭的力學(xué)行為和性能的數(shù)值模擬、焊縫質(zhì)量評估的數(shù)值模擬、具體焊接工藝的數(shù)值模擬等幾個方面。

5 焊接質(zhì)量預(yù)測與監(jiān)控技術(shù)

隨著金屬結(jié)構(gòu)焊接領(lǐng)域向大型化、高參數(shù)方向發(fā)展，以及低合金高強鋼、中高合金鋼等金屬材料的廣泛應(yīng)用，對焊接質(zhì)量的要求越來越高。傳統(tǒng)的焊接質(zhì)量檢測都是通過對焊后產(chǎn)品進行檢測來保證焊接質(zhì)量，這種檢測方法需要進行大量的重復(fù)性試驗，造成人力、物力的浪費。計算機技術(shù)的深入應(yīng)用，包括熱彈塑性有限元模型預(yù)測技術(shù)、固有應(yīng)變法預(yù)測技術(shù)、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測技、基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的預(yù)測技術(shù)，為焊接變形和殘余應(yīng)力的預(yù)測、焊接接頭組織性能的預(yù)測、焊接裂紋的預(yù)測和診斷提供了有效的途徑。

在焊接質(zhì)量監(jiān)控方面，早在上世紀(jì)九十年代，世界先進工業(yè)國家就開始將電弧傳感器、視覺傳感器等同新的控制策略相結(jié)合，在焊接生產(chǎn)線上實現(xiàn)了焊接過程質(zhì)量的在線監(jiān)測，相對來說，國內(nèi)在焊接過程質(zhì)量在線監(jiān)測方面的還處于研究階段。目前，焊接過程質(zhì)量在線監(jiān)測主要是通過力學(xué)質(zhì)量信息采集法、聲光質(zhì)量信息采集法、焊接過程電參量信號采集法、視覺質(zhì)量信息采集法等方法，來實現(xiàn)對焊接過程質(zhì)量的在線采集，并通過基于圖像處理算法的質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)，對瞬時的焊接條件和工藝參數(shù)，如接縫裝配情況、焊縫成形、位置領(lǐng)頭、熔透程度、焊接缺陷等進行反饋，實現(xiàn)對焊接質(zhì)量的在線監(jiān)控。

6 結(jié)束語

計算機技術(shù)在金屬結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用，除了改變了傳統(tǒng)的焊接設(shè)備、提高了焊接工藝和自動化能力、有效的實現(xiàn)了焊接質(zhì)量的預(yù)測與在線監(jiān)控、有效的初現(xiàn)了焊接工藝的數(shù)字模擬仿真外，在材料連接工藝的優(yōu)化、焊接工程應(yīng)用管理、焊接資料數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等方面，都得到了極大的應(yīng)用，使現(xiàn)代焊接技術(shù)不斷向信息化和智能化方向發(fā)展。

【參考文獻】

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[2] 中國機械工程學(xué)會，《2011年全國計算機輔助焊接工程學(xué)術(shù)研討會報告》[J]，中國機械工程學(xué)會，2011.8