“數(shù)字化設計與制造一體化”論壇圓桌討論

1 最近，三維打印成為媒體關注的焦點，對于“三維打印技術標志著第三次工業(yè)革命的到來”這個觀點各位嘉賓如何看待？三維打印技術在企業(yè)有哪些實際應用？

    喬立紅：三維打印技術確實大家都很關注，它最大的好處就是從模型到實體這個過程非常快。三維打印打印出來的產品性能如何，能不能直接為企業(yè)所用，我想這其實才是大家關注的重點。我認為，三維打印技術如果是不僅僅能直觀看到的打印的產品，而且能夠在產品的性能上有大的提升或者打印出來的產品能直接為企業(yè)所用，這樣會更好。

    郭濤：通過剛才的介紹和個人對這方面的了解，感覺這個技術很好，但談到第三次工業(yè)革命，我個人認為這更多的是媒體的一個概念或者話題。三維打印技術并不是新技術，三維打印多年前在奧巴馬講美國要實現(xiàn)制造業(yè)的回歸時就有談到。

    張俊：從三維打印的角度來講，這是一個很好的技術，也非常實用。對于成本非常高的單件大制造，或是某些配件做部件使用的關鍵領域，我們期望用三維打印。但是在真正的投入使用方面我覺得還有很多工作要做，比如，三維打印的產品的性能，強度、剛度、可靠性、精度的問題，特別是對于高精度要求的零件，這是一個難點。從普及上來說，三維打印機可能很多企業(yè)有能力買，關鍵是如果要頻繁使用的話，耗材是個需要解決的大問題；從經(jīng)濟性來說，打印的時間也是一個大問題。所以，對于三維打印來說，可能還有很多路要走，但它確確實實是一個好技術。

    丘家樂：其實三維打印機的技術在1986年就開始了，現(xiàn)在是很普通的一個技術了。

    主持人：給大概介紹一下，比如說滑蓋的手機要怎么做的很精致？

    丘家樂：三維打印有不同的技術，不同的技術的價格是不同的，最便宜的十幾塊錢就可以打印出來。

    涂彬：現(xiàn)在這種三維打印機技術經(jīng)過多年的發(fā)展，在企業(yè)做產品首樣或試制的時候，我覺得便利性非常好。現(xiàn)在有桌面型的三維打印機，可以通過桌面打印很快拿到首樣，是一個很不錯的技術。

2 制造企業(yè)實現(xiàn)全三維設計應用的標志是什么？企業(yè)在推進全三維設計方面，要解決哪些實際問題？

    喬立紅：三維CAD設計標志性的應用就是從形到數(shù)再從數(shù)到形的過程，從二維到三維是一個形的變化，形的變化要成為一個設計必須包含功能信息，而且這些功能的信息中的單一數(shù)據(jù)源能夠在制造、測量、生產中真正被使用，即數(shù)字樣機要真正反映產品的功能。

    郭濤：從產品的角度來講，一個企業(yè)真正完全實現(xiàn)全三維的標志，首先產品設計必須是三維，設計過程中的數(shù)據(jù)一定是獨立的、穩(wěn)定的、可管理的、可重用的，模型中包含的數(shù)據(jù)信息如何在工藝、制造環(huán)節(jié)傳遞，實現(xiàn)數(shù)字樣機和物理樣機中間各個環(huán)節(jié)的通路，這才是真正的全三維設計。

    張俊：我想先提出一個問題，企業(yè)是不是真的完全需要全三維。其實有的企業(yè)是離不開二維的，比如電氣的原理圖設計整個實際上還是二維的，要解決的是數(shù)字化的問題。數(shù)字化設計不能說完全是三維的，從設計角度來說，有時候二維和三維都需要，特別是原理型的設計。制圖和設計不是一個概念的，設計包括機電一體化的性能是否匹配，公差設計，制造的時候有無干涉等；工程分析是指產品的可用性，優(yōu)化方面；所有的產品最終都會交付使用，交付使用的過程中的交流溝通的環(huán)節(jié)，3D數(shù)據(jù)能否輕量化可傳達，項目評審的時候產品的分析結果、可制造性分析結果，是否可以以3D的形式自動化傳遞，等等。三維實際上是包含很多個方面，產品的性能質量的80%是決定于設計的初期，3D只是一個目的，幫助我們提高產品性能，在這個過程中，工程設計人員要考慮產品的設計、制圖、分析以及溝通這些方面。那么在中間它要考慮到產品的設計制度分析以及溝通。

    李海峰：全三維設計有特定的應用場景，有一個很重要的基礎是生產制造包括后續(xù)的過程都高度自動化，這樣全三維的設計才會連通。像航空航天、軍工企業(yè)這種行業(yè)，自動化程度非常高，從三維模型到數(shù)控加工會連成一條完整的生產線。對于我們一般的企業(yè)來說，可能還有很長的路要走。

3 制造企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化設計、分析、工藝、制造、檢測的一體化應用方面有哪些難點問題？如何解決這些問題？

    張俊：實際上企業(yè)要把數(shù)字化設計、數(shù)字化制造用好，這中間涉及到很多環(huán)節(jié)、很多人的參與，我覺得最難的一點就在初期要把標準做好。比如說產品的三維模型做好以后，難點第一個就是出工程圖的問題，這個時候需要手工標注尺寸，哪個是主尺寸，哪些是從動尺寸，尺寸會不會漏標，這是非常大的挑戰(zhàn)，這就需要在設計的時候規(guī)范好，規(guī)定三維的數(shù)據(jù)信息可以盡量高效、準確傳遞成二維數(shù)據(jù)用于生產制造；第二點就是我設計的3D模型對于分析、制造有沒有足夠的利用價值。這里面一個非常核心的問題是設計、制造、檢測公差要三合一，要在設計階段從源頭來解決企業(yè)三維標準化問題，便于企業(yè)推廣使用。

    郭濤：我覺得制造企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化設計、分析、工藝、制造、檢測的一體化應用要有一個前提，就是已經(jīng)有了一個很成功的PLM系統(tǒng)，它才能真正地一體化應用。假定這些都沒有問題，還有兩個問題必須要解決。第一，產品的數(shù)據(jù)源一定要是單一的數(shù)據(jù)源，可能在產品制造生產階段會不停的派生出各式各樣的版本，有加工模型、制造模型，但是核心的數(shù)據(jù)源只有一個。另外這個數(shù)據(jù)源是不是在設計、分析、工藝、制造每一個方面都能用到，如果一個環(huán)節(jié)有問題反饋，其他環(huán)節(jié)也會得到信息。

    喬立紅：數(shù)字化設計要實現(xiàn)一體化最重要的是一個信息的問題，信息的表達和信息的互操作。信息指制造信息，我們把它總結成四個P一個R，或者五個P一個R，即產品、工藝、工廠（相當于工作地）、計劃和項目，R是資源。所有的信息在這幾個方面都是要溝通的，解決方式首先是要有信息模型，另外就是標準的問題。不管是GPS或MBD，實際上都是一個標準，通過這些標準來建立統(tǒng)一的信息模型。除此之外，還有特征的應用問題。

    涂彬：我補充一下，對企業(yè)而言，設計、仿真、加工、驗證這一套走下來我覺得企業(yè)需要建立完善的流程體系，這些流程體系建立之后才能有效的用信息系統(tǒng)規(guī)劃。

4 各位認為三維可視化技術的應用前景如何？哪些應用適合實現(xiàn)移動應用？

    李海峰：我對這個非常感興趣，3D模型用途可以分為兩大類，一種是3D模型的創(chuàng)建，還有就是3D模型的消費者，消費者的比例數(shù)量遠遠大于創(chuàng)建者。隨著智能終端的普及，移動應用是一個趨勢，即PC機之外需要智能終端支持三維模型的瀏覽。

    張俊：三維可視化的含義，首先是三維模型的輕量化，可以去讀，去看。但是我感覺三維可視化在深層意義可以分為兩方面，一方面是體驗，另一方面是實際應用。關于移動我覺得這是一個趨勢。

    郭濤：移動應用從三維設計來說，在飛機這種大型產品上非常有需求，比如評審、修改的時候可以在現(xiàn)場直接通過移動終端來方便地對部件。三維可視化技術對simense來講，是非常重要的東西，我們目前正在做這方面。

    喬立紅：實際上三維可視化在工藝方面是非常有需求的，包括實體模式和其他的功能。在工藝階段，利用三維可視化技術進行實際裝配的模擬、驗證，可以及時發(fā)現(xiàn)裝配過程中可能出現(xiàn)的問題。

    涂彬：其實三維可視化涵蓋了從設計到工藝到制造到維修到銷售這是各個環(huán)節(jié)都可以很快速的有效的瀏覽我們的模型，這是三維可視化的一個目的。

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本文標題：“2012年產品創(chuàng)新數(shù)字化峰會CAD/CAM一體化”論壇圓桌討論

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