姓名：董慧学号：201018137概述网络化制造技术一、导言所谓网络化制造是指通过采用先进的网络技术、制造技术及其其它相关技术, 构建面向企业特定需求的基于网络的制造系统, 并在系统的支持下, 突破空间对企业生产经营范围和方式的约束, 开展覆盖产品整个生命周期全部或部分环节的企业业务活动(如产品设计、制造、销售、采购、管理等) , 实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成, 高速度、高质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务。

迄今为止, 国内外许多专家、学者、企业应用人员在网络化制造方面已经开展了大量的研究和应用实践工作, 德国Production2000 框架方案旨在建立一个全球化的产品设计与制造资源信息服务网; 欧洲联盟公布的“第五框架计划(1998- 2002 年) ”已将虚拟网络企业列入研究主体, 其目标是为联盟内各个国家的企业提供资源服务和共享的统一基础平台, 在此基础上公布的“第六框架计划(2002- 2006 年) ”的一个主要集成平台体系结构目标是进一步研究利用Internet 技术改善联盟内各个分散实体之间的集成和协作机制。

二、网络化制造系统与关键技术2.1引言随着信息技术和计算机网络技术的迅速发展，世界经济正经历着一场深刻的革命。

这场革命极大地改变着世界经济面貌，塑造一种“新经济”，即“网络经济”。

面对网络经济时代制造环境的变化，需要建立一种按市场需求驱动的、具有快速响应机制的网络化制造系统模式。

网络化制造是传统制造业在网络经济中必然要采取的行动，制造企业将利用Internet进行产品的协同设计和制造。

通过Internet，企业将与顾客直接接触，顾客将参与产品设计，或直接下订单给企业进行定制生产，企业将产品直接销售给顾客。

由于Internet无所不在，市场全球化和制造全球化将是企业发展战略的重要组成部分。

由于在Internet上信息传递的快捷性，并由于制造环境变化的激烈性，企业间的合作越来越频繁，企业的资源将得到更加充分和合理的利用。

企业内的信息和知识将高度集成和共享，企业的管理模式将发生很大变化。

因此，网络化制造将成为制造企业在21世纪的重要制造战略。

网络化制造技术是将网络技术和制造技术(重点是先进制造技术)相结合的所有相关技术和研究领域的总称，是经济全球化和信息革命时代的必然产物。

网络化制造技术不是一项具体技术，也不是一个一成不变的单项技术，而是一个不断发展的动态技术群和动态技术系统，是在计算机网络，特别是Internet／Intranet/Extranet和数据库基础上的所有先进制造技术的总称。

网络化制造技术涉及到制造业的各种制造经营活动和产品生产周期全过程，因此其技术构成涉及内容多，学科交叉范围大。

但一般说来，“基于网络”是他相对其他制造技术的主要特征，该特征表明了网络的基础作用和支撑作用。

网络化制造技术既是重要的高新技术，又是信息技术与制造技术的结合，是用信息化带动工业化的重要有效技术。

当前网络化制造涉及的有关技术在发达国家的研究和应用发展很快，我国制造业也应充分认识面临的严峻竞争形势和潜在的后发优势，即挑战与机遇共存的局面。

通过发展网络化制造技术，可以提高我国企业的管理水平以及开拓国际国内市场的能力，并提升产品的开发能力；可以加快我国企业产业结构调整；提高我国制造资源利用率，降低制造成本，提高我国企业的制造能力和制造水平；有利于我国企业的整体优化运行，提高整体水平和综合效益。

因此必须抓住机遇，发展网络化制造关键技术，用网络化制造技术来改造和提升我国传统制造业，用信息技术带动制造业。

2.2网络化制造系统构成（1）概述网络化制造系统的体系结构是描述网络化制造系统的一组模型的集合，这些模型描述了网络化制造系统的功能结构、特性和运行方式。

在进行网络化制造系统规划设计时，对目标系统进行全面的定义；通过网络化制造系统的建模，发现当前网络化制造系统存在的问题，进而改进当前网络化制造系统结构或优化系统运行。

网络化制造涉及到协同、设计、服务、销售和装配等，由下述功能分系统构成：网络化企业动态联盟和虚拟企业组建的优化系统；网络化制造环境下项目管理系统；网络化协同产品开发支持系统；网络化制造环境下产品数据管理及设计制造集成支持系统；网络化制造环境下敏捷供应链管理系统；产品网络化销售与定制的开发与运行支持系统；相应的网络和数据库支撑分系统。

这些功能分系统既能集成运行，也能单独应用。

在系统层次由下往上依次为：基本的网络传输层（系统可以使用Internet连接、企业内外网连接以及区域宽带网络连接），数据库管理系统，搜索和分析的基础通信平台，项目管理和PDM（功能分系统），面向用户的应用系统和服务。

（2）网络化制造系统体系结构的视图构成✓功能视图：描述网络化制造系统中较为稳定的静态功能组成和动态功能联系✓信息视图：描述网络化制造系统的信息结构、信息流动和信息处理过程✓资源视图：描述网络化制造系统中的设备、物流等系统资源配置以及资源流模型✓组织视图：描述网络化制造系统的组织构成和组织方式✓过程视图：描述网络化制造系统中涉及上述四个视图的业务流程构成与运行过程2.3 网络化制造的关键技术1.制造系统的敏捷基础设施网络（AIMS Net, Agile Infrastructure for Manufacturing System）AIMS Net包括供应商信息、资源和伙伴选择、合同与协议服务、虚拟企业运作支持和工作小组合作支持等。

AIMS Net是一个开放网络，任何企业都可在其上提供服务，而且这个网络是无缝隙的，因为通过它，企业从内部和外部获得服务没有任何区别。

通过AIMS Net可以减少生产准备时间，使当前的生产更加流畅，并可开辟企业从事生产活动的新途径。

利用AIMS Net可把能力互补的大、中、小企业连接起来，形成供应链网络。

企业不再是“大而全”、“小而全”，而是更加强调自己的核心专长。

通过相互合作，能有效地处理任何不可预测的市场变化。

2.CAM网络（CAM Net）CAM Net通过Internet提供多种制造支撑服务，如产品设计的可制造性、加工过程仿真及产品的试验等，使得集成企业的成员能够快速连接和共享制造信息。

建立敏捷制造的支撑环境在网络上协调工作，将企业中各种以数据库文本图形和数据文件存储的分布信息通过使能器集成起来以供合作伙伴共享，为各合作企业的过程集成提供支持。

3.网络化制造模式下的CAPP技术CAPP是联系设计和制造的桥梁和纽带，所以网络化制造系统的实施必须获得工艺设计理论及其应用系统的支持。

因此，在继承传统的CAPP系统研究成果的基础上，进一步探索网络化制造模式下的集成化、工具化CAPP系统是当前网络化制造系统研究和开发的前沿领域。

它包括：基于Internet的工具化零件信息输入机制建立，基于Internet的派生式工艺设计方法，基于Internet的创成式工艺设计方法等。

4.企业集成网络(Enterprise Integration Net)Enterprise Integration Net提供各种增值的服务，包括目录服务、安全性服务和电子汇款服务等。

目录服务帮助用户在电子市场或企业内部寻找信息、服务和人员。

安全性服务通过用户权限为网络安全提供保障。

电子汇款服务支持在整个网络上进行商业往来。

通过这些服务，用户能够快速地确定所需要的信息，安全地进行各种业务以及方便地处理财务事务。

三、数字化网络化制造技术3.1 数字化网络化制造概述（1）数字化网络化制造是一项系统工程，既包含了产品生命周期中从生至亡的整个过程的纵向信息化，又涵盖了制造业所有类别相互交织的横向信息化。

（2）数字化网络化制造的特征：✓敏捷化：敏捷化是网络化制造的核心思想之一。

✓分散化：网络化制造的分散化具体体现在两个方面，其一是资源分散化，包括制造硬件资源分散在不同的组织内，不同的地域内，不同的文化条件内等;其二是指制造系统中生产经营管理决策的分散化。

✓动态化;市场和产品的是网络化制造联盟存在的先决条件，根据市场和产品的动态变化，网络化制造联盟随之发生动态的变化。

✓协作化：资源的充分利用体现在形成产品的价值链中的每一个环节。

✓集成化：由于资源和决策的分散性的特征，要充分发挥资源的效率，就必须将制造系统中的各种分散的资源能够实现实时集成。

✓数字化：借助信息技术，网络化制造能够实现真正完全无图纸的虚拟设计、数字化和虚拟化制造，帮助企业形成信息化的组织构架。

✓网络化：由于制造资源和市场的分散，实现快速重组必须建立在网络化的基础上。

因此，组建高效的网络联盟需要将电子网络作为支撑环境，并充分利用现代化通信技术和信息技术。

3.2 网络化CAD技术（1）网络化CAD的支撑技术✓网络联盟中的图形传输模式：对于拥有数控加工装备的网络联盟，可以组成单位之间具有不同程度的和不同类别的数控资源。

例如：有的研究所或企业拥有大型商用化CAD/CAM软件，其设计能力很强，但是其加工能力较弱；而有些过去大量先进制造设备投资的大型企业，其设计能力与加工能力也有不相符的现象，造成数控设备利用率低下。

所以，我们要研究网络化CAD设计，还要分析网络联盟中的图形传输模式，它既不同于一般的网络图形分布与浏览，也不同于某些特殊域、特定局域网络的图形传输工作。

✓VRML Plug-in插件使用VRML语言可以构建Web支持的三维场景对象，它是我们将产品特征图形发布于网上的通道和桥梁。

在国际互联网中，使用VRML浏览插件Plug-in 既可以浏览产品特征图形转换成VRML语言格式的Web页。

（1）VRML语言及文件格式VRML—虚拟现实造型语言，它是一个三维造型和渲染的图形描述性语言，它是一个“虚拟世界”看作一个“场景”，而场景中的一切都看作“对象”，对每一个对象的描述就构成WRL文件。

（2）VRLM的结构特点VRLM文件的最基本的组成部分是结点，VRLM文件的主要内容就是结点的层层嵌套以及结点的定义和使用，由此构成整个的虚拟世界。

在VRLM文件中可以为结点定义一个名称，然后在本文本的后面就可以反复地引用该结点。

注意，定义结点时要按照一定的语法。

3.3 网络化CAPP技术（1）CAPP的概述与传统的工艺设计方法相比，计算机辅助工艺设计（CAPP）具有以下优点：✓提高工艺文件的质量，缩短生产准备周期✓将广大工艺设计人员从繁琐、重复的劳动中解放出来✓能继承有经验的工艺设计的标准化，并有利于工艺设计的最优化✓为适应当前日益自动化的现代制造环节的需要和实现计算机集成创造系统创造必要条件（2）CAPP的基本类型✓检索式CAPP系统这种系统常用于大批量生产模式，工件的种类很少，零件变化不大且相似程度很高。

检索式的系统不需要进行零件的编码，在建立系统时，只需要将各类零件的工艺规程输入计算机。