焊接制造信息的属性与内涵

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：包括焊接在内的制造信息是一种专业领域信息，它的本质和属性与信息有共性的一面，同时又具有其本领域自身的特征。焊接制造不仅具有信息的多领域、学科跨度大的一面，还表现为参数的耦合性强且带随机干扰的一面。信息化形式的提高包括焊接在内的制造业信息化经历了从低级到高级、从简单到复杂的发展过程。

“信息”自古以来就受到人们的重视，我国的“孙子兵法”中尤其强调信息的重要性，如“知己知彼，百战不殆”，说的就是为了减少决策风险，一定要充分获取有关的信息。近代控制论把信息定性为“认知主体与外部环境之间的相互联系、相互作用过程中相互交换的内容”。包括焊接在内的制造信息是一种专业领域信息，它的本质和属性与信息有共性的一面，同时又具有其本领域自身的特征。焊接制造不仅具有信息的多领域、学科跨度大的一面，还表现为参数的耦合性强且带随机干扰的一面。当前以手工、经验型作业为基础的焊接制造信息的构成表现为：一是主观的、实践的，且分散在人们头脑中的经验性知识，以及以标准、规范、手册或各种教材汇总形成的资料性知识；二是逐步开发中的专用数据库、专家系统、仿真预测软件等，力求信息表达的精确、可视及规律性；三是在焊接制造过程中通过传感器在线获取的以电量和非电量、数字信号和图像等形式表达的有关工艺参数、接头质量等信息。焊接智能化系统的基本功能之一就是把这些分散的和规范化的、定性和定量的、模拟和数字的以及不同程度可视的信息进行汇总、分析、集成、优化和适量利用。同时，作为对智能制造依赖的基础，信息的质量始终是被关注的重点，即对焊接信息的要求有：真实、清晰、时间和空间的分辨、一致性程度、可重构程度、安全性及包容性、二次开发程度以及信息的可表达、可视形式等。

随着计算与信息处理技术和工程化能力的日益增强，焊接制造信息软件与新一代硬件的共同演化将生成一种基于数字化的中间物质形态，即以软件技术为动力，在互联设备的网络、云服务及大数据等支持下提供的高度知识化分析与专业化决策，将成为焊接智能制造信息支持的主要特征，在功能上表现为以下两个方面的不断扩展。

（1）信息化形式的提高包括焊接在内的制造业信息化经历了从低级到高级、从简单到复杂的发展过程。CAD/CAM技术是制造信息化的切入点，已经历了从二维绘图到三维建模、从集中输入到交互输入、从线框模型到实体模型、从实体建模到参数化和变量化建模、从数控手工编程到基于CAD模型的自动图形编程、从二维加工到多轴联动加工、从独立应用到集成应用、从封闭体系到开放式结构等信息集成度与技术综合度的提高过程。目前已有多种焊接专业软件能够对温度场、应力应变场、电磁场、流场、微观组织等进行有限元分析，实现了机械、热传导和金属冶金等宏观、微观量的耦合计算，并进一步向焊接工艺过程及效果仿真、大型结构的残留应力分布、焊接产品的使役寿命预测、大数据管理和信息挖掘等功能的延伸。

（2）信息化内涵和外延的丰富制造信息化起源于CAD/CAM技术后，逐渐向CAE、CAPP、FMS以及各类DFX工具的衍生，数据库技术的应用推动了信息化内容从技术领域向管理供销服务等非技术领域的发展。从最早的MRP、MRPII到后来的PDM、ERP、SCM、CRM等，信息化的内容得到了丰富和扩展，各种先进的制造理念如CIMS、FMS、JIT和LP等都要求现代化生产设备具有很强的信息处理能力。

企业的信息化最开始是点的信息化，而后通过信息集成和局域网应用实现了部门信息化。随着网络技术、分布式数据库技术的发展和制造过程的集成，实现了企业内部的信息化。20世纪90年代以来Web技术和Internet的广泛应用，企业内部的信息化逐渐向企业外部延伸，通过企业集成实现VE、SCM、CRM、EC等新的管理思想方法，以及企业间协同、营销手段等的变化。

焊接制造信息的属性与内涵

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