由于热处理过程的复杂性,还有许多基本原理尚待进一步深入研究,以致热处理中有很多问题还不可能建立物理数学模型。这就有必要用“基于知识的工程(KBE)”的方法 [3],从大量的生产记录、测试数据、案例和工程技术人员的经验中挖掘隐性的知识,用以改进热处理技术和开发新的技术。
计算机模拟和KBE技术是发展知识密集型热处理技术的二大支柱,是开发数字化热处理智能技术制造的基础(见图4)。
另一个值得重视的问题是不应将热处理数字化、信息化的作用局限于热处理生产环节。目前,热处理是制造业信息化中最薄弱的环节,成为制造业全生命周期信息集成的瓶颈。热处理技术的研发与产品设计脱节,热处理工艺的制订甚至热处理技术指标都有很大盲目性,是造成产品肥头大耳或可靠性差的原因之一。信息化、数字化的热处理智能技术的发展有可能克服上述弊端。将产品计算机辅助设计、选材与热处理计算机模拟以及产品可靠性评估相结合,构成产品创新设计平台(图 5),实现重量轻、体积小而又高度可靠的产品设计。可以预期热处理数学模型和计算机拟技术将在先进制造技术中发挥发挥越来越重要的作用。
4 结论
热处理在现代化工业中的作用可谓四两拨千斤——其本身产值只占制造业的百分之几,而其水平高低则可能使整机的附加值相差几倍至几十倍。
我国热处理的落后状态严重影响我国制造业的竞争力。热处理是当前我国制造业发展中的最薄落的环节。
热处理信息化使热处理由技艺型技术向高科技型技术转化,摆脱依赖于经验和操作技能的落后状态,向着精确预测生产结果和实现可靠的质量控制的方向发展。
热处理信息化克服了制造业信息化的薄弱环节,将热处理虚拟生产集成于产品的虚拟制造中实现产品全生命周期的优化,对制造业跨越式发展有重大作用。
参 考 文 献
[1] 樊东黎主编.热处理技术数据手册.北京:机械工业出版社,2001年10月,602.
[2] 潘健生,李晓玲,张伟民.中国热处理和表面工程的现状与展望.金属热处理. 2005,30(1):1~8.
[3] 阮雪榆,委臻亮. 21世纪数字化塑性成形技术与科学. 见:柳百成等主编,21世纪的材料成型加工技术与科学. 北京:机械工业出版社,2004.12,P.21~29
[4] 潘健生等.热处理数学模型与计算机模拟.中国工程科学,2003,5(5):47~54
注:此文首次发表在2006年11月全国热处理学会技术报告会(杭州赞成宾馆,2006年11月)和中国工程院会议