焊接生产与研究中的信息化（一）

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　　1.前言

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　　信息自古以来就以语言、文字、图画等形式存在，自从计算机出现以后人们发现信息可以用数字的形式来表示，从而得以大量地存储、方便地处理、利用，因此计算机技术的飞速发展推动了各行各业的信息化。

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　　网络技术的发展更加促进了信息化过程。企业内部局域网和互联网技术在国内发展很快，网络使得信息得以集中管理、高速传输、方便共享。

　　各种用途的应用软件经过20多年的发展可以说是应有尽有：文字处理、数据处理、多媒体处理、CAX(CAD/CAE/CAM/CAPP……)、企业管理。许多软件还具有智能功能。

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　　以上种种都为各行各业信息化提供了良好的条件。国家从“863”和“九五”计划推进计算机集成制造系统(CIMS)示范工程和CAD应用示范工程十多年来，我国在制造业信息化方面已经取得了相当进展。在此基础上国家在“十五”期间提出了以“信息化推动工业化”的目标，加快制造业信息化的进程。“十五”期间科技部准备投入8亿元人民币组织实施制造业信息化关键技术研究以及应用示范工程，另外加上地方政府与企业的投资，总投资将达到100亿人民币。中国机械工业联合会定于2002年9月在北京召开“机械工业企业信息化会议”，以进一步推进机械行业企业信息化工作方面的工作。

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　　信息时代有如一场风暴，企业信息化势在必行，因此我们要抓住这个历史的机遇分步骤、分层次、分领域地在焊接信息化的研究与应用方面开展工作。

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　　2.焊接生产与研究信息化国内外发展现状

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　　2.1国外现状

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　　英国焊接研究所(TWI)在1986年召开了“计算机技术在焊接中应用”(Computer Technology in Welding)国际会议，此后至2000年已召开了第10次会议。与此同时，美国焊接研究所(AWI)也组织类似的会议，自1986年以来，2001年在俄亥俄召开了第11次会议。这些会议一般都包括；传感系统、模拟与仿真、制造过程自动化、管理和教育软件等内容，近两年又增加了网络应用和集成制造等方面的内容。国际焊接学会(IIW)1988年在维也纳召开的第41届年会大会的主题就是“Computer in Welding Technology”。1994年在北京召开的IIW第47届年会大会的主题报告的题目为“信息时代的焊接”。同时，在IIW第Ⅻ专业委员会会议上几乎每年都有世界各国计算机在焊接领域的应用以及焊接软件发展情况的报道。另外，在IIW第Ⅸ专业委员会中建立了“焊接数值分析”(Numerical Analysis of Welding)工作组。在第Ⅸ专业委员会支持下自1991年开始，每两年在奥地利Graz大学召开一次题为“Numerical Analysis of Welding”的国际研讨会，到2001年一共已开了6次。这个会议不仅限于“焊接性”的数值分析，还包括了焊接应力与变形等各方面的数值计算与模拟。近几年我国清华大学、山东大学、华南理工大学已有教师参加过上面提到的这些会议，并发表了论文介绍自己的工作。在国内我们可以查阅到这些会议的部分论文集，从中可以看出在焊接领域中计算机应用的新进展，其中许多论文反映了这些技术已经得到了实际应用。

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　　有的国家为了进一步研究焊接计算机应用和信息化技术制定了专门计划。例如；日本在2001年溶接学会志和溶接技术杂志上先后报道了国家攻关课题“高效与高可靠性焊接技术的开发”的情况。日本通商产业省准备投入经费20亿日元(约1600万美元)，启动这个国家攻关课题。课题的研究总目的是“通过模拟改进电弧焊接技术”。该项目包括；焊接工艺过程、焊接冶金组织和焊接变形领域的数值模拟模型的开发和研究，以及它们最终的集成。这是一个由政府组织的有产、学、研参加的大型项目。参加这一项目的有大阪大学、神户制钢、川崎重工等单位。

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　　德国制定了一个科技攻关项目SFB-370“材料的集成模拟(Integrated Modeling of Materials)”计划，亚琛工业大学焊接研究所承担了研究电弧焊接过程中材料行为的模拟部分，期望最终能够预测焊接接头的力学性能和使用性能。他们已经研究的电子束焊、气体保护焊和点焊模拟系统(EBSIM、MAGSIM、SPOTSIM)可以方便地通过计算得到在指定的焊接参数下的焊缝形状。这些软件有很高的实用价值。

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　　2.2国内现状

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　　1986年在焊接学会中建立了“数值模拟和CAD/CAM研究组”，这个研究组后改为“计算机应用技术专业委员会”。这个专委会在1987、1988年就召开过学术讨论会，1989年又召开了“焊接专家系统”学术会议，1992年、1996年、2000年先后三次承办了焊接协会和焊接学会联合召开的全国性的“计算机在焊接中的应用技术交流会”，2001年在第十次全国焊接学术会议上组织了“焊接与IT”专题讨论会。在这些会议上反映了历年来国内许多学术单位和生产企业在焊接计算机应用和信息化方面的大量工作。