时间：2022-06-28 19:49:29
序论：在您撰写三维数字化论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
1.1激光扫描建模技术激光扫描建模是利用地面激光扫描仪快速、高精度、无接触获取物体表面的三维信息，量测特征点、特征线、特征面，建立立体模型，并加以色彩信息［5］，实现对现实世界的快速模拟。一般来说，使用该技术构建的模型细节丰富，对软硬件要求较高，经常用于精细模型的创建。
1.2贴图烘焙技术贴图烘焙技术是一种模型预处理技术，把光照信息渲染成贴图的方式，然后将烘焙后的贴图再贴回到场景中的技术［6］。经处理后的模型含有场景中的光照信息和模型自身的纹理信息，软件在进行渲染时，不需进行光照计算便可保持模型的显示效果，大大提高系统运行效率。烘焙一般包含两种类型：CompeteMap烘焙贴图和Light－ingMap烘焙贴图。
1.3地理特征数据库技术FDB的数据组织采用了标准的三级层次结构，分别为数据源（DataSource），数据集（Data－set），要素类（FeatureClass）三个层级。数据源是当前FDB的一个实例，包括了当前FDB实例的所有数据；数据集是数据源的一个逻辑分组，所有的数据使用同一个模型库、贴图库和相同的坐标参考系；要素类是指在数据集中，负责具体组织管理不同的要素。
1.4CityMakerSDKCityMakerSDK采用标准的COM控件技术，提供了3DGIS应用所需的相机控制、三维漫游交互、空间分析、地形分析、特征要素绘制等功能接口，可满足不同用户的开发需要。
2总体技术思路
彬县大佛寺石窟三维数字化档案建设是利用CAD建模技术［7］、三维激光扫描技术、虚拟现实技术等手段完成彬县大佛寺石窟博物馆周边的地理环境、内部各类地物以及各个洞窟的数字化工作，利用CityMaker软件创建三维地理信息数据库，借助CityMakerSDK组件进行三维数字化档案系统研发，形成真实、客观、准确的三维数字化档案，为后期的日常管理、文物立体展示奠定技术基础。包括彬县大佛寺石窟博物馆的三维数字化、数据整合入库、系统研发。
2.1三维模型的创建彬县大佛寺石窟三维数字化档案建设中需要的三维模型数据包括石窟造像三维模型、大佛寺石窟遗址区域地势模型、大佛寺石窟场景模型。石窟寺中含有较多的佛龛造像，并且大小不一，雕刻细致程度不同，为精确记录石窟造像三维数据，采用三维激光扫描仪对其进行精细扫描，基于激光扫描建模方法构建石窟造像模型；为确保数据现势性，采用无人机航空影像数据经加工获取数字正射影像［8］，将其叠加到高精度的数字高程模型得到大佛寺石窟遗址区域地势模型；根据三维激光扫描数据提取建筑物、路灯、广告牌、石凳等场景内地表以上的各类地物立面三维几何信息，结合基础地理信息资料，制作大佛寺石窟场景模型。所有数据均是以已有的1∶500地形图为参考，纹理照片应满足CityMak－er三维模型制作要求。文物工作者对三维数字化的文物要求，主要有以下几个方面：几何精度高；造像神态与实物相符；场景内的各类地物，尤其是标志性建筑，要能表现出深厚的历史文化气息。为创建逼真文物三维模型，提升软件运行效率，需引入贴图烘焙技术，同时在场景中布置合理的灯光，增强模型的显示效果。
2.2数据整合及入库数据制作完成后，需要对数据进行入库前检查，检查的主要内容是模型坐标轴是否置中、单个模型以及纹理文件的大小是否满足要求、模型及纹理的命名、模型的制作效果、坐标是否统一等。地理特征数据库技术采用面向对象的数据组织管理方法，能够真正实现对三维地理特征数据、三维模型和贴图数据的一体化管理［9］。由于数据来源丰富、种类繁多，因此，在三维数字化档案建设过程中，采用地理特征数据库（FDB）技术对各类地理信息数据进行组织管理，真正实现数据的二三维一体化管理（图1）。最终入库时用到的模型数据格式为osg，纹理数据格式为dds，矢量数据格式为shp，栅格数据格式为tif。
2.3入库后数据检查由于不同的软件具备不同的渲染方式，因此，同一种数据在不同软件中的显示效果不同，为了保证三维模型数据在入库前后效果的一致，逼真再现石窟寺原貌，需要对模型显示效果进行对比分析。解决的方法是对建好的模型数据进行烘焙贴图，批量导出为OSG格式的模型数据，然后在CityMakerBuilder中编辑光照信息，增强立体效果。
3系统设计与实现
3.1系统架构系统采用C／S架构，以三维模型数据和基础地理信息数据为数据基础，利用GIS组件提供的GIS应用服务和三维服务研发三维数字化档案系统，实现三维场景漫游、信息查询分析、精确量测和三维展示等功能。
3.2系统开发环境系统采用基于GIS组件的二次开发方法，GIS工具平台采用CityMaker软件，借助于City－MakerSDK组件进行三维数字化档案系统开发，可视化开发平台采用VisualStudio2008，开发语言选用C＃．net。
3.3系统功能彬县大佛寺石窟三维数字化档案系统实现对彬县大佛寺石窟的真三维虚拟展示，为大佛寺石窟的管理和保护工作提供科学的手段，系统功能主要包括用户管理、三维漫游、空间量测、属性查询、信息输出等［10］。（1）用户管理功能记录用户的基本信息及操作信息，对用户的权限、帐号、密码等进行维护记录。（2）三维漫游功能实现在三维场景中不同方式的漫游，包括洞窟内、洞窟外、步行、飞行及设定特定漫游路线等。同时，可以对洞窟外场景数据和洞窟内模型数据进行全方位、多角度的精细查看。（3）空间量测功能对模型数据的几何尺寸进行精确量测，包括长度、宽度、高度、投影面积、体积等。（4）属性查询功能三维数字化档案系统中包含了大量的属性信息，为实现快速查询，系统中提供了根据不同的属性字段对三维数据进行快速查询检索。（5）信息输出功能用户可根据需要，将石窟寺三维模型以图表形式输出，方便日后查询和管理。
4结束语
随着我国的数字电子技术的深入发展，为了适应动画市场的需求，在数字电子技术的基础上加强了三维动画技术的运用。在三维动画设计中，主要是静与动的结合，将动画生动形象化，运动赋予动画更多的艺术感染力是动画设计的本质，而动画是运动的一个基础，是运动艺术表现的一种形式。动画设计的本质就是将画面以动态的形式表现出来。简而言之，动画设计包括两个方面，动态的画面以及动与静相结合的画面。随着动画设计技术的提高，改变了传统的动画设计形式，将每一副画面以动态的形式表现出来，真正意义上赋予画面动态感和形象感，提高动画的艺术表现力。随着三维动画设计技术的逐渐成熟，数字艺术设计中的动画设计采用和传统的动画设计相同的原理，运用计算机技术和相关的设计技术，实现动画的设计与制作，在基本原理相同的情况下，加强技术的改革与完善，从本质上提高了动画设计的表现效果。数字艺术电子技术的利用为动画设计提供了一个新的发展方向和表现形式，满足了设计者对动画的更多的主观思想的表达，提高了动画设计的光影、画面、纹理、运动等各个方面的表达效果，实现动画设计一个新的飞跃。在三维动画设计的过程中，运用数字电子技术建立一个真实的三维空间场景，使动画设计更加的形象化和生动化。在数字电子技术日趋成熟的今天，很多先进的运动原理被引入了三维动画设计软件，这些设计者在设计三维动画时，根本不需要设计每一帧画面。只需要设计好动画之间的连接点，满足动画的自动转化，从而形成动态的画面。这种技术方法有效的提高了设计效率，并且使画面之间的衔接自然、流畅，形成一个整体动态画面的感觉。通过三维动画设计软件，将静态的画面先设计出来，然后运用运动学的理论，设计出关键转折点的画面，最后从整体的画面表达出发，达到三维动画效果。
二、数字艺术设计中三维动画设计的应用分析
1．广告三维动画设计三维动画设计最主要的一种类型就是广告三维动画设计，以商业化广告为目的，利用多媒体技术，丰富广告内涵，提高广告的表现力，从而吸引消费者，引导购物。广告三维动画设计具有很强的目的性，时间短，但是所要展示的内容却要有针对性，能够吸引人、感染人，实现商业化广告效果。所以在广告三维动画设计中一般为了将广告内容更加的形象化、生动化、具体化，往往采用多种特效技术，如:粒子效果、滤镜效果等，将广告动画美化，提高广告动画的表现力和吸引力，达到引导消费者消费的目的。
2．影视三维动画设计影视三维动画设计主要是与影视相结合，将影视作品殊的镜头和画面通过三维动画设计合并成影片需要的特效。随着影视制作技术和设备不断提高和完善，人们对影视动画的要求也越来越高。在影视作品中为了能够有效的提高特殊镜头的感染力，给人以更大的视觉冲击和巨大的视觉震撼，提高影视作品的艺术性。在影视作品制作中采用三维动画设计，结合多种多媒体软件，使影片发挥最大的表现力，以达到特殊的影视效果。利用三维动画设计，影视动画的展现将更加的真实，更能够促动观众的情感，为影视作品提供更多的展示平台，实现影视作品的真实化，给人以更广阔的视觉享受空间。
3．游戏三维动画设计游戏本身就是一个绚烂的，跳跃的，丰富的场景和画面，游戏不同于一般的影视作品，具有真实存在的人，而是一个完全虚拟的平台。三维动画设计在游戏的开发设计中起着关键性的作用。游戏中的场景、人物、活动等都是通过三维设计制作的。利用三维技术，将游戏中的人物、场景生动形象化，利用环境效果，运动效果等特效，构成一个虚拟却真实的世界，从而使游戏更加的吸引人，使游戏者在游戏中感受到乐趣。
4．工业三维动画设计三维设计运用在每一个所需要的行业中都发挥着巨大的作用，在工业设计领域，三维动画仍然起着十分重要的作用。利用三维动画技术将工业的设计以立体的、空间的形式表现出来，能够完整的、真实的模拟工业设计的流程和布局，这样就能更加简单的观察设计中存在的不合理的地方，能够有效的调整方案规划设计，使工业设计流程布局更加的合理化和科学化，这样就有效的减少了工业施工过程中存在的问题，提高了工业的成功率，有效的节约了时间。
5．建筑三维动画设计建筑三维动画设计与上述工业三维动画设计类似，都是利用三维动画技术，将建筑进行全方位的展示，提高建筑设计的效果。三维动画设计技术将想象变为现实，以有限的视觉设计效果展示无限的设计空间。在未来建筑设计要求不断增加的前提下，为了节约建筑成本，减少建筑施工过程中存在的问题，就必须将三维动画设计具体的应用在建筑设计中，以三维动画技术展示建筑设计的空间效果图，使人们能够更加全面的、立体的感受整个建筑的整体效果，提高建筑价值。
6．机械设计中的三维动画机械设计中的三维动画能够有效的将机械的各个部分以及各个零件的运动关系，通过电脑真实的、客观的表现出来，使其能够从整体上把握机械设计，还能较快发现机械在细微之处存在的不足，并加以更正，避免了生产出产品后再进行更正，节省了大量的原料和时间，提高了生产效率。在机械设计中运用的三维动画，要掌握相关的软件，电脑系统配置要高，要满足软件的运行。在机械设计中的三维动画的创造是有步骤，分过程进行的，一般而言主要分为三个部分:第一，动画编导。它是机械设计的一个前期的准备工作。首先，设计人员对产品进行大致的一个三维模拟，将回路中的线路设计成场景，展示产品流程原理。其次，最重要的，单个的装置可以按照准备好的路径运行，在电脑上面放大检测，观察其运行情况。最后，合理的配置相关的配件，掌握好它们之间的工作原理，使整个流程更加的快速、顺畅。动画编导需要掌握相应的知识和技术，能够灵活的运用软件设备，有效的减少机械设计中的错误和偏差，提高机械设计的合理性。第二，资料收集。资料收集的途径有很多种，如:网上查阅、图书馆等。主要收集的都是机械设计相关的内容和设备，如:收集路径、机械设备，基本流程、三维几何尺寸等。提高机械设计的效率。第三，建立模型。一般而言建立模型也分为设计水平不高的产品和设计难度系数大的产品。前者建立模型的方法有很多种，并且都简单易操作。但是对于后者模型的建立就必须贴近原产品，模型建立难度大、时间长。下面主要就设计难度大的产品模型建立提出集中方法:第一种方法:创建实体模型，通过微调相关的比例修改产品尺寸，准确的把握好尺寸大小，抓住关键点建立基础模型。第二种方法:通过函数程序在客户端应用程序中创建对象，然后再分别创建一些子对象，最后通过这些子对象来完成实体的构建和编辑。编辑完成后再保存结果与原模型进行对比。在创建子对象以及对于实体的构建和编辑都可以通过软件内部的宏功能轻松的实现。这种方法相对比较省时省力，适合创建一些结构单一、建模步骤较多的零部件。但是如果所需要创建的模型需要很多宏的时候，就比较容易出现差错。
三、数字艺术设计中三维动画设计过程
在数字艺术设计中设计三维动画，第一步要先确定动画脚本，建立模型;第二步要制定出三维动画的材质贴图，设定好光源和摄像机后，加入一些三维动画的特用效果，进行调试;第三步是输出三维动画设计，进行后期合成。数字艺术设计中的三维动画设计过程和传统的动画设计方法有着很大的区别，数字艺术设计中的三维动画设计主要以数字电子技术为基础，利用多种设计软件，实现三维动画设计的快捷化、科技化发展，极大地改变了我们的工作方式。随着数字电子技术的快速发展，三维动画设计在各个领域的作用显得越来越重要。三维动画设计主要利用数字电子技术，以多种设计软件为平台，让文字、图像、音频等艺术元素进行完美结合，为不同的行业提供或虚拟或真实的三维动画场景，衍生了数字艺术设计产业。
工程数据的集成是通过业务流程驱动，实现飞机单架次EBOM、PBOM、MBOM、产品数模、工装数模、AO和仿真验证结果数据等信息在系统之间的传递，其主要实现方式如下所述。（1）EBOM、PBOM、产品数模、工装数模的集成。从工程数据集成管理平台导出整机或指定部件单架次的EBOM结构和产品数模及相应工装信息，数据格式包括zip包、Excel等。导出的EBOM和产品数模将导入数字化装配工艺设计与管理系统进行使用。（2）MBOM数据的集成。MBOM分为顶层MBOM和底层MBOM。三维数字化装配工艺设计与管理系统提供顶层MBOM结构导出功能，将三维工艺设计与管理系统完成的顶层MBOM结构文件以XML/Excel格式输出，并导入工程数据集成管理平台，在平台上生成顶层MBOM结构。在工程数据集成管理平台上对顶层MBOM结构进行管理，当发生更改后在工程数据集成管理平台的MBOM编辑器中进行维护。底层MBOM结构在AO中的零组件配套表完成审签后由系统自动解析生成。（3）AO和仿真验证结果数据的集成。通过三维数字化装配工艺设计与管理系统和工程数据集成管理平台的集成，使数字化装配工艺设计与管理系统新增三维AO输出功能。把通过工艺设计和仿真验证后的AO数据以zip包（包含工程数据集成管理平台现有AO编辑器定义XML格式文件、具有工艺指导性的视图及Process、SMG、AVI文件等）形式输出。
2顶层工艺规划与管理
在三维数字化装配工艺设计与管理系统中进行顶层工艺规划与管理的主要工作包括PBOM的构建、顶层MBOM的构建。（1）PBOM的构建。PBOM是在EBOM的基础上，根据产品的特征和企业的制造能力，对产品的结构进行重组，使之符合企业的生产能力，为生产组织、布局、车间分工提供依据，保证生产的可行性、均衡性和经济性。飞机装配顶层工艺规划过程首先是对产品设计产生的EBOM进行重新组织形成PBOM，主要完成新建工艺组合件和划分工艺路线。PBOM在继承EBOM所有属性（产品结构、三维模型属性信息、3D链接路径信息）的基础上，增加了工艺路线、工艺组合件及备注等属性。首先利用制造资源库中每个单位所属的设备了解单位的生产能力，并在三维环境中查看企业生产单元布局，综合工艺专业类型和制造经济性构建工艺组合件；然后根据零部件类型，确定装配流程，结合各车间的业务分工和现有的任务量确定零部件需要流转的车间，进行工艺路线的划分。（2）顶层MBOM的构建。顶层MBOM由多层次的装配单元和AO编号构成。装配单元是装配件的总称，指在飞机装配过程中，可以独立组装达到工程设计尺寸与技术要求，并作为进一步装配的独立组件、部件或最终整机的一组构件。顶层MBOM构建的主要任务是根据产品的装配约束关系进行装配单元的划分，采用从大部件划分到小组件划分的顺序，将产品划分为若干个装配单元。装配单元是工序划分的基础。在PBOM的基础上，利用三维交互方式查看设计模型，分析装配约束关系，划分工艺分离面，将产品划分为几个大的装配单元，即大部件划分；再对大部件进行装配约束关系分析，在每个装配单元下确定并建立子装配单元；划分子装配体，完成顶层MBOM的构建。
3三维装配工艺设计与仿真
三维装配工艺设计与仿真主要包括底层MBOM构建、装配顺序规划、工装关联以及装配路径规划，并对工艺设计结果进行仿真和优化，将工艺设计结果形成的工艺数据（XML/Excel格式）和仿真文件等发送到工程数据集成管理平台进行统一管理。（1）装配工艺设计。利用数字化装配工艺设计与管理系统的三维可视化环境，针对具体装配单元包含的工序中零组件之间的装配约束关系，进行装配顺序调整，并对装配顺序规划的结果进行爆炸图仿真，及时发现不正确或不合理的工艺过程，进而进行装配顺序调整和优化，图2为某部件的装配工艺设计实例。然后以装配单元为基础建立AO件，并根据工位数量建立多个AO，定义AO代号和名称，确定AO对应装配单元在装配过程中所需要的装配工序，完善装配工序的基本信息，形成装配工艺，并关联各个装配工序的配套零组件、实现的装配约束、配套装配资源等信息。（2）装配工艺优化。飞机零部件尺寸大，精度要求高，装配过程需要协调的部位多，返工困难，为了避免在装配过程中因重点部位的误差叠加而导致装配精度问题的出现，需要在装配工艺准备阶段对装配精度进行预测，并对导致装配精度超差的工艺过程进行优化。直接影响产品装配精度的主要因素包括零件加工误差和产品装配工艺，现有飞机装配精度保证一般是通过测量和协调实现，不能在产品装配生产前实现对产品精度的控制。在MBD技术和数字化装配技术日趋成熟的情况下，为了缩短飞机研制周期，需要将精度控制技术融入装配工艺准备过程，实现基于精度控制的飞机装配工艺优化，确保装配工艺的可靠性。在装配工艺正式前，对产品进行整体装配精度预测（见图3），提前评估各关键特性的工艺能力。由于整体装配精度预测是在零件还未加工的情况下进行的，所以用位置公差（将尺寸公差转化为参考某基准的位置公差）作为输入。基于产品精度MBD模型，利用多维方向偏差搜索算法得出偏差传递路径，用蒙特卡洛算法将输入的位置公差转化为相应的偏差值（偏差值呈正态分布），利用上述的偏差值、传递路径、敏感度等信息来预测关键特性是否超差。在装配精度预测的基础上，通过分析预测结果，确定并优化导致精度超差的工艺因素，最终满足整体装配精度要求。如果预测出关键特性出现超差的情况，可以结合全要素的偏差贡献度分析和实际生产能力评估，确定工艺优化方案。如果该方案需要改变装配顺序、定位基准等工艺内容，则需要再进行装配工艺仿真。通过装配工艺仿真后的工艺优化方案为有效方案。为了避免飞机装配生产线生产瓶颈的出现，在装配工艺设计与仿真阶段，通过工序生产力平衡仿真，可以提前预测生产瓶颈和影响因素。通过对装配工序进行优化，可以在飞机装配生产前实现装配工序生产力平衡。对每个工序进行生产时间估算，评估每条工序任务链的生产时间，并进行生产力平衡，防止因部分工序任务链过长或过短导致生产瓶颈的出现，从而避免生产延误或等待的情况发生。
4三维装配工艺指令的生成与管理
装配工艺指令（AO）是用于规定生产管理单元的完整工艺流程和流程各环节的控制要求及记载生产过程中质量数据的工艺文件。在工程数据集成管理平台中，可获取完整的AO信息以及工艺模板，并自动创建AO。当AO完成审签流程后，系统将自动提取AO中的零组件配套表，将其关联到顶层MBOM结构中形成底层MBOM结构。（1）装配工艺文件编制。每个AO对应一道工序，将工艺组件关联至AO。在AO节点下创建工步，并添加工步属性和描述信息。将工艺组件中的零组件划分至工步，并根据要求将标准件和资源划分至工步。（2）三维工艺信息标注。根据三维信息标注规则，将工艺信息标注在三维仿真动画中，形成具有指导意义的工艺仿真文件。这些工艺信息描述关键的装配尺寸与公差范围、工装和精度要求等生产必需的工艺约束信息，以及在装配动画中无法表达的指导信息。三维工艺信息标注的主要方式包括：颜色、可见性、文本、局部放大等。（3）工艺指令。通过数字化装配工艺设计与管理系统生成AO数据包（Process、SMG、AVI、图片、XML格式的工艺文件等），将AO数据包传到工程数据集成管理平台，利用工程数据集成管理平台的AO编辑器将XML格式的工艺文件生成为AO文件，其余数据作为附件关联到AO，AO实例如图4所示。
5装配工艺知识管理
飞机装配工艺准备所涉及的专业范围广，包含的信息量大，是一种经验性非常强的知识密集型工作。在装配工艺准备过程中，为了实现装配工艺知识的共享和重用，提高设计质量，缩短准备周期和避免设计资源的浪费，需要对装配工艺知识进行建模并构建知识库。飞机装配工艺知识是指在飞机装配工艺准备和实际装配生产过程中形成的，能够用于指导飞机装配工艺规划与仿真的抽象的数据表达。作为飞机三维工艺设计与管理系统的基础数据库，装配工艺知识库主要是存储和管理装配工艺实例、典型工艺模板和制造资源。首先构建3个库的分类结构，定义相应的属性，再将装配工艺实例、典型工艺模板和制造资源等分别放入对应的分类中。将装配工艺实例划分为典型工艺、典型工序和典型工步，并存入装配工艺实例库。典型工艺模版库存储已结构化、参数化的针对典型工艺特点的工艺知识，例如，根据工艺特点不同，将产品分为框类、壁板组件类、地板组件类、管路类和锻件类等，并按照不同类型的装配流程构建装配工艺模板，用于固化装配过程、组织典型装配模板数据。将飞机制造企业的生产资源以装配环境模型、虚拟人体模型、设备模型、工装模型、工具模型等形式进行三维建模，并赋予相应的参数信息，形成飞机制造资源知识。
6结束语
随着CAD/CAM/CAE以及计算机信息和网络技术的发展，欧美各航空制造大国均已全面采用三维数字化设计和制造技术，全面采用三维数字化产品定义和仿真技术，从根本上改变了传统的飞机设计与制造方式，大幅度地提高了飞机设计制造技术水平。波音公司在波音777飞机的研制过程中，由于全面采用了该项新技术，使研制周期缩短50%，出错返工率减少75%，成本降低25%，其研制过程是数字化设计制造技术在飞机研制中应用的重大突破。近几年在美国波音787、F-35、欧洲A400M及A350的研制中，数字化设计及装配技术有了更为深入的应用[1]。近几年，国家加强了对航空业的扶持力度，我国的航空制造业迎来了高速发展时期。当前一些新型号的研制已全面采用了基于MBD的全三维产品设计，飞机产品设计已全面实现三维无纸化设计，取得了产品从二维模拟量到全三维数字量的革命性突破，也为进一步实施数字化制造打好了坚实的基础。目前零件制造部门使用MBD数据已较为顺利，大大减少了因工人对图纸理解偏差导致的质量问题；然而装配工艺设计部门依然按照传统方式进行装配工艺的规划和设计，导致三维数字化的产品数据在装配工艺设计阶段出现断层，使得三维数字化的产品设计数据无法准确顺利地往下一级流动，需要大量的人员手工参与，数据的准确性、连续性被破坏，装配指令（即AO）的编制完全采用文字或者插入少量图片的方式进行表达，工人现场使用时还需参照大量设计技术文件以及各类工艺性文件，可读性和操作性极差，一线操作者意见很大，普遍存在师傅干什么徒弟干什么的情况，无法起到指导现场操作的作用。因此装配工艺设计部门需要适应全三维数字化设计的新形势，采用基于MBD的三维数字化装配工艺设计系统进行装配工艺的设计和规划，利用设计部门在VPM协同设计系统中设计并发放的产品三维数模，通过数据接口将产品数据导入装配工艺设计系统中，并将产品三维数模的路径关联到每个零件上，在三维可视环境下进行产品的装配工艺规划及工艺设计，直观地反映装配状态，最后生成现场使用的三维可视化装配指令指导现场生产。
2基于MBD的三维数字化装配工艺的设计过程
基于MBD的三维数字化装配工艺设计不仅仅是指编制三维装配指令，而是贯穿飞机设计的整个过程，在整个过程中不同阶段有不同的侧重点。这个过程主要包含以下三个阶段：第一阶段：工艺系统接收产品初步设计数据，分析产品结构特点，与设计人员协商初步确定工艺分离面并制定初步的装配方案，然后在三维仿真软件内进行装配方案可行性的初步分析，制定总体装配方案，分析可能的装配难点和重点。第二阶段：工艺系统接收产品较高成熟度的MBD设计数据，在三维仿真软件内对重点部位（必要时对全部）结构件、管路、自动化装配设备等进行装配过程和人机功效的详细仿真分析，发现并解决产品、工装以及工艺方面的问题并给出解决方案，如图1～图3所示；这个阶段的工艺工作主要包括：装配顺序的创建和优化；装配路径设计和优化；装配工艺过程仿真模拟、人机功效模拟、自动化定位及制孔设备等的工作仿真。利用三维数字化仿真软件对产品的组件或部件进行装配过程规划，确定组件或部件内零组件的装配顺序；按照工厂现有装配条件和装配单元工作内容，进行装配路径的仿真和优化；最后在数字化装配仿真系统中进行零组件或自动化设备的装配过程及人机功效的仿真模拟，分析装配工艺过程的可操作性和合理性，发现并解决数字化产品模型装配过程中所遇到的产品、工装以及工艺设计中的各类问题，同时也可以进行工具等的选型工作[2]。第三阶段：接收设计部门的最终三维MBD设计数据，创建顶层MBOM以及PBOM等工艺数据，在数字化工艺设计系统中进行装配工艺的详细规划和细节设计以及资源库的创建，在三维可视化的环境下进行零组件以及标准件的划分，在全三维的环境下对装配指令进行工步级的细节编辑，最终生成现场使用的三维可视化工艺指令。
3三维数字化装配工艺设计系统的架构和工作模式
3.1三维数字化装配工艺设计系统的架构
本文所述的装配工艺设计系统是基于达索公司的DELMIA软件平台进行开发的三维数字化装配工艺设计系统，DELMIA软件平台分DPE和DPM两个工作环境，DPE侧重数据管理和工艺规划，DPM则提供一个三维可视化的环境便于产品数据的划分和装配仿真等工作。由于DELMIA只是提供了一个平台且目前MBD设计标准不统一，故需要在原有基础上进行客户化定制和开发，本系开发了多种辅助工艺设计工具以便工艺设计人员只需极少的文字输入即可完成工艺设计，所有关键数据均直接继承自产品MBD数模，保证了工艺信息的完整和准确；此系统中最为复杂难度最大是MBD数模中标准件的处理和划分，由于大型飞机标准件数量都在数十万甚至上百万件以上，采用实体建模将会产生天量的数据，因此目前飞机标准件设计大都采用点线等元素进行简化表达，无法使用DELMIA中标准功能进行标准件的工艺规划，因此系统开发了一套专门处理标准件模型的工具，本系统也是国内目前唯一实现了对以点线表达的标准件识别和划分的系统，如图9所示。本系统依托VPM协同设计平台提供MBD产品数据，在DELMIA中完成PBOM的创建、顶层MBOM的划分、三维装配指令的设计并向协同平台提供底层MBOM以及三维装配指令等数据，由系统平台进行管理和发放。三维数字化装配工艺设计系统的流程及架构如图4所示，整个三维数字化装配工艺设计系统始终保持设计数据的一致性，保证数据的准确性及完整性，同时本系统可给生产管控系统（MES）以及ERP系统设置数据接口[3]。
3.2三维数字化装配工艺设计系统的工作流程
三维数字化装配工艺设计系统主要由需要工艺管理部门和各车间工艺设计部门使用和管理，工艺管理部门和各车间工艺设计部门必须紧密协同才能顺利开展三维数字化装配工艺设计，同时工艺管理部门需要给予车间一级足够的权限，毕竟车间一级工艺人员对产品设计特点有更深入的了解。工艺管理部门主要负责三维装配设计系统数据的顶层设计，其利用DELMIA中的DPE环境下的数据接口进行EBOM导入，通过对EBOM的重组增加工艺组件和路线定义等形成PBOM；在PBOM的基础上构建顶层MBOM；根据各厂际分工要求进行大部件级的顶层工艺组件的划分，如图5所示。各车间工艺技术主管接收工艺管理部门下发的数据，进行各车间内部工艺面的进一步划分并将之分派给具体每个工艺员；工艺员接收工艺主管分发的具体某个装配单元的数据，进行本装配单元装配工艺的层次划分以及具体工步的分解，在DPM三维可视化的环境中中进行零组件及标准件的划分，然后在DPE环境下进一步进行装配可视化修饰等细节编辑，但对于装配工艺所需飞机装配技术条件、材料、工艺规范文件等全部采用专门开发的工艺设计工具进行创建以保证编制数据的准确和完整。最后直接在DPE中输出结构化和标准化的三维装配指令并提交审批，经过审批的装配指令发送到协同平台进行统一进行发放及管理，以上过程见下图6～图14所示。三维装配指令审批发送到系统平台后由工艺管理部门统一管理，不属于装配工艺设计的范畴，本文不再赘述。
4基于MBD的三维数字化装配工艺设计的优势及要求
4.1基于MBD的三维数字化装配工艺设计的优势
1）采用基于MBD的三维数字化装配工艺设计，彻底解决了制约装配工艺设计过程中涉及的数据准确性、完整性的问题，整个装配工艺的设计完全基于设计的MBD数模，保证了与设计数据的一致性；2）工艺人员在三维可视化的环境下进行装配工艺的规划、仿真和设计，使得装配工艺设计更加直观更有操作性，通过装配路径仿真、人机功效仿真以及自动化设备工作仿真等可提前发现存在的设计、工装及工艺规划包含的问题并提前予以解决，大幅减少现场实际生产时的各类问题，提高生产效率并大幅降低生产成本；三维可视化装配指令设计系统使工艺人员完全从枯燥的文字编辑以及事后数据校对中解放出来，工艺人员只需关注装配工艺的可行性和合理性，无需花大量精力进行数据准确性和完整性的检查；3）在三维数字化装配工艺设计系统中输出的三维装配指令彻底颠覆了传统文字化的装配指令，工人只需在系统输出的三维可视化装配指令中进行简单操作即可，无需查找大量的图纸、设计技术文件以及其他工艺性文件，做到了可见即所得、所得即所需的效果，同时工人还可在装配指令的三维视图中对轻量化的设计数模进行各类尺寸的直观测量，便于工人现场操作的进一步了解；4）三维数字化装配工艺设计系统可输出装配部门准确完整的底层MBOM，有利于ERP以及MES系统的实施和管理；5）三维数字化装配工艺设计系统可以与装配知识库系统紧密集成，使得公司积累的知识在装配工艺设计时顺利地的共享和调用；6）工艺管理部门可利用DELMIA软件平台中DPE模块对整个装配数据进行有效的管理，保证下游数据的完整性和准确性，利于工艺设计部门编制完整准确的装配指令。
4.2基于MBD的三维数字化装配工艺设计的要求
1）基于MBD的三维数字化装配工艺设计要求有准确、完整及规范的且严格执行的MBD数模，产品设计数据是所有下游数据的源头，设计数据是否准确、完整及规范是决定三维装配工艺设计系统是否顺畅和准确最关键的要素。因此产品设计部门必须要有科学合理的与制造部门协商过的MBD设计标准和规范且必须严格执行，否则必定会导致整个下游其他系统的数据的混乱和实施困难[4]。2）工程制造部门也须有严格的与设计部门MBD设计标准和规范相协调的各类工艺规范且必须严格执行，用以支撑三维数字化装配工艺设计。本文所述的装配工艺设计系统在开发过程中发现产品设计标准很大程度上体现的是传统二维设计模式的思想，不能很好的适应当前基于MBD的三维数字化设计要求，而且设计人员没有严格执行现有标准化要求，特别是以点线表达的标准件模型存在大量的格式错误等不规范设计，导致系统开发比较缓慢，仅为了解决标准件数模处理和划分就占了近三分之一的时间。因此产品设计应开发专用的标准化设计工具和数据库用以支撑基于MBD的产品设计，同时需要借助专业化的软件工具对MBD产品数据进行标准化等项目的批量检查，最大限度地减少因人为因素导致的产品数据错误。3）工艺设计人员必须具备相当的工程经验，熟练理解并掌握三维数字化装配工艺设计系统所涉及的理念和软件使用要求，三维数字化装配工艺设计系统对工程技术人员来说只是工具，它本身无法识别工艺设计和规划的合理性和可行性，这些都必须由工艺设计人员依靠经验和知识确定。
5结束语
关键词：三 三年 礼 中庸 中和
全面考察《论语》中的数字“三”，首先映入眼帘的，大概要算是“三年”这个特殊的数量词了——纵观一部《论语》，它在其中竟先、后曾出现过14次；而与此形成强烈反差的是，其他以“数字（数词）+年（量词）”为结构的数量词，则仅仅只有所谓“数年”、“百年”和“七年”三个。这到底是怎么回事？“三年”，若单纯从海德格尔之所谓“存在与时间”这一理念上看，它很长么或者说很短么？为什么偏偏只是三年而不是一年、两年或者多年？抑或是它足够长或足够短——增一分太长，减一分太短？或者，它不长不短、恰如其分，无过不及、恰到好处？其中的问题，恐怕不会有那么简单。
子曰：“父在，观其志；父没，观其行。三年无改于父之道，可谓孝矣”[2]；而在另一处，孔子又重复和强调了这句话：“三年无改于父之道，可谓孝矣”[3]——这里之所谓的“三年”，若按清代学者汪中的意见，“三年者，言其久也”[4]；然而，其中的问题却是，为什么“言其久也”就一定是“三年”？为什么不可以是五年、十年或三十年——要知道，《论语》中并不乏五、十、三十这样的数字，而且这些个数字岂非较“三年”都更为久远？由此看来，这里之所谓的“三年”，似乎并非什么“言其久也”的问题——依本文之见，其理解的关键胥在于，所谓 “三年”，乃是《论语》中的一个十分特殊的数量词，而非仅仅只意味着“三”这样一个单纯的数字；同时，似亦在于，这里之所谓“三年”，为其所指称着的，乃是所谓“三年无改于父之道”中的一个“道”字。换句话说，“三年无改”的，必是所谓“父之道”也——也就是说，“父之道”本是要求“无改”的而且这个“无改”还必须是“三年”——这一点，在孔子看来，是定不可疑、十分严格的，似乎没有半点儿商量的余地。并且在他看来，有且只有这样，才可以谓之曰“孝”、称之为“孝”——而这一点，又正与其当年“适周问礼”之时，乃师老子送给他的那一句“为人子者毋以有己”[5]的话完全一致——其意思则是说，“为人子者”既然身为人子，那自然就要“行无专制，事无由己”[6]，就要“父在，观其志；父没，观其行”了。但其中的问题却依然是，为什么是“三年”？这无疑已涉及到原始儒家之所谓“孝道”、涉及到其所谓“居丧之礼”[7]以及涉及到孔子本人在与其弟子宰予之如下一段对话里所谈到的那个儒学中著名的“三年之丧”理论：
宰我问：“三年之丧，期已久矣！君子三年不为礼，礼必坏；三年不为乐，乐必崩。旧谷既没，新谷既升，钻燧改火，期可已矣。”子曰：“食夫稻，衣夫锦，于女安乎？”曰：“安。”“女安则为之！夫君子之居丧，食旨不甘，闻乐不乐，居处不安，故不为也。今女安，则为之！”宰我出。子曰：“予之不仁也！子生三年，然后免于父母之怀。夫三年之丧，天下之通丧也。予也，有三年之爱于其父母乎？”[8]
在弟子宰予（子我）看来，子女要为死去的父母服丧守孝这当然没有问题，但这一守就要三年，是不是太长了呢？而且若君子三年不为礼的话，则礼必坏；若三年不为乐，则乐必崩。换句话说，“三年之丧”，势必将导致“礼坏乐崩”矣。旧谷业已用尽、新谷亦已登场，甚至那些用来取火的木头更已被更换过了一遍。人生一世，草木一秋。至于守孝服丧之事，大概有一年左右的时间就可以了吧，何必非得要三年呢？而在孔子看来，如果父母死去还不到三年，你就吃那稻米饭、穿那锦缎衣，难道你会心安么？对此，宰予似乎不以为然，于是便一言以蔽之地回答道：“安”。这无疑激怒和惹恼了孔子：如果觉得心安，那么你就那样去做吧！一般来说，君子在服丧期间都会感到食不甘味、夜不能寐，闻乐不乐、居处不安，而且他们也都不会那样去做的。但现在的你却感到心安，那你干脆就那样做好了！非仅如此，甚至在宰予刚走出门去，孔子便破口大骂起来：这个宰予真不是人啊！在他看来，儿女们出生后要经过三年时间，才可能脱离开父母的怀抱；但反过来，为父母服丧三年，又有何不可？况且，“夫三年之丧”，乃是“天下之通丧也”，并不是他自己这一家一派的什么别出心裁，领异标新。这个宰予啊，难道你不曾享有过父母对你的那份“三年之爱”么？由此看来，孔子的确是真生气了。
与此同时，当弟子子张向孔子请教《尚书》中之所谓“高宗谅阴，三年不言”（即殷高宗守孝，三年不问于政事）这句话到底是什么意思时，孔子曾不假思索地回答他说：“何必高宗，古之人皆然。君薨，百官总己以听于冢宰，三年。”[9]为什么仅仅只是高宗，其实古时候的人也都是这样做的。国君死了，继之者从此便三年不问于政事而文武百官则听命于宰相。由此可见，所谓“三年之丧”确实并不是孔子本人及所创立的儒家学派的什么独树一帜、独出心裁，或者独断专行，而是中华民族古已有之的一种有源有流、源远流长的基本伦理精神和重要道德传统；或者说，它是一种“礼”，即所谓“丧礼”或者“居丧之礼”，亦即古之所谓“吉礼”、“凶礼”、“军礼”、“宾礼”、“嘉礼”（即“五礼”）中的“凶礼”。
既然“三年之丧”是一种“礼”，那么它自然就要涉及到祭祀；而当是时也，正是一个所谓“国之大事，在祀与戎”[10]的时代——其中的这个“祀”/“祭祀”，又是当时社会正常生活中最重要的事情，其次才是“戎”，才是征战攻伐的问题。据《史记》载，“孔子为儿嬉戏，常陈俎豆，设礼容。”[11]也就是说，孔子小时候经常做的就是这个，长大后所学及所从事着的也是这个；甚至其整个一生，即其所谓“吾十有五而志于学，三十而立，四十而不惑，五十而知天命，六十而耳顺，七十而从心所欲，不逾矩”[12]，似亦不过如此，概莫能外。对此，即使孔子本人后来也并不回避。当卫灵公问他“军陈行列之法”时，孔子曾十分明确地回答说：“俎豆之事则尝闻之，军旅之事未之学也。”[13]——这大概并不是其什么谦虚或客套的问题。因此若从这个角度上说，“儒家者流”盖源于祭祀，似亦未为不可。同时，众所周知，孔子本人一向是主张“述而不作，信而好古”[14]、“祖述尧舜，文武”[15]的——也就是说，所谓“三年之丧”，作为一种“礼”，同样只是他的一个“发现”而非“发明”；当然，更不是他的什么天纵其智、突发奇想了。
《论语》中曾载有这样一段生活场景。子贡欲去告朔之饩羊。子曰：“赐也，尔爱其羊，我爱其礼。”[16]弟子子贡（端木赐）欲将每月初一祭祀祖庙用的那只活羊弃之不用。孔子在得知此事之后，对他说道，端木赐呀，你爱惜的是那只羊，而我爱的却是那其中的“礼”啊。一只羊，对于一场一月一度的例行祭祀而言，不过只是一个“仪”、一种形式罢了，而“礼”则是其中最重要也最关键的东西——是其中的内容。辩证唯物主义告诉我们，没有形式的内容与没有内容的形式，同样是不可想象的。因而孔子在此，才要明确表示，他既“爱其礼”，又“爱其羊”——既在意其中的内容（礼），又在意其中的形式（羊/仪）。与此同时，尽管祭祀中包含着“形式/仪”与“内容/礼”这两个部分，而且尽管前者十分重要，但其根本用意，却在于“礼”。正如孔子所言“尔爱其羊，我爱其礼”；并且，也许正惟如此，女叔齐才明确对此作出严格的区分：“是仪也，不可谓礼”。也就是说，孔子之所以如此重视所谓“三年之丧”，那是因为它是“礼”而非“仪”；换句话说，也正是因为“三年之丧”乃是“礼”，孔子才会如此重视和强调着它、十分固执地坚守着它，从而也才会在此极其明确而公开地表示说：“我爱其礼”。
孔子的确是十分“爱礼”的，而且当弟子“颜渊问仁”并“请问其目”之时，他还曾作如是说：“非礼勿视，非礼勿听，非礼勿言，非礼勿动”[17]。但问题是，他又何以要如此“爱礼”呢？而且《礼记礼器》中不是说“礼时为大，顺次之，体次之，宜次之，称次之。尧授舜、舜授禹、汤放桀、武王伐纣，时也”么——要知道，这个“礼”原本就是一个与时俱进、变动为居的变量而非常量。既如此，那么宰予要变“三年之丧”、子贡欲去告朔之饩羊又有何不可？问题的答案大概并不在于“礼时为大”本身而在于“礼”的本质与核心；而孔子之所以如此爱“礼”，也并不在于那个时代的某一具体、特定的“礼”本身，而是在于其本身所固有的共同的本质与核心——这一点，在我们深入考察“礼”的时候，当须臾不可忘记。
那么什么是礼的本质与核心呢？《礼记》中有云“中正无邪，礼之质也”[18]，“行修言道，礼之质也”[19]——由此可见，礼的本质与核心就在于一个“中”字——不偏不倚、中正无邪的“中”，不多不少、恰如其分的“中”或者不长不短、恰到好处的“中”以及“过犹不及”[20]、无过不及的“中”。而其本身，则不过只是一个表面上的东西而已，正如《荀子天论》之所云：“礼者，表也。”此外，庞朴先生在其所著《儒家辩证法研究》一书之中，则更说得明白：“礼就是中的化身。”也就是说，礼的价值与意义并不仅仅在于它是“礼”本身，而是在于它的本质与核心是“中”；或者说，是“中道”、“中庸”与“中和”。老子尝有言曰“三生万物”，而《中庸》则亦有云“致中和，天地位焉，万物育焉”；换句话说，只有“三”，或只有“中和”，才能使“生万物”，才能使“万物育焉”——其中，“三”与“中和”，在这两句不同的话里，却处于同一逻辑位置；而且在结果上，也是等效的——即“生万物”，或“万物育”。在此，也许我们还可以更干脆说，“中和”就是“三”，而“三”也就是“中和”——这应当说是基本符合逻辑的。
那么，何以才能“致中和”而使“天地位焉，万物育焉”？一言以蔽之曰：“中庸”。这一点，正有如《逸周书度训》之所谓：“和非中不立。”而其意思，则不过是说，“和”若不是“中”、离开了“中”的话，则势必将“立”不起来的；换句话说，若没有“中”，则所谓“和”是无法实现的。由此看来，欲至于“和”，必当首先致力于“中”。
然而，在“中”与“和”或“中庸”与“中和”之间，到底又有什么分别呢？在朱熹看来，“变和言庸者”，“以性情言之则曰中和，以德行言之则曰中庸是也。然中庸之中，实兼中和之义”[21]——按照他的意见，“中庸”这一理念，是完全可以包蕴和涵摄着“中和”的；而在《中庸》看来，“中也者，天下之大本也；和也者，天下之达道也”——也就是说，在“中”与“和”之间还是有所不同的。对此，朱熹是这样解释的：“大本者，天命之性，天下之理皆由此出，道之体也；达道者，循性之谓，天下古今之所共由，道之用也”[22]——其意思是说，“中”乃是“道之体也”而且“天下之理皆由此出”；而“和”，则不过只是“道之用也”，同时又是“天下古今之所共由”。由此亦可见，所谓“和”者，无疑乃是“中”之为“用”也，是“用中”——连续不停地“用中”、持续不断地“用中”；或者可以更直接地说，它就是所谓“中庸”。
此外，还是要属董仲舒说过的这样一句话来得切中肯綮、最为到位：“中者，天下之所终始也；而和者，天地之所生成也。夫德莫大于和，而道莫正于中。”[23]在这段话中，董子竟将“中”与“和”，分别提升到了“天下”、“天地”这样一个登峰造极、无以复加的高度，可以说是说到家了。那么什么是“中”？董子在此说得甚为明白：“中者，天下之所终始也”；至于什么是“和”？董子则同样亦交待得十分清楚：“和者，天地之所生成也”。于是乎，所谓“中”与“和”，便由此而最终被提升到了一个最终极的本体论的高度；于是乎，在此，董子则更将“中”与“和”分别与所谓“道”与“德”二者有机结合、完美统一在一起。并且认为，“夫德莫大于和，而道莫正于中”；换言之，所谓“和”，就是“德”而且是其中最“大”的“德”；而所谓“中”，也就是“道”而且是其中最“正”的“道”——他的这一说法，应当说是极为精辟的。至此，何以“致中和”这个问题，便完全可以概而言之曰“中庸”——其实，这也正是先秦儒学本身所固有的本质、核心及其“致广大”、“极高明”的关键之所在[24]。
同时，这个“三”又是如何来的呢？老子说，“道生一，一生二，二生三”；而且，他又说，“人法地，地法天，天法道，道法自然”[25]。也就是说，这个“三”乃是由“自然”/“道”这个“一”，一分为二，派生出诸如天地、乾坤、君臣、父母、夫妇、男女、神明、阴阳、刚柔、冷热、燥湿、盈缺、内外、上下、远近、高低、强弱……等等等等、诸如此类所有的两两既相对立、又相反对的“二”，然后再由这个“二”，合二为一，化生出“三”，进而化生出煌煌宇宙间所有一切、万事万物。同时，孔子亦云：“吾有知乎哉？无知也。有鄙夫问于我，空空如也，我叩其两端而竭焉”[26]。在孔子看来，他本人是“无知”的，只不过是叩两执中、执两用中、处处守中、时时用中或者说是“允执厥中”而已。按照老子的意见是“二生三”，而“两”、“贰”或“二”，从来都是孔子等原始儒家的重要数理概念。这正如唐代学者李观之所言，“二为儒之臂”[27]；甚至可以说，无“二”便无儒——而且即使说有，那恐怕也只能是一个缺失双臂的“儒”、维纳斯雕像式的“儒”——但不知这样的“儒”，是不是也会像那尊绝无仅有的旷世极品那样卓而不群、艳而不妖，静谧而又美丽？须知，即使断臂的维纳斯也是唯一的，儒家者流亦然。
由此可见，不必说“三年”这个极具特殊意味的数量词，即使是“三”这个单纯的数词，便足已叫人语说不尽了——据本文统计，它在一部《论语》之中，举凡18篇、60见，竟占有了其中所有数字份额（189）的近32%，堪称其中出现次数最高的一个——据此以观，这无疑乃是中国古典文献学中的一个极为罕见的文本现象，而且也应当说是中国古代文学史上的一个十分引人注目的话语问题。也许正因为“中和”与“三”此二者间存在着上述那种极为特殊的逻辑关系吧，于是乎，在《论语》中，孔子和他的弟子们才总是要将带有“中和”之意的话语数字化为“三”；于是乎，我们才总是要一不小心就会在那里碰到这个俯拾即是的太多的数字——当然这并不奇怪，谁教孔子曾是那位主张“三生万物”的老子的弟子呢？至于其上述有关于“三年之丧”的一番入情入理的解释，尤其充满了一种十分浓郁的人世、人间、人生、人心、人道、人情和人性之味道——正所谓人同此心、人同此理，而且在这个意义上，一部孔学的确还可以称之为“人学”。
至于孔子之所谓“三年学，不至于谷，不易得也”[28]一句话的字面意思是说，到我这里来付了学费[29]、学习了三年却不想去当官的人，恐怕是不容易找到的；而其潜台词、话外音或言外之意则不过是说，为政治哲人孔子所创立的私学本是一所政治家学园。既如此，入了孔门、学习了三年还不想去做官，则所来何为呢？此外，纵观《论语》，尤其是其中弟子们“千万次地问”，又哪一句不关乎于政治？难怪乎宋宰相赵普当着太宗皇帝的面儿竟会如此底气十足：“臣有《论語》一部，以半部佐太祖定天下，以半部佐陛下致太平”。至于孔子另外一句“苟有用我者，期月而已可也，三年有成”[30]——不知他这么说到底有何把握和胜算，但有一点却可以肯定，至少其绝非虚言。至于在孔子与其弟子子路、曾晰、冉有、公西华之间那段经典对话中流露出的两个“比及三年”[31]，尤其充分地展示了孔门弟子伟大的政治理想和远大的政治抱负；而且即使是这样的理想和抱负，在他们那里，同样有着与乃师一样的自信，只需假以时日，“比及三年”，仅此而已，毋须再多——不多不少、不长不短，就是“三年”，既十分明确（definition）而又十分确定（determination），甚至是毋庸置疑、不容置辩；或者说，是定不可疑的。
为什么是“三年”？这在一部《论语》之中，的确是语说不尽的；但在其中，它无疑又是一个确数或定数——不多不少、不长不短，十分干脆，只是“三年”。尽管其中还有如子曰“加我数年，五十以学易，可以无大过矣”[32]之所谓“数年”、子曰“善人为邦百年，亦可以胜残去杀矣。诚哉！是言也” [33]之所谓“百年”以及子曰“善人教民七年，亦可以即戎矣”[34]之所谓“七年”这样三个有关于“年”的数量词，但从内涵和包蕴着这些数量词的整个语句上看，则无一不明显带有着一种假想、猜测或推断的语气；究其实，则不过是他的一种对未来的想象，既不明确（indefinition）、也不确定（indetermination），似乎是指向彼岸（the other shore）的——然而，终其一生，孔子似乎却又很少去作这种无谓的想象；而且即使曾有过，他也总是会有意通过一种时间上的特别暗示或者意向——通过一种既不明确又不确定的象征性的长时段概念，明确而又确定地告诉他的弟子：此时此刻的他，其实正在想象。那么，在此，在这种语气之下的“数年”、“百年”和“七年”这样的时段，大概便可以援引前面清人汪中的话说，“言其久也”吧？谁知道呢——这一点，至少在孔子那里，并不确知；而且总的来说，对“三年”以外的那些属于未来的事情，他似乎已不再知道些什么。尽管当弟子子张询问起“十世可知也”时，孔子回答说：“殷因于夏礼，所损益，可知也；周因于殷礼，所损益，可知也。其或继周者，虽百世可知也。”[35]——但众所周知，这里子张之所问及孔子之所答的，乃是历史而非未来。而且依本文之见，甚至在孔子那里，未来或者明天的事情，似乎还是难以逆料、不可捉摸的，甚至大有一种只管耕耘、不计收获之意。如季路问事鬼神。子曰：“未能事人，焉能事鬼？”敢问死。曰：“未知生，焉知死？”[36]——相对于“鬼”和“死”而言，“人”与“生”，无疑乃是更生动、更具体也更“此在”（being）的东西——其言外之意，在本文看来，则不过是说，从我做起、从现在做起，最重要的，首先是做好自己眼前的事情、手头上的事情；或者可以一言以蔽之曰：活着，然后才是如何活或怎样活、不活（死）以及“鬼”的问题；若直接用孔子的话说，那就是：先“事人”后“事鬼”，先“知生”后“知死”——“人”之“未能事”，“焉能事鬼”；“生”且不可“知”，“焉知”乎“死”？于是乎，我们注意到，在《论语》之中，有弟子曾通过追忆，明确而简短地记下了这样一行清晰可辨的文字：“子不语：怪，力，乱，神。”[37]
英国大文豪莎士比亚（Shakespeare）最著名的经典中的那个最著名的角色哈姆莱特，曾作如是说：“活还是不活，这是一个问题。”此之谓也。对人而言，这的确是一个问题；但这一问题，似乎却不仅属于哈姆莱特（毋宁说莎士比亚）、属于苏格拉底[38]，而且还属于中国的孔子（Chinese Confucians）。
“活还是不活”，为其所根本揭示的乃是人之成为人、成为其所是的最基本的囚徒困境与二难选择——正如鲁迅先生的那篇奇文《死火》中所深刻展露出的“是冻灭还是烧完”这个进亦忧退亦忧的生命本原现象，对人而言，真是太难了。而且其难就难在：任何人——不管他是谁，也不管他是男是女、是老是少，他都必须在“活还是不活”或者“是冻灭还是烧完”间作出一种选择，二者必居其一；除此以外，他们便不再有其他任何第三条道路可走了——而这岂不是太难了么？好在自古以来，这种困境与选择，便仅仅属于哲学，仅仅只是属于哲人的问题；而且古今中外，也仅仅只有像苏格拉底、莎士比亚、孔子和鲁迅这样的诗性哲人，才会将这样的问题纳入到自己的哲学视阈，才会去思考这样的问题，从而也才会明确提出“三年之丧”、“三年之爱”等等等等……诸如此类根本牵绊着个体生命的重大问题——不管怎么说，哲学总归是一门个人性的学问。而人则既是个体的生命，同时又是群体的生命——但在哲学的诸多分类当中，只有“政治哲学”，才关涉于后者——既关涉于人的个体生命，又关涉于人的群体生命。而苏格拉底、莎士比亚和孔子，究其实，也正是这样的政治哲人。他们的“哲学”不仅为自己，而且也为别人，乃至于为整个人类这一共同的群体。既如此，我们大概可以理解，为什么孔夫子当年面对弟子宰予的一番质疑，竟会如此的大动肝火、大发雷霆，甚至于破口大骂了。但其中的问题是，为什么同为弟子，质疑问难的宰予偏偏要遭此责骂，而那位欲诉诸行动、“欲去告朔之饩羊”的子贡却可以得到那般礼遇？可别忘了，子贡其人，乃是孔门中的“受业身通之徒”，“言语异能之士”[39]——聪明得很。也许正惟如此，那位“学而不厌”、“诲人不倦”[40]以及“因材施教”的孔老夫子，当是时也，才不能不考虑：自己多少得给这位弟子留点儿面子吧？
然而孔子如此待人却是不平等的、不公平的，或至少说是存在着一定过失的。对此，即使他本人，后来也曾公开承认说，“吾以言取人，失之宰予；以貌取人，失之子羽。”[41]——这大概就是“圣人”，一位敢于面对和坦陈自我过失的圣人。当然，这其中也有宰予个人方面的问题：“宰予之辞，雅而文也，仲尼几而取之，与处久而智不充其辩”[42]。尽管孔子之辞也有“雅而文”的时候，但那也只是在他颂习《诗》《书》、演绎礼仪之时；至于平时，大概是不常用的[43]。因而对宰予“雅而文”之辞，他自然要“几而取之”了。而“与处久而智不充其辩”一句话，则告诉我们，宰予这个人之所以说起话来“雅而文”，很可能是因为他还有点儿食古不化、不知而言[44]的毛病——若如此，则长此以往，便很可能会给乃师留下一种学艺不精、无所取用的印象；既如此，则孔子自然也便不会喜欢同其论辩了。但事实却又证明，“以言取人，失之宰予”——在这一点上，孔子显然是搞错了。也许正惟如此，《论语》中的孔子才要作如是说：“君子欲讷于言，而敏于行”[45]、“巧言令色，鲜矣仁”[46]的吧？如此看来，尽管宰予一度曾遭遇过乃师孔子对他的不公平对待，但是他最终还是得到了老人家的刮目相看。而这正应了一句俗语，“路遥知马力，日久常人心”。既如此，又怎见得这对宰予/孔子不是一件好事？
总之，“为什么是三年”这个问题，在某种程度上说，似乎与“活还是不活”以及“是冻灭还是烧完”的问题，是同质的；而且从根本上说，它也是虽“有根”，但却又“无解”的。正如庄子之所谓“天下有大戒二：其一，命也；其一，义也。子之爱亲，命也，不可解于心；臣之事君，义也，无适而非君也。无所逃于天地之间，是之谓大戒。”[47]——在此，庄子竟将“子之爱亲”称为“不可解于心”的“命也”、将“臣之事君”视作“无适而非君也”的“义也”并视之为“生（于）天地之间”、“处于天地之间”[48]、亦“无所逃于天地之间”的人的两条“大戒”，可谓看透了人之成为人、成为其所是的那种相对于完美、全面和永久的不完美性、欠缺性和偶在性。于是乎，一种最黑暗、最冷酷也最恐怖的绝望感便油然而生。然而从另一个角度上说，绝望不也证成着一种最深切的体认和感悟？有鉴于此，或许可以用佛家的话说，绝望原是一种本己或属人的（personal）“大彻大悟”。而且这种“绝望/大彻大悟”并不是什么自怨自艾、自暴自弃，当然也不是什么“知其不可为而不为”（周作人先生语）。它是一个觉醒的开头、一个得救的开始，是一种俯视或鸟瞰（而非仰视或平视）的目光，更是一种“知其不可为而为之”的反抗绝望、积极进取的人生态度——“海到天边天作岸，山登绝顶我为峰”；“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”。
至此，“活还是不活”、“是冻灭还是烧完”——或者说是“坐以待毙”还是“垂死挣扎”？已不再成为囚徒困境和二难选择。一句话：只管耕耘，不计收获，生如夏花之烂漫，死如秋夜之静美——这是因为，一颗生命的价值，并不在于其最终结果而是在于它曾经活过、曾经烧过或曾经挣扎过，甚至就在于它曾经活过、烧过或挣扎过的那短短的一瞬。或许在此我们还可以进一步或退一步地用哲学的话说，它既“一分为二”过，又“合二为一”过——而这大概也就是老子之所谓“二生三”的“三”或者说是“三生万物”的“三”以及孔子之所谓“三年之爱”、“三年之丧”的“三”吧？
其实，出世入世，总归一世；或出或入，理固已然。儒道同源，密不可分。而中国传统文化原本就是以儒、道两家的思想为主流的。因而断不可蔽于一端、流于一曲，不可顾此而失彼；否则，很可能如庄子之所谓“不幸不见天地之纯，古人之大体”甚至还可能将导致“道术将为天下裂”[49]矣。若如此，则岂不悲夫！这个世界并非什么“没有真理，只有解释”，但“惟有明白真理的人才最会看出真理的类似”，就像古人说的，“观其所以微见其意者，皆圣贤相与警戒之义”[50]。否则，大概就要算作是“庸俗”——而有关于“庸俗”，古希腊人却有这样一个叫做“apeirokalia”的绝妙词汇，并以之来“形容缺乏对美好事物的经历”[51]。
按照《汉书》作者班固的意见，“《论语》者，孔子应答弟子、时人，及弟子相与言而接闻于夫子之语也。当时弟子各有所记。夫子既卒，门人相与辑而论纂，故谓之《论语》。”[52]也就是说，所谓“《论语》者”，本是一部对话集或问答录。因此只有通过子夏之所谓“博学而笃志，切问而近思，仁在其中矣”[53]一句话中的“博学”、“笃志”、“切问”与“近思”，通过细读、玩味、体认和感悟，并且通过设身处地地切实进入到当时的对话语境和话语情境之中，才能得其道德宏旨与微言大义。否则，很可能不是五花八门、不着边际，便是语焉不详，不知所云。子张有曰：“执德不弘，信道不笃，焉能为有？焉能为亡？”[54]——他的这番话，应当说是对的。
注 释：
[1]《老子四十二章》。
[2][46]《论语学而》。
[3][43]《论语里仁》。
[4]《论语正义学而第一》，
[5][11][13]《史记孔子世家》。
[6]《韩诗外传》卷七。
[7]有关于此，《礼记曲礼（上、下）》之中，多有记述，十分庞杂，而且其中更多的却又是女叔齐之所谓“是仪也，不可谓礼”（《左传昭公五年》）。因与本文无涉，故兹不赘述。
[8][45]《论语阳货》。
[9]《论语宪问》。
[10]《左传成公十三年》。
[12][35]《论语为政》。
[14][32][37][40]《论语述而》。
[15]《中庸》。
[16]《论语八佾》。
[17]《论语颜渊》。
[18]《礼记乐记》。
[19]《礼记曲礼上》。
[20][31][36]《论语先进》。
[21][22]《中庸章句》。
[23]《春秋繁露循天之道》。
[24]参见米继军，《“和合学”辨正——与张立文先生商榷》，《学术前沿》（香港）2005（7）。
[25]《老子三十五章》。
[26]《论语子罕》。
[27]李观，《通儒道说》，《全唐文》卷五百三十五，中华书局1983年影印本。
[28]《论语泰伯》。
[29]据《论语述而》中之所谓“自行束修（即十条干肉）以上，吾未尝无诲焉。”
[30][33][34]《论语子路》。
[38]据说苏格拉底临终之前尝作如是说，“我去死而你们去活，到底谁会更好，只有天知道”。
[39][41]《史记仲尼弟子列传》。
[42]《韩非子显学》。
[43]据《论语述而》，“子所雅言，《诗》、《书》、执礼，皆雅言也。”
[44]《韩非子初见秦》，“臣闻不知而言不智”。此句正可解释其中“智不充其辩”一语。
[47]《庄子人间世》。
[48]《庄子知北游》。
[49]《庄子天下》。
[50]苏轼，《留侯论》。
[51][美]列奥施特劳斯（Leo Strauss）著，一行译，《什么是自由教育（What Is Liberal Education）》，《古典传统与自由教育》，华夏出版社，2005：8。
论文语种：中文
您的研究方向：管理
是否有数据处理要求：否
您的国家：北京
您的学校背景：北京理工大学
要求字数：6000 (开题报告)
论文用途：硕士毕业论文
是否需要盲审(博士或硕士生有这个需要)：否
补充要求和说明：先要一个开题报告! 正式毕业论文的要求 学校还没通知 开题报告要求 见 附件 题目方向是 三维制造工艺 对机加企业(车间) 的影响 或 数字化制造 对机加企业(车间)的影响 (最好是针对航天制造企业)
北京理工大学研究生院工程硕士学位论文开题报告：基于三维模型的工艺对技术对航天制造企业生产效率的影响
一、学位论文选题的目的和意义
1.1 选题背景
进入21世纪,数字化设计制造技术在国际航空制造业新产品研制中发展迅猛,传统的以模拟量传递为基础的设计制造手段，已经逐渐被以数字量传递为基础的数字化手段所代替,通过全面采用数字化产品定义、数字化预装配、产品数据管理、并行工程和虚拟制造技术,极大缩短了机型研制周期、提高了产品质量。
二、本选题研究领域历史、现状、发展趋势分析
三、研究方案
四、研究计划进度表
五、经费预算
六、参考文献
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[10]范玉青.飞机数字化装配技术综述[d].航空制造技术,XX(10): 44-48.
关键词：建模，装配仿真，干涉检查
1 引言虚拟制造是实际制造工程在计算机上的映射，船舶建造仿真要求采用三维的模型来代替实际的制造工程，将在车间、船台（坞）的工作在虚拟的环境下先运行一遍，从分段装配、舾装配合、动力学性能、流体力学性能等多方面进行系统的分析，从而得出船舶建造的逻辑顺序与合理性，并为建造过程的优化准备好数据基础。
2 船舶建造数字建模及装配仿真要求船舶的建造是一个复杂的系统工程，现代造船技术以中间产品为导向，采用成组技术和计算机集成制造技术，有层次的对整个建造工程实施分解，在不同的阶段，对三维建模有不同的要求。在以进行船舶建造作业计划编制为目的，同时满足生产设计需要的情况下，对船舶数字化建模和装配仿真技术的要求是[1,2]：（1）提供编制计划所需要的产品特征信息，包括产品的几何特征、物理特征、工程结构特征等。在实际建造前根据数学基础与图形学映射关系确定各个零件的配合情况；（2）对产品进行干涉检查，确定整个装配方案的可行性，在虚拟环境下消除产品的设计缺陷；（3）通过装配仿真，给出产品的装配信息与约束信息，确定生产计划所需要的装配逻辑顺序；（4）以虚拟制造技术为基础，通过仿真，构建装配工艺路线，实现可行的装配工艺规划；（5）进行装配工艺仿真后处理，给出适合生产实际的三维模型与工艺文件。
3 数字化三维模型的建立这里使用的是CATIA V5 软件进行建模装配仿真与干涉检查。CATIA V5 是IBM 和达索系统公司共同推出的CAD/CAE/CAM 软件，该软件能够在windows和Unix 等平台上运行，具有较强的三维造型功能，还有较强的运动仿真功能模块。
3.1 造船工程分解与任务包的确定
进行三维数字化建模，不能单纯的为了建模而建模，如果只是将船舶按其二维图纸做成三维物体，则失去了建模的意义。以生产计划编制为目标的数字化建模通过船舶工程分解，来分清整个工艺过程，确立任务包，在此基础之上，为后面的装配仿真打下信息基础。
船舶生产的过程实际上是制造零部件，即所谓的“中间产品”。免费论文。这些中间产品经过几个制造级的逐渐变大变复杂，终而形成一艘船，即最终产品。免费论文。因此从中间产品的角度来分解船舶的建造任务是理想的方案，这就是产品导向型分解。产品导向型工程分解的原理是：任何系统结构都是层次分明有序可循的，通过层层分解可以通过图表的形式揭示其有序结构。
产品导向型工程分解用于造船时，首先按照任务本质的不同将造船全过程分为船体建造、舾装和涂装三大类，每一大类又分为加工和装配两种作业。例如，将船体建造分为零件加工、零件装配、部件装配、小分段装配、分段装配、大分段装配和船体合拢7 个制造级。
3.2 分段模拟建模
（1）船体外板的建模
本文是在具有船壳曲面型值表的基础上进行船壳曲面的三维建模。由于型值表中的数据有间隔，在生成型线后，还进一步对其进行了光顺。在具体建模过程中环境的设置如下：以X 正方向为船艏方向，Y 正方向为船右舷方向，Z 正方向为船高方向。只需XZ 平面一边建立一半船壳曲面，另一边映射即可。在生成所有曲面之后，如果还有局部的地方出现棱角，还可以充分利用CATIA 中的曲面修改功能，对于有棱角的地方可以把带有棱角线两边的曲面连接（Join）成一大块，然后在棱角线两边分别用两个参考面把这块大面截断（Split）成两块面，去掉中间有棱角线的曲面。再由这两块Split面通过Blent（or Fill）命令连接起来，Blend（or Fill）命令中有保证曲面光顺连接的选项，可以保证曲面的光顺连接。对于凹凸不平的小块曲面也可以用这种方法来修改。
（2）零件的建模
零件的建模，其目的是为了在以后的装配仿真和生产计划编制中提供必要的信息。其应具备下列基本策略：
（a）特征设计与特征提取的综合利用。特征是产品建模的强有力支持。建模时应将特征设计与特征提取结合起来，充分利用现有的CAD 系统所提供的特征造型功能，尽量从有关内部数据库直接提取，同时要充分的利用人机交互共功能，通过交互输入定义。
（b）面向对象的建模方式。面向对象的建模方式，具有先粗后精，由抽象到具体的特点，符合产品设计时的自然思维习惯，应在建模中得到充分应用。
（c）模型的层次化组织。免费论文。在建模过程中，应该具有大局观，不能只盯着一个构件，而是应该考虑整体的层次性，在经过详细科学的分解以后，分层有计划的建模。
模型不仅要处理设计系统的输入信息，还应能处理设计工程中的中间信息和结果信息，因此模型的信息应随着设计过程的推进而逐步丰富和完善。
4 装配仿真与干涉检查船舶装配仿真与干涉检查是在虚拟的环境下确定船舶的作业逻辑顺序，提供生产工艺数据资料，检验工艺与设计的可行性。它是船舶虚拟制造和生产作业计划的至关重要的一环，是进行生产规划的基础。装配仿真包括了零件装配、部件装配和分段装配三个制造级的任务包。在进行装配仿真的过程中，应该按照工艺顺序依次进行虚拟，其作用如下：(1) 拟定装配方案，优化装配结构。从设计和制造工艺出发，在各种约束中寻求装配的合理性与最优性；(2) 改进装配性能，降低装配成本。船舶装配所涉及的零件种类繁多，数量巨大，装配仿真的任务首先要确保产品的装配到位，然后要求装配能够比较容易实现，尽量降低成本；(3) 产品可制造性的基础。由于目前详细设计一般还是二维的，必须在虚拟三维环境下检查产品的可行性；(4) 为计划提供必要的信息数据。
4.1 装配仿真
装配仿真的覆盖范围很广泛，这里具体来说包括装配顺序、装配路径和装配工艺三个方面的内容，其中装配顺序与装配路径是最为核心内容。
4.2 干涉检查
船体分段有很多组件构成，肉眼很难发现可能的干涉情况，利用CATIA 所提供的干涉检查函数，可以自动的检查所有的干涉情况。下面通过实例来说明。
在构件中有一工字梁与角钢交叉，要进行干涉检查，看两者是否有接触而不能装配，应用Compute Clash 命令，将两个零件同时选中，即可分析这两个零件的干涉情况。当对话框Result 出现Clash 表示两个组件发生了干涉，出现Contact 则表示选定的两个组件相接触，如果No interference 则表示没有干涉。
5 结语本文以编制生产计划为目的，研究了基于虚拟制造下的三维数字化建模的方法。在CATIA 环境下，研究了怎样通过对工艺合理性分析结合装配分析，虚拟干涉检查、产品装配、生产工艺仿真，最后得到适合生产计划编制的数字化模型。
