虚拟制造系统简述

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1、虚拟制造系统简述

2、第1基于虚拟制造思想的虚拟制造系统的研究，为虚拟制造系统的构建和虚拟制造的实施提供理论和技术上的支持。1、虚拟制造系统的功能虚拟制造系统是虚拟制造环境下的一种基于计算机仿真技术的多集成的、多学科技术综合应用的制造系统。在信息集成的基础上，通过组织管理、技术、资源和人机集成实现产品开发过程的集成。在整个产品开发过程中，在基于虚拟现实、科学计算可视化、多媒体等技术的虚拟使用环境、虚拟性能测试环境以及虚拟制造环境下，在各种人工智能技术和方法的支持下，通过集成地应用各种建模、仿真、分析技术和工具，实现集成的、并行的产品开发以及对产品设计、制造过程以及生产规划、调度和管理的测

3、试，利用分布式协同求解，以提高制造企业内各级决策和控制能力，使企业能够实现自我调节、自我完善、自我改造和自我发展，以达到提高整体的运作效能、实现全局最优决策和提高市场竞争力的目的。通过虚拟制造系统实现制造企业产品开发过程的集成和制造企业的多集成。根据制造企业策略，基于虚拟制造系统，在信息集成和功能集成的基础上，实现产品开发过程的集成。通过对整个产品开发过程的建模、管理、控制和协调，对企业资源、技术、人员进行合理组织和配置，面向产品的整个生命周期，实现制造企业策略与企业经营、工程设计和生产活动的集成(纵向集成)以及在产品开发的各个阶段分布式并行处理虚拟环境下多学科小组的协同工作(横向集

4、成)，快速适应市场和用户需求的变化，以最快的速度向市场和用户提供优质低价产品。实现了虚拟产品设计/仿真闭环开发模式。各种建模、仿真、分析技术和工具的使用，使产品开发从过去的经验方法跨到预测方法，实现了虚拟产品设计/虚拟制造仿真闭环开发模式。虚拟制造系统能够在产品开发的各个阶段，根据用户的要求，对虚拟产品原型的结构、功能、性能、加工、装配、制造过程在虚拟环境下进行仿真，并根据产品评价体系提供的方法、规范和指标，为设计修改和优化提供指导和依据。由于开发过程都是在虚拟环境下针对虚拟产品原型进行的，所以大大缩短了开发时间，节约了研制经费，并且能够在产品开发的早期阶段发现可能存在的问题，解决在

5、成为事实之前;又由于开发进程的加快，使设计—评价—修改从多次串行工作模式下的小的局部循环过渡到基于并行工作模式的整体大循环成为可能，并且能够实现对多个解决方案的比较和选择。提高产品开发过程中的决策和控制能力。通过虚拟制造系统在人与系统之间、人工智能与非人工智能技术与工具之间、设计人员之间、现实世界与虚拟的计算机制造环境之间、不同的产品开发过程之间、不同的知识之间建立起连接纽带。在分布式并行处理环境下，在对产品开发过程多层次、分阶段、多目标的智能决策支持下，通过任务规划、调度、分配和协调，在评价系统支持下，在产品开发的不同阶段，根据不同的评价体系指标及规范，实现对产品、生产制造过程的时

6、间、质量、成本等多个目标的评价，通过协同决策，提高企业决策和控制能力，实现提高运行效率以达到全局寻优的目标。这包括:(1)根据市场需求以及企业资源状况和技术条件，进行经营决策，确定产品类型和规模，对可能取得的效益和可能遇到的风险进行评估;(2)在虚拟环境下，基于分布式并行处理技术，在对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、集成的设计开发过程中，支持产品开发人员对产品方案设计、结构设计、详细设计以及工艺设计及组织生产等进行协同决策;(3)根据企业资源情况、产品类型和规模，制定生产规划，控制和协调生产活动，对企业的人、财、物进行合理配置和利用。通过虚拟制造系统与现实制造系统

7、的集成，提高企业自我调节、自我完善、自我改造和自我发展的能力。基于企业建模的虚拟制造系统，通过信息集成、组织管理集成、智能集成、资源集成、技术集成、串并行工作机制集成、过程集成以及人机集成等，实现企业的多集成，为使其能够根据复杂多变的竞争环境，监控现实制造系统的运行，不断调整组织结构，优化运营过程，合理配置人、财、物力资源，革新技术和提高人员素质等提供了一种系统的方法和途径，使企业的自我调节、自我完善、自我改造和自我发展的能力大为提高。2、虚拟制造系统的组成虚拟制造系统是由计算机软硬件组成的、应用虚拟制造技术实现虚拟制造的系统，是现实制造系统在虚拟环境下的映射.是基于模型和仿真的系统

8、。作为计算机中运行的制造系统，它主要由模型、仿真、控制和支撑环境4部分组成。模型包括产品及过程开发活动、产品制造过程，以及相应的目标产品模型、物料和中间产品模型、制造资源模型。仿真是对模型的处理和操作。控制负责对仿真过程进行管理和控制。支撑环境是虚拟制造系统的运行平台。虚拟制造技术是以虚拟制造思想为指导，应用多学科先进知识，实现虚拟制造的可视化、集成化、智能化和网络化，建立、组织、管理、控制、运行和维护虚拟制造系统的综合系统技术。虚拟制造技术由三大主体技术