现代虚拟制造技术简介及应用 毕业论文

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1、先进制造技术作业2011级　先进制造技术（作业）现代虚拟制造技术简介及应用　　　　　　小组　　　　2班05组　　　　　　　　　年级　2011　　　　　　　　　　专业　　电气工程及其自动化　　　　　　　系　（院）　　汽车学院　　　　　　　指导教师　2014年5月16日I先进制造技术作业摘要虚拟制造技术（virtualmanufacturingtechnology，VMT）是以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。可以在产品的设计阶段就模拟出产品及其性能和制造过程，以此来优化产品的设计

2、质量和制造过程，优化生产管理和资源规划，以达到产品开发周期和成本的最小化，产品设计质量的最优化和生产效率最高化，从而形成企业的市场竞争优势。如波音777，其整机设计、部件测试、整机装配以及各种环境下的试飞均是在计算机上完成的，其开发周期从过去的8年缩短到5年；Chrycler公司与IBM合作开发在虚拟制造环境用于其新型车的研制，在样车生产之前，即发现其定位系统及其他许多设计有缺陷，从而缩短了研制周期。尽管虚拟制造技术的出现只有短短的几年时间，虚拟制造的应用将会对未来制造业的发展产生深远的影响。关键词：虚拟制造技术建模技术研究与应用发展状况2先进制造技术作业目录第一章绪论11

3、.1虚拟制造技术产生的背景11.2虚拟制造技术的提出11.3虚拟制造技术的概述21.4虚拟制造技术的特点31.5虚拟制造的应用领域4第二章虚拟制造技术的种类和建模技术42.1虚拟制造技术的种类42.2虚拟制造技术的建模技术52.3虚拟制造技术的建模技术6第三章研究与应用93.1国外的研究与应用93.2国内的研究与应用103.3虚拟制造与其他先进制造技术关系的研究10第四章虚拟制造技术的发展114.1虚拟制造技术的发展现状114.2虚拟制造的应用12结论14参考文献152第一章绪论1.1虚拟制造技术产生的背景虚拟制造技术（VMT）正是在强调柔性和快速的前提下于20世纪80年代

4、提出的概念，并在90年代得到重视和发展。它是以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工、装配、检验直至整个生命周期的模拟和仿真。这里所说的制造过程，包括产品级的制造和企业级的生产管理，国际上称之为“大制造”（B-Manufacture）。目前国际上对虚拟制造并没有统一的定义，1994年7月在美国俄亥俄州举办的虚拟制造用户专题讨论会上，人们根据制造过程的侧重点不同将虚拟制造分为三类，提出了“三个中心”的分类方法，即“以产品为中心的虚拟制造”、“以生产为中心的虚拟制造”和“以控制为中心的虚拟制造”，获得国际学术界的认同。 “以产品

5、为中心的虚拟制造”是将制造信息加入到产品设计与工艺设计过程中，在计算机中生成制造过程原型，对多种制造方案进行仿真，对数字化产品模型的性能、可制造性、可装配性、成本等进行分析，优化产品设计和工艺设计，以期尽早发现产品设计及工艺过程存在的问题。 “以生产为中心的虚拟制造”是将仿真信息加入到生产计划模型中，以便快速便捷的评价多种生产计划，优化生产计划和制造环境的配置。主要是根据企业现有资源对不同的加工过程进行评估优化，决定合理的生产组织方式。 “以控制为中心的虚拟制造”是将仿真能力加入到设备控制模型中，提供实际生产过程中的虚拟环境，使企业在考虑车间控制行为的基础上对制造过程进行优

6、化控制。1.2虚拟制造技术的提出从虚拟制造形成发展的过程来看，虚拟制造概念的最初提出与虚拟现实的出现有关。但是随着虚拟制造被广大学者接受的同时，虚拟制造的外沿也逐渐扩大。可以认为，虚拟制造技术就是利用计算机仿真、多媒体、传感器等技术将现实的产品设计制造过程虚拟化，其本质是以计算机仿真技术为前提，对设计、制造等生产过程进行统一建模，在产品设计阶段或产品制造之前，就能实时地并行地模拟产品的制造全过程及其对产品设计的影响，预测产品的性能、成本和可制造性，从而有助于更有效、更经济灵活地组织生产制造，使工厂和车间的资源得到合理配置，使生产布局更合理、更有效，以达到产品的开发周期和成本

7、的最优化、生产效率的最高化等目的。   为了论证VM 技术在英国制造工业实现的可行性和其在制造中的技术潜力，英国Nottingham 大学的SueV · G · Cobb 等构造了一个虚拟示范工厂，包括虚拟设计一制造一检测几个环节，以便对虚拟制造技术的可行性进行演示和验证。其演示的内容包括：  15 l )对一个“虚拟雕塑”进行建模，即尺寸的形成、修改、调整和着色;   2 )通过设计、制造和测试交互，形成快速原型;   3 )在工厂车间中进行漫步; 4 )视点的快速变换― 外部视点、内部视点和自主视点;   5