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1、产虽娜发与虑擞徽赞锄墙兹徐陈琪徐林林张沛北京石油化工学院北京摘要论述虚拟设计制造技术的基本特征及关键技术,分析了在产品开发中虚拟设计制造技、。术的应用地位及其作用并对其未来的发展做了简要的介绍关键词产品开发虚拟设计虚拟制造,引言,。品少成本高设计手段和方法落后等弊端随着信随着我国加人,全球经济一体化趋势的加息技术的发展,虚拟设计制造技术及网络化的发展快,市场竞争也愈加激烈。如何应对全球市场的动和应用较好地解决了传统产品设计开发所存在的问态变化,以最短的时间开发和生产出受用户欢迎的题。与传统产品设计开发相比,虚拟产品设计开发不新产品,以成为企业在竞争和发展中追求的目标。消耗物质
2、资源和能源,因此可以大幅度降低产品的,、。为了适应动态变化的市场采用现代新技术新方开发成本由于虚拟设计开发可在产品投产前对产法成为企业的法宝。敏捷制造被称为本世纪制造业品实现的方案进行评估和优化,提高了产品实现的的主要模式,而虚拟设计和虚拟制造是其重要的手可行性,大大简化了物理测试实验的过程,缩短了产。,。段和方式品上市周期提高了产品的市场竞争力最终达到增、。过去传统的产品设计开发的方法是根据产品的强企业竞争力提高经济效益的目的功能、结构、操作性、生产工艺、装配性能等进行设虚拟设计、、,。“”计绘图试制样机然后对样机进行实验和评价如虚拟设计是以虚拟现实,,,,。果对实验结果不
3、满意再变更设计重新试制样机技术为基础它是以机械产品为对象的设计手段。,,直到对实验和评价的结果满意为止这种方法一般虚拟现实技术是基于自然方式的人机交互系统、。,时间较长成本较高如果客户提出即时交货和多品利用计算机生成一个虚拟环境并通过多种传感设,,,。,种小批量的要求就会加重研究部门的负荷使产品备使用户有身临其境的感觉本质上讲虚拟设计,。质量下降增加产品的生产成本和售后服务费用总是将产品从概念设计到投人使用的全过程产品的,,之传统的产品设计开发存在着产品仿制多创新生命周期在计算机上构造的虚拟环境中虚拟地,,,少耗时多效率低通用型多面向用户的多样化产实现其目标不仅是对产品的物质
4、形态和制造过程主第期召机电产品开发与创新©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net进行模拟和可视化,而是对产品的性能,行为和功的软件支撑系统以及能接受各种高性能传感器信。能以及在产品实现的各个阶段中的实施方案进行息能生成立体的显示图形能调用和互连各种数、。。。预测评价和优化它是产品设计开发的测试床象据库和软件的各种系统。真实的产品生产过程一样虚拟设计技术包括工程虚拟设计的应用、、、。分析虚拟制样网络化协同设计虚拟装配及设计虚拟原型可视
5、化并取代物理原型例如。参数的交互式可视化等虚拟设计的主要特征可概年美国建立航天飞机数字模型与虚拟风洞括如下用以观察飞机流线分布,验证飞机外形设计合理、。“”。沉浸性集成三维图像声音等多媒体的现代性沉浸式设计环境虚拟环境与设计互连通过设计方法,用户能身临其境地感受产品的设计过程和建立三维数字模型,设计者使用虚拟现实装备在虚,。。性能从仿真的旁观者成为虚拟环境的组成部分拟环境中直接指导操纵模型虚拟装配可以实时碰,、。简便性自然的人机交互方式所见即所撞检测零件穿透预防和装配件的三维公差评估,,,得用逼真的临场感支持不同的用户背景支持并虚拟制造行工程,丰富设计理念,提供设计新方法和激
6、发设虚拟制造依靠数字建模、仿真技术和虚拟现实。计灵感技术来实现在工厂范围内模拟各层次的系统与加、、,“”。多信息通道用户感受视觉听觉触觉和工过程在计算机上将产品制造出来其目的是嗅觉等多种信息,发挥人的多种潜能,增加设计的在产品设计阶段,借助建模与仿真技术及时地、并成功性。行地模拟出产品未来制造过程,乃至产品全生命周’多交互手段摆脱传统的鼠标键盘输入方期的各种活动对产品设计的影响,预测、检测和评。、,。式运用多种交互手段数据手套声音命令等支价产品的可制造性等虚拟制造的主要特征可概括持更多的设计行为建模、仿真、评估、预测等。如下、,、、实时性实时的参与交互和显示把人在集成性建模可
7、视化仿真生产制造集成环境下的活动提升到人机融为一体的积极参规划、企业资源规划、优化评价等多种相关技术集,。。与的主动活动构成融入性的智能化开发系统成虚拟设计的关键技术层次性建模对象的层次性工厂、车间、单全息产品的建模理论与方法。元、设备宏观、微观和用户对象的层次性使用。、、、、。基于知识的设计包括设计知识的获取表者设计者财务经理总经理达与应用设计信息和知识的合理流向、转换与控动态性在三维、多视角、多信息通道的虚制设计知识的融合、管理与共享从设计过程数据拟环境中,制造系统及过程的仿真可以反映出实时。,。中
