虚拟制造技术应用

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1、虚拟制造技术应用制造业是国民经济的支柱产业，制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的结构和文化，由于中国巨大的市场和潜在的劳动力资源，世界的制造业正在向中国转移，中国正在成为世界的制造大国。虚拟企业是为了快速响应某一市场需求，将产品涉及到的不同企业临时组建成为一个没有围墙、超越空间约束、靠计算机网络联系、统一协调的合作经济实体。虚拟企业的特点是企业的功能上不完整、地域上分散和组织结构上非永久性，它是实现敏捷制造的有效手段。由于市场的全球化，企业必须不断创新产品及优化制造过程，快速响应客户要求，才能取得竞争上的优势。同时，企业不可能也不必做每

2、一件事、每一个部件和每一个制造过程，而必须寻找合适的合作伙伴。其最终目标是利用不同地区的现有生产资源，把它们迅速组合成一种没有界限的、靠电子手段联系的经营实体，以便快速推出高质量、低成本的新产品。缩短产品开发周期成为决定制造业竞争力的首要因素。而虚拟制造技术被认为是加速新产品开发的有效手段，它能很好地解决制造业的TQCS难题，虚拟制造技术对制造业将是一次新的革命，它的广泛应用意义是深远的。2.概念及分类：虚拟制造技术(VirtualManufacturingTechnology,orVMT)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

3、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。这样，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质量和制造过程，优化半产管理和资源规划，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。虚拟制造技术按其功能可划分为：(2.1)产品的虚拟设计技术。面向产品的原理、结构和性能的设计、分析、模拟和评测，以优化产品本身的性能、成本为目标。(2.2)产品的虚拟制造技术。面向产品制造过程模拟、检验和优化，检验产品的可制造性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺过程、保证产品的

4、制造质量、制造周期和最低的制造成本为目标。(2.3)虚拟制造系统。着重于生产过程的规划、组织管理、资源调度、物流、信息流等的建模、仿真与优化。如虚拟企业、虚拟研发中心等。虚拟制造技术是CAD/CAE/CAM/CAPP和仿真技术的更高阶段。利用虚拟现实技术、仿真技术等在计算机上建立起的虚拟制造环境是接近人们自然活动的一种°自然"环境，人们的视觉、触觉和听觉都与实际环境接近。人们在这样环境中进行产品的开发，可以充分发挥技术人员的想象力和创造能力，相互协作发挥集体智慧,大大提高产品开发的质量和缩短开发周期。3•现状及国内外发展趋势：虚拟制造技术虽然于80年代才刚刚提出来

5、的。但随着计算机技术的迅速发展，在90年代得到人们的极大重视而获得迅速发展。美国已经从虚拟制造的环境和虚拟现实技术、信息系统、仿真和控制、虚拟企业等方面进行了系统的研究和开发，多数单元技术已经进入实验和完善的阶段。但虚拟制造作为一个完整的体系，尚没有进行全面的集成。特别应说明的是，虚拟企业（工厂）的研究在美国得到政府和企业界的极大关注，研究异常活跃，成为其敏捷制造技术的主要支柱之一。从纯技术的角度上看，在制定我国虚拟制造技术发展策峪时,应该注重以人为本的思想，运用并行工程的哲理，使各种先进制造技术相互衔接、协调发展，最终实现虚拟制造技术在我国的广泛应用。但是，虚拟

6、制造技术所包括的内容并不是纯技术范围内的事，它是对传统制造方式的全面变革，带来了企业组织、企业管理及生产方式等多方面的变化，对此我们也耍有足够的重视。目前，在美国并行工程已到了推广应用阶段，其虚拟制造研究方面也有试验性系统投入使用，在这方面我们存在巨大的差距，主要表现在：从研究工作方面看,科研经费紧缺，科研力量分散，科研成果难以推广应用，人才流失严重；从企业方面看，企业的整体素质不高，管理工作落后，科研能力薄弱，当面临国际竞争时大多难以为继，很难在先进制造技术方面花费过多，而且受企业人员素质的制约，一些先进的技术还不易取得立竿见影的实际效果，这些都影响了企业应用先

7、进制造技术的热情；从国家政策方面看，虽然国家对制造业十分重视，但是，由于我国当前正处在改革过程中，多种机制同时运行，多方利益难以协调，在资金使用上往往顾此失彼，而且国家财政困难，也难以使用重金支持虚拟制造技术的研究。4•市场化与虚拟制造技术应用：制造业是我国国民经济的支柱产业，它一方面创造价值，生产物质财富和新的知识，另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段和装备。在我国的经济腾飞中，制造业功不可没。但是，随着计划经济体制向市场经济体制转变，我国制造企业的弊端日益显露出来。我国制造业目前存在的五大难题：产品质量不稳定，水平低下，主要机

8、械产品中达