论说了虚拟制作发生的布景、界说、特征和分类,并对它的运用和远景作了谈论。
沈阳机床厂1 前语
制工作为了在竞赛剧烈的全球商场求得生计与翻开,有必要可以非常好地满意商场所提出的T、Q、C、S需要,即要以最短的商品开发周期(Time),最优质的商品质量(Quality),最低价的制作本钱(Cost)和最佳的技术支撑与售后服务(Service)来赢得商场与用户。面临不行猜测、持续翻开、疾速多变的商场需要,公司的出产活动有必要具有高度的柔性。
为了行进竞赛才调,公司应当可以对商场需要的改动作出疾速活络的反响,并及时地对本身的出产作出合理的调整与从头计划。核算机软硬件技术及网络技术的活络翻开为完毕这一方针供给了强有力的支撑。根据这些要素,90年代中有许多新概念、新观念应运而生,虚拟制作(VirtualManufacture)便是其中之一,它代表了一种全新的制作体系和方法。在虚拟制作中,商品开发是根据数字化的虚拟商品开发方法(VirtualProductDevelopment),以用户的需要为榜首驱动,并将用户需要转化为完毕商品的各种功用特征。VPD确保了商品开发的功率和质量,行进了公司的疾速响应和商场开荒才调。
沈阳机床厂2 虚拟制作的界说及特征
对虚拟制作的研讨还处于不断的深化、细化之中,世界上尚没有对其作出一个一起的公共界说。不一样的研讨人员从不一样视点启航,给出了各具特征的描绘,其中有代表性的包含以下几种:
Kimura的界说为:虚拟制作是指经过对制作常识进行体系化安排与剖析,对整个制作进程建模,在核算机上进行计划评价和制作活动仿真。他偏重经过用虚拟制作模型对制作全进程进行描绘,在实习的物理制作之前就具有了对商品功用及其可制作性的猜测才调。
LawrenceAssociates则以为,虚拟制作是一个集成的、归纳的可工作制作环境,其意图是行进各个层次的选择计划与操控。
美国Wright空军实验室则对虚拟制作作出了如下界说:虚拟制作建立在核算机建模、剖析和仿真技术的根底之上,它是对这些技术的归纳运用。这种归纳运用增强了各个层次的计划制作、出产选择计划与操控才调。
从这些界说可以看出,虚拟制作涉及到多个学科范畴,是对这些范畴常识的归纳集成与运用。核算机仿真、建模和优化技术是虚拟制作的中间与要害技术。可以以为,虚拟制作是对制作进程中的各个环节,包含商品的计划、加工、设备,甚至公司的出产安排处置与调度进行一起建模,构成一个可工作的虚拟制作环境,以软件技术为支撑,借助于高功用的硬件,在核算机局域/广域网络上,生成数字化商品,完毕商品计划、功用剖析、技术选择计划、制作设备和质量查验。它是数字化方法的广义制作体系,是对实习制作进程的动态模仿。所谓“虚拟”,是相对于什物商品的实习制作体系而言的,偏重的是制作体系工作进程的核算机化。
由于核算机软硬件技术和网络技术的广泛运用,虚拟制作具有以下几个特征:
无须制作什物样机就可以猜测商品功用,节省制作本钱,缩短商品开发周期。
商品开发中可以及早发现问题,完毕及时的反响和更正。
以软件模仿方法进行商品开发。
公司处置方法根据Intranet或Internet,整个制作活动具有高度的并行性。
沈阳机床厂3 虚拟制作的品种
广义的制作进程不只包含了商品的计划加工、设备,还包含了对公司出产活动的安排与操控。从这个观念启航,可以把虚拟制作划分为三类:以计划为中间的虚拟制作、以出产为中间的虚拟制作和以操控为中间的虚拟制作。
以计划为中间的虚拟制作
以计划为中间的虚拟制作偏重以一起制作信息模型为根底,对数字化商品模型进行仿真与剖析、优化,进行商品的计划功用、运动学、动力学、热力学方面的剖析和可设备性剖析,以取得对商品的计划评价与功用猜测作用。
以出产为中间的虚拟制作
以出产为中间的虚拟制作是在公司资源的绑缚条件下,对公司的出产进程进行仿真,对不一样的加工进程及其组合进行优化。它对商品的“可出产性”进行剖析与评价,对制作资源和环境进行优化组合,经过供给准确的出产本钱信息对出产计划与调度进行合理化选择计划。
以操控为中间的虚拟制作
以操控为中间的虚拟制作是将仿真技术引进操控模型,供给模仿实习出产进程的虚拟环境,使公司在思考车间操控举动的根底上对制作进程进行优化操控。以上三种虚拟制作别离偏重于制作进程的不一样方面。但它们都以核算机建模、仿真技术为一个重要的完毕方法,经过对制作进程进行一起建模,用仿真支撑计划进程、模仿制作进程,进行本钱核算和出产调度。
沈阳机床厂4 虚拟制作的运用
虚拟制作在工业发达国家,如美国、德国、日本等已得到了不一样程度的研讨和运用。在这一范畴,美国处于世界研讨的前沿。福特轿车公司和克莱斯勒轿车公司在新式轿车的开发中现已运用了虚拟制作技术,大大缩短了商品的发布时间。波音公司计划的777型大型客机是世界上首架以三维无纸化方法计划出的飞机。它的计划成功现已成为虚拟制作从理论研讨转向实用化的一个里程碑。
在中国,清华大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等科研教育单位也现已翻开了这一范畴的研讨工作。当时中国虚拟制作运用的要害研讨方向是根据中国国情,进行商品的三维虚拟计划、加工进程仿真和商品设备仿真,主要是研讨怎样生成可信度高的商品虚拟样机,在商品计划时间可以以较高的置信度猜测所计划商品的完毕功用和可制作性。在对商品功用具有高科技含量需要的工作中,如航空航天、军事、精细机床、微电子等范畴,跟着研讨的不断深化和有关技术的翻开,虚拟制作必将得到日益广泛的运用。
沈阳机床厂5 定论
根据商品的数字化模型,运用抢先的体系建模和仿真优化技术,虚拟制作完毕了从商品的计划、加工、制作到查验全进程的动态模仿,并对公司的运作进行了合理的选择计划与最优操控。虚拟制作以商品的“软”模型(SoftPrototype)替代了什物样机,经过对模型的模仿查验进行商品评价,可以以较低的出产本钱取得较高的计划质量,缩短了商品的发布周期,行进了公司出产功率。公司的出产由于虚拟制作技术的运用而具有了高度的柔性化和疾速的商场反响才调,因此商场竞赛才调大大增强。作为一种抢先的制作方法,虚拟制作的运用计划必然会不断扩大,给更多的公司带来更大的收益。
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