第8章 制造业相关新技术.ppt

CAD/CAM技术 虚拟制造技术（VMT，Virtual Manufacturing Technology） 虚拟制造技术是一种软件技术，填补了CAD／CAM技术与生产过程和企业管理之间的技术鸿沟，把企业的生产和管理活动在产品投入生产之前就在计算机屏幕上加以显示和评价，使设计人员和工程师能够预见可能发生的问题和后果 　基于计算机模拟的产品开发环境使人们能够在“真实地生产产品”之前“虚拟地生产产品”。零件生存周期的模拟将提供精确的数据，这些数据排除开发难制造的或不能制造的产品设计 AM被称为21世纪美国制造业的发展战略，而其关键技术之一就是虚拟制造技术 CAD/CAM技术 虚拟企业 （VE，Virtual Enterprise） 虚拟企业也称虚拟公司，是虚拟制造环境下的一种企业生产模式和组织模式，是一种企业的合作伙伴关系，这些企业以快速响应市场机遇的快速配套，多重关系的网络形式所组成。合作伙伴在地域上可能是分布在不同地方，具有不同的规模和技术组合，对虚拟企业贡献其核心的能力，提高以准时方式提供价廉质优的产品的能力。它把不同地区的合作伙伴的现有资源，利用网络通信技术，迅速组合成为一种跨企业、跨地区的统一指挥、协调工作的经营实体 虚拟企业是AM的核心 　AM的主要思想是充分意识到小规模、模块化的生产方式 一个公司不追求全能，而追求很有特色的、很先进的局部优势。当市场上新的机遇出现时，组织几个有关公司合作，各自贡献特长，以最快的速度、最优的组合赢得这一机遇，完成之后又独自经营 CAD/CAM技术 系统集成 系统集成是综合建模和仿真、虚拟企业中产生的信息，并以数据、知识和模型的形式，通过建立交互通信的网络体系，支持分布式的、不同计算机平台的和开放式的虚拟制造环境。其目标是为合作伙伴制造企业的活动提供一个紧密集成的健壮结构和工具，并使虚拟企业共享合作伙伴企业的技术、资源和利益，以达到最大的敏捷性，即“在连续变化的、不可预见的环境里茁壮成长的能力” 通过国际互联网络交换合作伙伴之间的信息，是虚拟企业成功的关键问题。在这样一个虚拟企业里的合作伙伴通过建立基于INTERNET的Web服务器，共享产品、工艺过程、生产管理、零部件供应和产品销售、服务等信息 CAD/CAM技术 虚拟制造的关键技术 　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 　虚拟制造技术： 环境构成技术 过程特征抽取 元模型、集成基础结构的体系结构 制造特征数据集成 多学科交织功能 决策支持工具 接口技术 虚拟现实技术 建模技术 仿真技术 信息技术 … CAD/CAM技术 虚拟现实技术 　虚拟现实技术是人的想象力和电子学等相结合而产生的一项综合技术，是为改善人与计算机的交互方式，提高计算机可操作性产生的 　虚拟现实技术综合利用计算机图形系统、各种显示和控制等接口设备及多媒体计算机仿真技术，在计算机上生成一种特殊的、可交互的三维环境（称为虚拟环境） 　虚拟现实系统VRS（Virtual Reality System）包括操作者、机器和人机接口三个基本要素，用户通过各种传感系统与这种环境进行自然交互，使人产生身临其境的沉浸感觉。它不仅提高了人与计算机之间的和谐程度，也成为一种有力的仿真工具 虚拟现实系统特征： 自主性 交互性 沉浸感 CAD/CAM技术 建模技术 　模型化处理是计算机通过抽象来表达客观事物的主要方法 　要使系统协调地工作，首先就要为系统建模，在产品设计阶段或产品制造之前，实时地并行地模拟出产品的未来制造全过程及其对产品设计的影响，并在计算机上“虚拟”地运行整个企业，在求得系统的最佳运行参数后，再据此实现企业的物理运行 　虚拟制造系统VMS（Virtual Manufacturing System）是现实制造系统RMS（Real Manufacturing System）在虚拟环境下的映射,是RMS的模型化、形式化和计算机化的抽象描述和表示 VMS建模的信息体系结构包括:　生产模型 　　　　　　　　　　　　　　产品模型 　　　　　　　　　　　　　　工艺模型 CAD/CAM技术 仿真技术 　仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能 　仿真是以系统模型为对象的研究方法，不干扰实际生产系统； 　仿真可以利用计算机的快速运算能力，用很短时间模拟实际生产中需要很长时间的生产周期，因此可以缩短决策时间，避免资金、人力和时间的浪费； 　计算机还可以重复仿真，优化实施方案 仿真是ＶＭ的基础，而另一方面，ＶＭ是仿真的扩展 仿真基本步骤： 研究