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虚拟制造技术

虚拟制造技术的内涵

一．定义

l虚拟制造作为一个全新的概念，是信息时代制造技术的重要标志。

l佛罗里达大学GloriaJWiens:

l虚拟制造是这样一个概念，即与实际一样在计算机上执行制造过程，其中虚拟模型是

在实际制造之前，用于对产品的功能和可制造性的潜在问题进行预测。

l着眼于“结果”

l美国空军Wright实验室：

l虚拟制造是仿真、建模和分析技术及工具的综合应用，以增强各层制造设计和生产决

策与控制。

l着眼于“手段”

虚拟制造技术的内涵

l马里兰大学EdwardLinetc

l虚拟制造是一个用于增强各级决策与控制一体化的、综合的制造环境

l着眼于“环境”

l清华大学肖田元：

○虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，既采用计算机仿真和虚拟现实技

术，在计算机上实现产品的开发、制造，以及管理和控制等制造本质过程，以增加

制造过程各级的决策和控制能力

虚拟制造技术的内涵

虚拟制造的综合定义：

一个在计算机网络及虚拟现实环境中完成的，利用制造系统各层次及不

同侧面的数学模型，对包括设计、制造、管理和销售等各个环节的产品

全生命周期的各种技术方案和技术策略进行评估和优化的综合过程。

虚拟制造技术的内涵

l虚拟制造技术的定义：

是一门以计算机仿真技术、制造系统与加工过程建模理论、VR技术、分布式计算理论、

产品数据管理技术等为理论基础，研究如何在计算机网络环境及虚拟现实环境下，利

用制造系统各层次及各环节的数字模型，完成制造系统整个过程的计算与仿真的技术。

虚拟制造技术的内涵

l虚拟制造系统的定义：

是一个在虚拟制造技术的指导下，在计算机网络和虚拟现实

环境中建立起来的，具有集成、开放、分布、并行、人机交

互等特点的，能够从产品生产全过程的高度来分析和解决制

造系统各个环节的技术问题的软硬件系统。

虚拟制造技术的内涵

产品模型：产品信息在计算机上的表示。

过程模型：设计过程、工艺规划过程、加工制造过程

模装配过程、性能分析过程。

型

活动模型：对企业生产组织和经营活动建立的模型

资源模型：对企业人力、物力建立的模型

虚拟制造技术的内涵

以模型信息集成为根本：产品模型、过程模型、活动模型、

资源模型之间的信息集成

以高逼真度仿真为特色：仿真结果的高可信度，以及人与这

个虚拟制造环境的交互的自然化。

虚拟制造技术的内涵

虚拟制造与实际制造

实际制造系统是物质流、信息流在控制流的协调和控制下，

在各个层次上进行相应的决策，实现从投入到产出的有效

转变，其中物质流和信息流的协调工作是主体。

虚拟制造系统是在分布式协同工作等多学科技术支持的虚

拟环境下的现实制造系统的映射。

虚拟制造系统是实际制造系统的抽象，实际制造系统是虚

拟制造系统的实例。

虚拟制造技术的内涵

虚拟制造系统实际制造系统

虚拟产品实际信息系统实际产品

虚拟信息系统

需求工人

技术人员客户

计算机仿真工厂

虚拟现实

基于网络的RPS

VPS样机

确认和验证

抽象与综合

虚拟制造技术的内涵

机会资源

拟实制造实际制造

创意

循工人