3虚拟制造技术课件3
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虚拟制造技术(VMT)的发展内容摘要对虚拟制造技术的发展与应用进行论述,重点介绍虚拟制造产生的背景和涵义,虚拟制造与实际制造的关系,实施虚拟制造的收益,虚拟制造的关键技术及目前的研究与应用现状等,并对虚拟制造的应用前景及发展方向进行展望。
关键词:虚拟制造(VM);应用;1 虚拟制造产生的背景虚拟制造技术(VMT)正是在强调柔性和快速的前提下于20世纪80年代提出的概念,并在90年代得到重视和发展。
它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,在计算机上实现产品从设计、加工、装配、检验直至整个生命周期的模拟和仿真。
这里所说的制造过程,包括产品级的制造和企业级的生产管理,国际上称之为“大制造”(B-Manufacture)。
目前国际上对虚拟制造并没有统一的定义,1994年7月在美国俄亥俄州举办的虚拟制造用户专题讨论会上,人们根据制造过程的侧重点不同将虚拟制造分为三类,提出了“三个中心”的分类方法,即“以产品为中心的虚拟制造”、“以生产为中心的虚拟制造”和“以控制为中心的虚拟制造”,获得国际学术界的认同。
“以产品为中心的虚拟制造”是将制造信息加入到产品设计与工艺设计过程中,在计算机中生成制造过程原型,对多种制造方案进行仿真,对数字化产品模型的性能、可制造性、可装配性、成本等进行分析,优化产品设计和工艺设计,以期尽早发现产品设计及工艺过程存在的问题。
“以生产为中心的虚拟制造”是将仿真信息加入到生产计划模型中,以便快速便捷的评价多种生产计划,优化生产计划和制造环境的配置。
主要是根据企业现有资源对不同的加工过程进行评估优化,决定合理的生产组织方式。
“以控制为中心的虚拟制造”是将仿真能力加入到设备控制模型中,提供实际生产过程中的虚拟环境,使企业在考虑车间控制行为的基础上对制造过程进行优化控制。
2虚拟制造的研究与应用由于虚拟制造的广阔前景,美国、欧洲及日本等国纷纷开始对其进行研究,并在虚拟原型系统开发、虚拟环境构筑、虚拟装配等方面取得了一系列的成果;除了实验室的研究工作外,虚拟制造在工业上,尤其是汽车、飞机、军工等领域也得到有效应用并取得明显收益。