從產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程來看，“虛擬制造”應(yīng)包括產(chǎn)品的“可制造性”、“可生產(chǎn)性”和“可合作性”。的支持”所謂“可制造性”系指所設(shè)計的產(chǎn)品(包括零件、部件和整機)的可加工性(鑄造、沖壓、焊接、切削等)和可裝配性；而“可生產(chǎn)性”系指在企業(yè)已有資源(廣義資源，如：設(shè)備、人力、原材料等)的約束條件下，如何優(yōu)化生產(chǎn)計劃和調(diào)度，以滿足市場或顧客的要求；虛到制造技術(shù)的發(fā)展，虛擬制造還應(yīng)對被喻為二十一世紀(jì)的制造模式“敏捷制造”提供支持，即為企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟(VE，Virtual Enterprise)的“可合作性”提供支持。而且，上述三個方面對一個企業(yè)來說的相互關(guān)聯(lián)的，應(yīng)該形成一個集成的環(huán)境。因此，應(yīng)從三個層次，即“虛擬制造”，“虛擬生產(chǎn)”，“虛擬企業(yè)”開展產(chǎn)品全過程的虛擬制造技術(shù)及其集成的虛擬制造環(huán)境的研究，包括產(chǎn)品全信息模型、支持各層次虛擬制造的技術(shù)并開發(fā)相應(yīng)的支撐平臺、以及支持三個平臺及其集成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)技術(shù)。

　　 基于上述思想，國家CIMS工程技術(shù)研究中心根據(jù)先進制造技術(shù)發(fā)展的要求，正在著手建立虛擬制造研究基地。該基地建立了以下虛擬制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)：

　　 (1)虛擬制造平臺

　　 該平臺支持產(chǎn)品的并行 設(shè)計、工藝規(guī)劃、加工、裝配及維修等過程，進行可制造性(Manufacturability)分析(包括性能分析、費用估計，工時估計等)。它是以全信息模型為基礎(chǔ)的眾多仿真分析軟件的集成，包括力學(xué)、熱力學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)等可制造性分析，具有以下研究環(huán)境：

　　 ● 基于產(chǎn)品技術(shù)復(fù)合化的產(chǎn)品設(shè)計與分析，除了幾何造型與特征造型等環(huán)境外，還包括運動學(xué)、動力學(xué)、熱力學(xué)模型分析環(huán)境等；

　　 ● 基于仿真的零部件制造設(shè)計與分析，包括工藝生成優(yōu)化、工具設(shè)計優(yōu)化、刀位軌跡優(yōu)化、控制代碼優(yōu)化等；

　　 ● 基于仿真的制造過程碰撞干涉檢驗及運動軌跡檢驗—虛擬加工、虛擬機器人等；

　　 ● 材料加工成形仿真，包括產(chǎn)品設(shè)計，加工成形過程溫度場、應(yīng)力場、流動場的分析，加工工藝優(yōu)化等

　　 ● 產(chǎn)品虛擬裝配，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的形狀特征，精度特征，三維真實地模擬產(chǎn)品的裝配過程，并允許用戶以交互方式控制產(chǎn)品的三維真實模擬裝配過程，以檢驗產(chǎn)品的可裝配性。

　　 (2)虛擬生產(chǎn)平臺

　　 該平臺將支持生產(chǎn)環(huán)境的布局設(shè)計及設(shè)備集成、產(chǎn)品遠程虛擬測試、企業(yè)生產(chǎn)計劃及調(diào)度的優(yōu)化，進行可生產(chǎn)性(Producibility)分析。

　　 ※虛擬生產(chǎn)環(huán)境布局

　　 根據(jù)產(chǎn)品的工藝特征，生產(chǎn)場地，加工設(shè)備等信息，三維真實地模擬生產(chǎn)環(huán)境，并允許用戶交互地修改有關(guān)布局，對生產(chǎn)動態(tài)過程進行模擬，統(tǒng)計相應(yīng)評價參數(shù)，對生產(chǎn)環(huán)境的布局進行優(yōu)化；

　 　 ※虛擬設(shè)備集成

　　 為不同廠家制造的生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)集成提供支撐環(huán)境，對不同集成方案進行比較；

　　 ※虛擬計劃與調(diào)度

　　 根據(jù)產(chǎn)品的工藝特征，生產(chǎn)環(huán)境布局，模擬產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，并允許用戶以交互方式修改生產(chǎn)排程和進行動態(tài)調(diào)度，統(tǒng)計有關(guān)評價參數(shù)，以找出最滿意的生產(chǎn)作業(yè)計劃與調(diào)度方案。

　　 (3)虛擬企業(yè)平臺

　　 被預(yù)言為21世紀(jì)制造模式的敏捷制造，利用虛擬企業(yè)的形式，以實現(xiàn)勞動力、資源、資本、技術(shù)、管理和信息等的最優(yōu)配置，這給企業(yè)的運行帶來了一系列新的技術(shù)要求。虛擬企業(yè)平臺為敏捷制造提供可合作性(Corporatability)分析支持。

　 　 ※虛擬企業(yè)協(xié)同工作環(huán)境

　　 支持異地設(shè)計、異地裝配、異地測試的環(huán)境，特別是基于廣域網(wǎng)的三維圖形的異地快速傳送、過程控制、人機交互等環(huán)境。

　 　 ※虛擬企業(yè)動態(tài)組合及運行支持環(huán)境，特別是INTERNET與INTRANET下的系統(tǒng)集成與任務(wù)協(xié)調(diào)環(huán)境。
　　

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