虚拟制造技术.pptVIP

*虚拟制造技术背景随着经济的全球化和社会的信息化，市场竞争日益激烈，顾客需求日趋多样化。制造业为了在竞争激烈的全球市场求得生存与发展，必须能够更好地满足市场所提出的T、Q、C、S要求，来赢得市场与用户。为了提高竞争能力，企业对市场需求的变化作出快速敏捷的反应，并及时地对自身的生产作出合理的调整与重新规划。计算机软硬件技术及网络技术的迅速发展为实现这一目标提供了强有力的支持。生活实例虚拟制造技术定义虚拟制造技术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。虚拟制造技术特点以模型为核心产品模型：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、加工制造过程装配过程、性能分析过程。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。虚拟制造与实际制造虚拟制造系统VIS+VPS真实制造系统RIS+RPS计算机仿真/虚拟现实VPS虚拟信息系统确认和验证技术人员客户虚拟产品真实信息系统样机需求工人工厂RPS实际产品抽象与综合虚拟制造系统VIS+VPS计算机仿真/虚拟现实虚拟信息系统确认和验证虚拟产品虚拟制造技术分类1996年，美国马里兰大学提出三种模式：以设计为中心的虚拟制造(DCVM)以生产为中心的虚拟制造(PCVM)以控制为中心的虚拟制造(CCVM)虚拟制造技术分类Design-CenteredVM强调以统一制造信息模型为基础，对数字化产品模型进行仿真与分析、优化，进行产品的结构性能、运动学、动力学、热力学方面的分析和可装配性分析，获得对产品的设计评估与性能预测结果，以便作出正确决策。成功事例：美国波音公司波音777喷气式客机的研制。仅用了3年零8个月时间，一次试飞成功，投入运营。波音公司777客机数以万计的零部件中任何一种的设计，观察、研究、讨论都是在计算机上完成，所有零部件均是三维实体模型。可见虚拟产品设计给企业带来的效益。虚拟制造技术分类Production-CenteredVM在企业资源的约束条件下，对企业的生产过程进行仿真，对不同的加工过程及其组合进行优化。它对产品的“可生产性”进行分析与评价，对制造资源和环境进行优化组合，通过提供精确的生产成本信息对生产计划与调度进行合理化决策虚拟制造技术分类Control-CenteredVM将仿真技术引入控制模型，提供模拟实际生产过程的虚拟环境，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。其目标是实际生产中的过程优化，改进制造系统。虚拟制造技术分类设计为核心优化产品设计、工艺设计加工方案评价生产为核心优化资源选择评价工艺验证新工艺控制为核心优化车间控制优化制造过程CAD/CAMM!M2M3M4供设计者参考的制造信息虚拟产品原型成本估算新产品模型、工艺、制造信息虚拟生产计划质量评估新工艺及对应信息、如成本车间机床及控制系统工厂资源（人、设备）M1：已有的模型和工艺M2：日程模型、逻辑模型M3：过程模型M4：成品模型参数虚拟制造使能技术多通道交互技术虚拟环境建模技术产品建模技术数据转换与处理技术网络环境下知识获取与建库技术基于VR的科学计算可视化技术虚拟制造使能技术多通道交互技术