虛擬制造技術(shù)學(xué)習(xí)論文(編輯修改稿)
2024-12-13 17:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 性能進(jìn)行考察；日本 Matsushita 公司開發(fā)的虛擬廚房設(shè)備制造系統(tǒng)，允許消費(fèi)者在購買商品前，在虛擬的廚房環(huán)境中體驗(yàn)不同設(shè)備的功能，按自己的喜好評(píng)價(jià)、選擇和重組這些設(shè)備，他們的選擇將被存儲(chǔ)并通過網(wǎng)絡(luò)送至生產(chǎn)部門進(jìn)行生產(chǎn)；美國 Coventry School of Art and Design 開發(fā)的虛擬原型制作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的初始階段能夠在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造虛擬原型并對 此原型進(jìn)行評(píng)價(jià)【 7】。 國內(nèi)的研究剛剛起步，主要集中在三個(gè)方面： （ 1）產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)： 主要包括虛擬產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)、虛擬測試、虛擬裝配以及機(jī)床、模具的虛擬設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)等。其中清華大學(xué)利用美國國家儀器公司的 Labview 開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了鎖相電路的虛擬，北京機(jī)械科學(xué)研究院采用 C 語言和OpenGL 進(jìn)行編程初步實(shí)現(xiàn)了立體停車庫的虛擬現(xiàn)實(shí)下的參數(shù)化設(shè)計(jì)，可以直觀地進(jìn)行車庫的布局、設(shè)計(jì)、分析和運(yùn)動(dòng)模擬。 （ 2）產(chǎn)品虛擬制造技術(shù) 主要包括材料熱加工工藝模擬、加工過程仿真、板材成型模擬、模具制造仿真等。北航與一汽用 OPTRIS 開發(fā)的板料成型軟件已經(jīng)基本能夠模擬類似車門的中等復(fù)雜程度的汽車覆蓋件和其他沖壓成型件的沖壓成型過程；沈陽鑄造研究所開發(fā)的電渣熔鑄工藝模擬軟件包ESRD3D 已經(jīng)應(yīng)用于水輪發(fā)電機(jī)變曲面過流部件生產(chǎn)中，其產(chǎn)品在劉家峽、李家峽、天生橋、太平役等 7 個(gè)電站中使用；合肥工業(yè)大學(xué)研制的雙刀架數(shù)控車床加工過程模擬軟件已經(jīng)在馬鞍山鋼鐵股份有限公司車輪輪箍廠應(yīng)用，使數(shù)控程序現(xiàn)場調(diào)試時(shí)間由幾個(gè)班縮短到幾小時(shí)，并保證一次試切成功；北京機(jī)床研究所、機(jī)械科學(xué)研究院、東北大學(xué)、上海交大和長沙鐵道學(xué)院等單位也研制出一些這方面的仿真 軟件。 （ 3）虛擬制造系統(tǒng) 主要包括虛擬制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)支持、開發(fā)策略等。其中提出了比較成熟的思想并可能實(shí)現(xiàn)的是由上海同濟(jì)大學(xué)張曙教授提出的分散網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)系統(tǒng)和西安交通大學(xué)謝友柏院士組建的異地網(wǎng)絡(luò)化研究中心。 虛擬現(xiàn)實(shí)（ Virtual Reality）技術(shù)是使用感官組織仿真設(shè)備和真實(shí)或虛幻環(huán)境的動(dòng)態(tài)模型生成或創(chuàng)造出人能夠感知的環(huán)境或現(xiàn)實(shí)，使人能夠憑借直覺作用于計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維仿真模型的虛擬環(huán)境?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬制造（ Virtual Manufacturing）技術(shù)是在一個(gè)統(tǒng)一模型之下對設(shè)計(jì)和制造等過程進(jìn)行集成，它將與產(chǎn)品制造相關(guān)的各種過程與技術(shù)集成在三維的、動(dòng)態(tài)的仿真真實(shí)過程的實(shí)體數(shù)字模型之上。其目的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，借助建模與仿真技術(shù)及時(shí)地、并行地、模擬出產(chǎn)品未來制造過程乃至產(chǎn)品全生命周期的各種活動(dòng)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，預(yù)測、檢測、評(píng)價(jià)產(chǎn)品性能和產(chǎn)品的可制造性等等。從而更加有效的、經(jīng)濟(jì)的、柔性的組織生產(chǎn)，增強(qiáng)決策與控制水平，有力地降低由于前期設(shè)計(jì)給后期制造帶來的回溯更改，達(dá)到產(chǎn)品的開發(fā)周期和成本最小化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化、生產(chǎn)效率的最大化?！?1】－【 9】虛擬制 造也可以對想象中的制造活動(dòng)進(jìn)行仿真，它不消耗現(xiàn)實(shí)資源和能量，所進(jìn)行的過程是虛擬過程，所生產(chǎn)的產(chǎn)品也是虛擬的。虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)對未來制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，它的重大作用主要表現(xiàn)為： （ 1）運(yùn)用軟件對制造系統(tǒng)中的五大要素（人、組織管理、物流、信息流、能量流）進(jìn)行全面仿真，使之達(dá)到了前所未有的高度集成，為先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了更廣大的空間，同時(shí)也推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。 （ 2）可加深人們對生產(chǎn)過程和制造系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解，有利于對其進(jìn)行理論升華，更好地指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，即對生產(chǎn)過程、制造系統(tǒng) 整體進(jìn)行優(yōu)化配置，推動(dòng)生產(chǎn)力的巨大躍升。 （ 3）在虛擬制造與現(xiàn)實(shí)制造的相互影響和作用過程中，可以全面改進(jìn)企業(yè)的組織管理工作，而且對正確作出決策有不可估量的影響。例如：可以對生產(chǎn)計(jì)劃、交貨期、生產(chǎn)產(chǎn)量等作出預(yù)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)現(xiàn)實(shí)制造過程。 （ 4）虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用將加快企業(yè)人才的培養(yǎng)速度。我們都知道模擬駕駛室對駕駛員、飛行員的
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