【正文】 校和企業(yè)正在開展VM技術方面的研究。國家863/CIMS主題組也將“制造系統(tǒng)的可視化、虛擬建模與仿真”確定為研究重點。國家自然科學基金也有專門的研究課題。國內(nèi)以清華大學、上海交大為主的高等院校正在開展基礎技術研究，正處于理論體系初步研究階段。其中清華大學CIMS工程研究中心虛擬制造研究室是國內(nèi)最早開展虛擬制造研究的機構之一，目前該中心正在建立支持產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的虛擬制造平臺。 國內(nèi)的研究主要集中在四個方面： 虛擬制造涉及的技術領域極其廣泛，從產(chǎn)品建模、過程建模、可交換數(shù)據(jù)模型到分布式仿真、離散事件仿真、面向?qū)ο蠓椒ā⑷斯ぶ悄?、虛擬現(xiàn)實及計算機網(wǎng)絡技術等等。這些技術構成了虛擬制造的技術基礎。當然，有些技術并非虛擬制造所特有，相關研究已經(jīng)展開和應用。在虛擬制造概念下，這些技術也具有了新的內(nèi)涵，虛擬制造技術也不是各單項技術的簡單組合，而是在相關理論和已積累知識的基礎上對制造知識的系統(tǒng)化組織，需要進一步深化。清華大學CIMS中心提出了支持虛擬制造的產(chǎn)品元建模方法，為產(chǎn)品生命周期的各階段分析與評價提供了可供操作的模型支持。 主要包括虛擬產(chǎn)品開發(fā)平臺、虛擬測試、虛擬裝配以及機床、模具的虛擬設計實現(xiàn)等。其中清華大學在國家863/CIMS主題重大關鍵技術攻關項目的支持下，開展了劍桿織機的虛擬產(chǎn)品開發(fā)，進行了劍桿織機的三維數(shù)字建模及產(chǎn)品性能分析、加工過程仿真、虛擬裝配技術等技術的研究與應用，并建立了具有相當共性的支持創(chuàng)新設計的虛擬產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，其成果獲得2000年度國家科技進步二等獎；北京機械科學研究院采用C語言和OpenGL進行編程初步實現(xiàn)了立體停車庫的虛擬現(xiàn)實下的參數(shù)化設計，可以直觀地進行車庫的布局、設計、分析和運動模擬。 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。清華大學國家CIMS中心開發(fā)的加工過程仿真系統(tǒng)作為863/CIMS目標產(chǎn)品已在多個企業(yè)得到成功的應用，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)應用于水輪發(fā)電機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個電站中使用；合肥工業(yè)大學研制的雙刀架數(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用，使數(shù)控程序現(xiàn)場調(diào)試時間由幾個班縮短到幾小時，并保證一次試切成功；北京機床研究所、機械科學研究院、東北大學、上海交大和長沙鐵道學院等單位也研制出一些這方面的仿真軟件。 主要包括虛擬制造技術的體系結構、技術支持、開發(fā)策略等。其中提出了比較成熟的思想并可能實現(xiàn)的是由上海同濟大學張曙教授提出的分散網(wǎng)絡化生產(chǎn)系統(tǒng)和西安交通大學謝友柏院士組建的異地網(wǎng)絡化研究中心。清華大學CIMS工程中心提出了基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）集成的虛擬制造體系結構。它包括虛擬加工平臺、虛擬生產(chǎn)平臺、虛擬企業(yè)平臺，分別對產(chǎn)品的“可加工性”、“可生產(chǎn)性”和“可合作性”進行決策支持。上海交通大學提出了基于界面層、控制層、應用層、活動層、數(shù)據(jù)層五層協(xié)議的虛擬制造體系結構。 七、關于發(fā)展我國虛擬制造技術的建議 虛擬制造的概念是基于信息技術對傳統(tǒng)制造業(yè)改造的需要及若干企業(yè)的初步實踐于1993年首先由美國提出的。我國清華大學國家CIMS工程技術研究中心從1996年開始進行跟蹤研究，隨后863計劃立項進行了技術攻關研究，取得了初步進展。 我國虛擬制造技術與先進工業(yè)發(fā)達國家的主要差距表現(xiàn)在； （1） 虛擬制造研究開發(fā)環(huán)境缺乏總體規(guī)劃，資源分散、利用率低 （2） 缺乏支持虛擬制造的國產(chǎn)化軟件 （3） 缺乏既懂專業(yè)又懂計算機、既懂設計又懂工藝的復合型人才 （4） 企業(yè)需求日趨旺盛，但企業(yè)信息化基礎薄弱 （5） 投資強度不夠，缺乏能全面支持虛擬制造的大型研究與開發(fā)中心 為了加快我國的現(xiàn)代化，就必須加速科學技術現(xiàn)代化。在貫徹江澤民總書記“用信息化帶動工業(yè)化”的過程中，必須大力發(fā)展虛擬制造技術，為提高原創(chuàng)性能力，提高產(chǎn)品的技術含量，加速產(chǎn)品結構調(diào)整，提供強有力的技術支持手段，爭取用10~15年左右的時間，使我國的主要制造業(yè)能趕上工業(yè)發(fā)達國家的水平。 建議分三步實現(xiàn)這一戰(zhàn)略目標。 第一步（2001—2005年）：打基礎 籌建國家級的綜合虛擬制造技術研究工程中心，首先開展虛擬制造基礎研究，包括產(chǎn)品建模、過程建模、仿真技術、產(chǎn)品與工藝表達、可交換數(shù)據(jù)模型方法等等；以及開展虛擬制造平臺的研究，包括虛擬制造系統(tǒng)體系結構、集成方法、集成技術，以實現(xiàn)基于商用軟件集成的虛擬制造環(huán)境。 結合典型企業(yè)進行虛擬制造示范應用：選擇信息化基礎好、有一定技術隊伍、產(chǎn)品技術含量較高且有一定復雜性、面臨國際競爭的企業(yè)，探索利用虛擬制造技術加速其產(chǎn)品創(chuàng)新，提高企業(yè)競爭能力的發(fā)展道路。 在企業(yè)加強在三維ＣＡＤ基礎上的設計，使我國企業(yè)盡快從基于二維繪圖的計算機輔助繪圖過渡到基于三維的計算機輔助設計，為我國企業(yè)推廣虛擬制造技術奠定基礎 第二步（2005—2010年）：見成效 建立基礎數(shù)據(jù)庫：建立參數(shù)化的生產(chǎn)系統(tǒng)虛擬模型庫，工藝模型與虛擬產(chǎn)品模型規(guī)范；建立電磁兼容、熱設計、沖擊振動、三防技術數(shù)據(jù)庫，建立電子產(chǎn)品抗惡劣環(huán)境虛擬數(shù)據(jù)庫； 開發(fā)具有自主版權的支持虛擬制造技術軟件產(chǎn)品，如通用虛擬產(chǎn)品開發(fā)管理軟件、專業(yè)型虛擬裝配軟件、流場分析軟件、面向異地異構環(huán)境的基于INTERNET的CSCW（計算機支持協(xié)同工作）軟件、虛擬產(chǎn)品測試、評價系統(tǒng)（VVA）； 開發(fā)基于虛擬現(xiàn)實技術的虛擬制造環(huán)境，具有立體影象、3D聲音及力反饋的虛擬現(xiàn)實人機接口的產(chǎn)品測試評價體系，實現(xiàn)基于WWW技術，HTML/VRML、CGI技術、Multicast技術、Java技術等，對文字、圖形、圖象、聲音、動畫的集成。 擴大虛擬制造示范應用規(guī)模：爭取5年內(nèi)200家企業(yè)較全面實施虛擬制造，并取得顯著實效 第三階段（2011—2015年）：成產(chǎn)業(yè) 建立行業(yè)性虛擬制造工程技術中心及服務體系，面向中小企業(yè)開展技術服務，逐步形成虛擬制造技術服務產(chǎn)業(yè)； 全面應用虛擬制造技術，推進企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、虛擬化進程。 虛擬制造技術在國外發(fā)展很快，我們應當吸收國外的成熟經(jīng)驗，結合中國實際，進行總體規(guī)劃，在研究中大膽創(chuàng)新，在應用時要注意人與技術的協(xié)調(diào)，注重企業(yè)實際，效益驅(qū)動，以達到事半功倍的效果。 (轉載文章，請注明出處:西安交大科技在線 )10 / 10