【正文】 的分析支持，為合作伙伴提供協(xié)同工作環(huán)境和虛擬企業(yè)動態(tài)組合及運行支持環(huán)境。 虛擬企業(yè)與虛擬制造沒有直接的相互依賴關系，虛擬企業(yè)主要強調(diào)網(wǎng)絡，強調(diào)資源的集成和共享，而虛擬制造的重點是仿真產(chǎn)品的生命周期中的各個活動。構(gòu)成虛擬企業(yè)的企業(yè)實體可以分布于不同地域，具有不同的生產(chǎn)規(guī)模和技術組合。 （3）虛擬制造與虛擬企業(yè) 虛擬企業(yè)是指分布在不同地區(qū)的多個企業(yè)利用計算機網(wǎng)絡及信息系統(tǒng)作為手段，為快速響應市場需求而組成的動態(tài)聯(lián)盟。人可以沉浸在虛擬制造環(huán)境中，通過對“產(chǎn)品生命全程”的預演，加深人們對制造過程的準確理解和直觀感受。這三個I是虛擬現(xiàn)實的基本特征。 （2）虛擬制造與虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)技術 虛擬現(xiàn)實是一種計算機生成的動態(tài)的虛擬環(huán)境，人通過適當?shù)慕涌谥蒙砥渲校梢詤⑴c和操縱虛擬環(huán)境中的仿真物理模型，并且可以和過去的、現(xiàn)在的或虛擬的人物進行交互。虛擬制造環(huán)境下的仿真是先進的全方位仿真，通過虛擬現(xiàn)實界面，將虛擬產(chǎn)品及其制造、消費過程呈現(xiàn)于人的感官，在人的主觀上產(chǎn)生產(chǎn)品的存在感。建模與仿真是虛擬制造的基礎。為了更詳細地說明虛擬制造的內(nèi)涵，需要了解虛擬制造與其它相關概念之間的關系。 虛擬制造可以分為三個層次： 第一層是宏觀層，指能夠覆蓋從產(chǎn)品需求、產(chǎn)品虛擬設計、產(chǎn)品虛擬生產(chǎn)到產(chǎn)品虛擬消費、報廢循環(huán)的整個過程，包含產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的所有活動以及用戶的消費過程，這就需要表達整個制造系統(tǒng)中的物流、信息流、能量流，以及系統(tǒng)各單元間的關系、約束機制等，是指高層次大系統(tǒng)仿真； 第二層是中觀層，指對加工環(huán)境的仿真，包含生產(chǎn)系統(tǒng)的虛擬布局、虛擬調(diào)度等生產(chǎn)系統(tǒng)的仿真，也包含零件的加工過程仿真，如刀具軌跡、加工過程仿真等； 第三層是微觀層，指加工過程中制造系統(tǒng)被加工件的各種微觀特性的變化，如磨削加工中工件表面狀態(tài)的變化，鑄造(鍛壓)成型過程中材料的微觀現(xiàn)象仿真等等。目前比較通行的說法是：虛擬制造是實際制造過程在計算機上的本質(zhì)實現(xiàn)，即采用計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術，在高性能計算機及高速網(wǎng)絡的支持下，在計算機上群組協(xié)同工作，通過三維模型及動畫，實現(xiàn)產(chǎn)品的設計、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗，以及企業(yè)各級過程的管理與控制等產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程，以增強制造過程各級的決策與控制能力。 因此，在這些諸多新概念中，“虛擬制造”引起了人們的廣泛關注，不僅在科技界，而且在企業(yè)界，已經(jīng)成為研究和應用的熱點之一。也就是說，必須解決如何用信息工具描述制造系統(tǒng)、處理制造活動，如何在信息世界完整地再現(xiàn)真實的制造系統(tǒng)等等。 盡管各種新的制造概念的側(cè)重點不同，但都無一例外地強調(diào)了充分利用現(xiàn)代信息技術的成果。自70年代以來，CAD技術是眾多計算機應用技術中推廣應用最為深入和最為廣泛的專業(yè)應用領域之一，特別在制造業(yè)中的影響力更為突出。如何利用新技術所提供的機遇，抓住用戶需求，以最短的時間開發(fā)出用戶能夠接受的產(chǎn)品，已成為市場競爭的焦點。 與此同時，信息技術取得了迅速發(fā)展，特別是計算機技術、計算機網(wǎng)絡技術、信息處理技術等取得了人們意想不到的進步。 一、虛擬制造產(chǎn)生的背景 在經(jīng)濟全球化、貿(mào)易自由化和社會信息化的新形勢下，世界市場由過去傳統(tǒng)的相對穩(wěn)定逐步演變成動態(tài)多變的特征，由過去的局部競爭演變成全球范圍內(nèi)的競爭；同行業(yè)之間、跨行業(yè)之間的相互滲透、相互競爭日益激烈，因此，制造業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略發(fā)生了很大變化，TQCS成為現(xiàn)代制造企業(yè)適應市場需求、提高競爭力的關鍵因素。虛擬制造技術的廣泛應用將從根本上改變現(xiàn)行的制造模式，將帶來企業(yè)組織、企業(yè)管理及生產(chǎn)方式等多方面的變化，對相關行業(yè)也將產(chǎn)生巨大影響，是下一代制造技術的重要內(nèi)容之一。虛擬制造技術及國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀 20010710 虛擬制造（VM，Virtual Manufacturing）是實際制造在計算機上的本質(zhì)實現(xiàn)，是計算機仿真技術和虛擬現(xiàn)實技術在制造領域的綜合發(fā)展及應用，是企業(yè)以信息集成為基礎的一種新的制造哲理。可以說虛擬制造技術決定著企業(yè)的未來，也決定著制造業(yè)在競爭中能否立于不敗之地。即以最快的上市速度(T—Time to Market)、最好的質(zhì)量 (Q—Quality)、最低的成本(C—Cost)、最優(yōu)的服務(S—Service)來滿足不同顧客的需求。進入九十年代以來，技術更新的速度明顯加快，新興知識轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力推動力量的時間間隔越來越短。 多年來的實踐證明，將信息技術應用于制造業(yè)，進行傳統(tǒng)制造業(yè)的改造，是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的必由之路。80年代初，以信息集成為核心的計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS，Computer Integrated Manufacturing System）開始得到實施；80年代末，以過程集成為核心的并行工程（CE，Concurrent Engineering）技術進一步提高了制造水平；進入90年代，先進制造技術進一步向更高水平發(fā)展，出現(xiàn)了虛擬制造、精益生產(chǎn)（LP，Lean Production）、敏捷制造（AM，Agile Manufacturing）、虛擬企業(yè)（VE，Virtual Enterprise）等新概念。但是，當人們試圖利用信息技術工具解決制造系統(tǒng)的問題時，必然會遇到制造系統(tǒng)和信息系統(tǒng)之間的“語義鴻溝”（Semantic gap）。 虛擬制造是溝通信息系統(tǒng)與制造系統(tǒng)的橋梁，為溝通信息技術與制造系統(tǒng)間的“語義鴻溝”提供了有效的工具和環(huán)境，它能夠提供給我們有效的制造系統(tǒng)及制造活動信息化方法，使制造系統(tǒng)的產(chǎn)品及其制造過程數(shù)字化，以便計算機系統(tǒng)處理。 二、虛擬制造的定義及類別 虛擬制造是一個處于發(fā)展中的新概念。 虛擬制造也可以對想象中的制造活動進行仿真，它基本不消耗現(xiàn)實物質(zhì)資源，所進行的過程是虛擬過程，所生產(chǎn)的產(chǎn)品也是虛擬的。 當前，在先進制造技術的研究過程中，產(chǎn)生了許多新的概念。 （1）虛擬制造和“建模與仿真(Modeling and Simulation)” 虛擬制造依靠建模與仿真技術模擬制造、生產(chǎn)和裝配過程，使設計者可以在計算機中“制造”產(chǎn)品。虛擬制造是建模與仿真的應用，但是它擴展了傳統(tǒng)的建模與仿真技術。人可以與虛擬環(huán)境發(fā)生交互作用，沉浸在計算機產(chǎn)生的三維仿真環(huán)境中，感覺到一切都是“真實”存在的，虛擬環(huán)境可以加深人們對復雜系統(tǒng)的理解。它通過各種虛擬設備如立體顯示系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)、觸覺與力反饋設備等刺激人的各個感知器官，使人能夠與系統(tǒng)交互(Interaction)，產(chǎn)生沉浸(Immersion)感，對系統(tǒng)進行構(gòu)想(Imagination)。