Word第第頁淺談虛擬制造技術(shù)及發(fā)展應(yīng)用論文1．虛擬制造技術(shù)的基本概念

虛擬制造技術(shù)VMT〔VirtualManufacturingTechnology〕是20世紀(jì)80年月后期提出并得到快速進(jìn)展的一個(gè)新思想。它是以虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模，在計(jì)算機(jī)上對產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、加工和裝配、檢驗(yàn)、使用等整個(gè)生命周期進(jìn)行模擬和仿真。采納虛擬制造技術(shù)，可以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就模擬出產(chǎn)品及其性能和制造過程，以此來優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和制造過程，優(yōu)化生產(chǎn)管理和資源規(guī)劃，使產(chǎn)品的開發(fā)周期和本錢最小化。

2.虛擬制造技術(shù)的主要特點(diǎn)：

2．1運(yùn)用信息技術(shù)對制造系統(tǒng)的要素進(jìn)行全面仿真和高度集成

通過產(chǎn)品模型、過程模型和資源模型的組合與匹配來仿真特定制造系統(tǒng)中的設(shè)備布置、生產(chǎn)活動(dòng)、經(jīng)營活動(dòng)等行為，優(yōu)化制造系統(tǒng)各要素(人、技術(shù)、管理、環(huán)境等)的整體配置．從而確保制造系統(tǒng)的可行性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和高適應(yīng),為先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)一步進(jìn)展供應(yīng)了更廣闊的空間，同時(shí)也推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)展和進(jìn)步。

2．2人與虛擬制造環(huán)境交互的自然化

虛擬制造環(huán)境是以人為中心，使討論者能夠沉醉到由模型創(chuàng)建的虛擬環(huán)境中去，通過多種感知渠道直接感受不同媒體映射的模型運(yùn)行信息，并利用人本身的智能進(jìn)行信息融合，產(chǎn)生綜合映射，從而深刻把握事物的內(nèi)在實(shí)質(zhì)。人與虛擬制造環(huán)境的交互有利于加深人們對生產(chǎn)過程和制造系統(tǒng)的熟悉和理解，有利于對其進(jìn)行理論升華，更好地指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。也有利于對生產(chǎn)人員進(jìn)行模擬操作訓(xùn)練、異樣工藝的應(yīng)急處理等，加快企業(yè)人才的培育速度。

3虛擬制造技術(shù)的討論內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)

3.1虛擬制造技術(shù)的討論內(nèi)容

由于虛擬制造涉及的技術(shù)領(lǐng)域極其廣泛，并且很多技術(shù)并非虛擬制造所特有，有些技術(shù)在其它領(lǐng)域也早有討論和應(yīng)用，如CAD／CAM／CAE技術(shù)為虛擬制造的實(shí)現(xiàn)供應(yīng)了較為成熟的技術(shù)基礎(chǔ)，多媒體遠(yuǎn)程通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息集成、三維實(shí)體建模技術(shù)等計(jì)算機(jī)各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)展，為虛擬制造功能的實(shí)現(xiàn)供應(yīng)了有力支撐。近年來，虛擬制造無論在基礎(chǔ)討論，還是技術(shù)開發(fā)方面都取得了很大的進(jìn)步，信息集成技術(shù)在虛擬制造中也得到了廣泛的應(yīng)用。但是虛擬制造技術(shù)并不是已有各單項(xiàng)技術(shù)的簡潔組合，而是對制造學(xué)問進(jìn)行系統(tǒng)化組織，對工程對象和制造活動(dòng)進(jìn)行全面建模，在相關(guān)理論和已積累學(xué)問的`基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)集成。

就目前的討論狀況來看，虛擬制造技術(shù)針對產(chǎn)品生產(chǎn)與制造過程的擬實(shí)仿真、制造企業(yè)活動(dòng)學(xué)問抽取、系統(tǒng)過程評(píng)價(jià)的中斷介入等，這需要有高計(jì)算力量、高速度、低本錢的硬件和軟件的支撐，而目前軟件的進(jìn)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于硬件，虛擬制造技術(shù)要真正成為現(xiàn)代制造技術(shù)利器，還有很多相關(guān)技術(shù)有待討論和開發(fā)，虛擬制造技術(shù)的討論與應(yīng)用有著巨大的潛力。

3．2虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)

虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)可分為軟硬兩個(gè)方面。目前，這些技術(shù)仍處于進(jìn)展完善之中，相比之下，軟件方面的開發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于硬件。

軟件方面的關(guān)鍵技術(shù)，包括制造系統(tǒng)建模、產(chǎn)品開發(fā)和制造過程仿真以及可制造性評(píng)價(jià)等。軟件技術(shù)是創(chuàng)建高度交互的、實(shí)時(shí)的、逼真的虛擬環(huán)境所需的關(guān)鍵技術(shù)。在進(jìn)行軟件開發(fā)時(shí)，要考慮虛擬環(huán)境的建模以及所建環(huán)境的可交互性、可漫游性等。

軟件方面涉及的主要技術(shù)有可視化技術(shù)，即將各種信息以一種有意義、可理解的虛擬方式顯示給用戶；環(huán)境構(gòu)造技術(shù)開發(fā)，即一種像通用操作系統(tǒng)那樣的環(huán)境，以便促進(jìn)可視化和其它VM功能；信息描述技術(shù)，即采納不同的方法、不同的語義或語法表達(dá)不同的信息，集成結(jié)構(gòu)技術(shù)，建立硬件和軟件技術(shù)；仿真技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)制作實(shí)時(shí)系統(tǒng)模擬的過程；方法論，找出用于開發(fā)和使用VMS的方法；制造的特征化技術(shù)。獵取、測量和分析影響制造過程中材料去處的變量；VMS的實(shí)施、測量和檢驗(yàn)技術(shù)；在VM環(huán)境下的人——機(jī)、人——人等關(guān)于人機(jī)工程學(xué)方面的評(píng)價(jià)和優(yōu)化技術(shù)。

硬件方面涉及的主要技術(shù)有輸入／輸出設(shè)備，如頭盔式立體顯示器〔HMD)，適用的計(jì)算機(jī)屏幕、可視化眼鏡，數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)衣服、虛擬音響設(shè)備；與輸入／輸出有關(guān)的存儲(chǔ)信息設(shè)備；能支持各種設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和高速運(yùn)算的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)具有按用戶需求實(shí)時(shí)供應(yīng)高質(zhì)量畫面的力量；網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)備和不同站點(diǎn)的硬件設(shè)備〔如小型機(jī)、圖形工作站、PC機(jī)等〕。

通過軟硬技術(shù)的結(jié)合，建立虛擬現(xiàn)實(shí)計(jì)算平臺(tái)，在VRS中綜合處理各種輸人信息并產(chǎn)生作用于用戶的交互性輸出結(jié)果的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

4.結(jié)束語

虛擬制造技術(shù)是一門新興的先進(jìn)制造技術(shù)，本文從虛擬制造的特點(diǎn)、虛擬制造的討論內(nèi)容以及幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)身，對虛擬制造的討論現(xiàn)狀、存在問題和討論方向進(jìn)行了綜述和評(píng)議。可以看出，盡管近年來國內(nèi)外取得