09-虚拟制造111_图文.ppt
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虚拟制造技术培训讲义课件(PPT77页)
虚拟制造技术的内涵
2、特点
以模型为核心：产品模型、过程模型、活动模 型、资源模型
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
模
装配过程、性能分析过程。
型
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
虚拟制造技术培训讲义(PPT77页)工作 培训教 材工作 汇报课 件管理 培训课 件安全 培训讲 义PPT 服务技 术
虚拟制造的体系结构
数字化模型
计算机仿真、虚拟现实
虚拟设计
有限元分析
实 虚 运动学分析
际 拟 动力学分析
制 开 虚拟加工
造 过
发 平
工艺过程优化 工具设计优化 单元工艺优化
程 台 加工过程分析
虚拟装配
装配工艺规划 装配路线规划 装配分配规划 装配质量规划
虚拟布局
虚 虚拟实际生产环境 虚 协同工作环境 技
虚拟制造技术的内涵
虚拟制造的综合定义： 一个在计算机网络及虚拟现实环境中完 成的，利用制造系统各层次及不同侧面的数 学模型，对包括设计、制造、管理和销售等 各个环节的产品全生命周期的各种技术方案 和技术策略进行评估和优化的综合过程。
虚拟制造技术的内涵
虚拟制造技术的定义：
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。
虚拟制造技术培训讲义(PPT77页)工作 培训教 材工作 汇报课 件管理 培训课 件安全 培训讲 义PPT 服务技 术
09-虚拟制造111
虚拟制造与其他先进制造技术之间的关系
敏捷制造与虚拟制造
敏捷制造选择合作者组成虚拟公司, 分工合作, 敏捷制造选择合作者组成虚拟公司, 分工合作, 为同一 目标共同努力来增强整体竞争能力, 目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反 以满足用户的需要。为了达到快速应变能力, 应, 以满足用户的需要。为了达到快速应变能力, 虚拟企业 的建立是关键技术, 其核心是虚拟制造技术, 的建立是关键技术, 其核心是虚拟制造技术, 即敏捷制造是 以虚拟制造技术为基础的。 以虚拟制造技术为基础的。虚拟制造是敏捷制造的关键技 是实现敏捷制造的重要手段。 术，是实现敏捷制造的重要手段。
虚拟制造与实际制造的关系
虚拟制造的目标
反作用于实际制造过程 指导生产实践
虚拟制造是实际制造的抽象 实际制造是虚拟制造的实例
虚拟制造与实际制造的关系
设
VMS = [VPS , VIS , VCS ] RMS = [ RPS , RIS , RCS ] ，
TTBiblioteka 该映射向量为f = f p , f I , f c ，于是该映射向量可表示为：
虚拟制造与其他先进制造技术之间的关系
并行工程与虚拟制造
并行工程要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个 生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素。 生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素。为了达到并 行的目的, 必须建立高度集成的主模型, 行的目的, 必须建立高度集成的主模型, 通过它来实现不同 部门人员的协同工作；为了达到产品的一次设计成功,减少 部门人员的协同工作；为了达到产品的一次设计成功, 反复, 它在许多部分应用了仿真技术；主模型的建立、 反复, 它在许多部分应用了仿真技术；主模型的建立、局部 仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中, 可以说并行工程的 仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中, 可以说并行工程的 发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件, 发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件, 虚拟制造技术将是 以并行工程为基础的, 以并行工程为基础的, 并行工程的进一步发展就是虚拟制造 技术。 技术。
虚拟制造PPT课件
虚拟制造ppt课件
目录
• 虚拟制造概述 • 虚拟制造技术 • 虚拟制造流程 • 虚拟制造的优势与挑战 • 虚拟制造案例分析 • 总结与展望
01
虚拟制造概述
定义与特点
定义
虚拟制造是一种先进制造技术，通过计算机模拟和仿真技术，在计算机上实现 产品制造的全过程，以评估产品的可制造性、优化制造过程、提高生产效率及 降低成本。
总结词：电子制造业是另一个应 用虚拟制造技术的领域，通过模 拟和优化设计和生产过程，提高 产品质量和生产效率。
1. PCB设计优化：电子制造商可 以利用虚拟制造技术对PCB（印 刷电路板）设计进行模拟和优化 ，提高产品的性能和质量。
3. 质量控制：虚拟制造技术还可 以用于质量控制，通过模拟整个 生产过程，找出潜在的质量问题 ，提高产品的质量。
3. 质量控制：虚拟制 造技术还可以用于质 量控制，通过模拟整 个生产过程，找出潜 在的质量问题，提高 模具的质量。
06
总结与展望
总结
虚拟制造技术的 定义
虚拟制造是一种基于 计算机建模和仿真的 制造过程，通过模拟 产品的设计和制造过 程，以优化制造过程 、提高产品质量和降 低生产成本。
虚拟制造技术的 分类
优化生产过程
虚拟制造可以对制造过程进行优化，提高生产效率，降低能源消耗 和环境污染。
虚拟制造的应用范围
产品设计
虚拟制造技术可以用于产品的设计和优化，通过模拟和仿真技术，实现产品的早期检测和优化。
生产计划
虚拟制造可以用于生产计划的制定和优化，通过对生产过程的模拟和仿真，实现生产计划的精细管理和优化。
THANKS
感谢观看
详细描述
VR技术可以为用户提供一个逼真的虚拟环境，可用于产品体验、培训和设计等方面。
目录
• 虚拟制造概述 • 虚拟制造技术 • 虚拟制造流程 • 虚拟制造的优势与挑战 • 虚拟制造案例分析 • 总结与展望
01
虚拟制造概述
定义与特点
定义
虚拟制造是一种先进制造技术，通过计算机模拟和仿真技术，在计算机上实现 产品制造的全过程，以评估产品的可制造性、优化制造过程、提高生产效率及 降低成本。
总结词：电子制造业是另一个应 用虚拟制造技术的领域，通过模 拟和优化设计和生产过程，提高 产品质量和生产效率。
1. PCB设计优化：电子制造商可 以利用虚拟制造技术对PCB（印 刷电路板）设计进行模拟和优化 ，提高产品的性能和质量。
3. 质量控制：虚拟制造技术还可 以用于质量控制，通过模拟整个 生产过程，找出潜在的质量问题 ，提高产品的质量。
3. 质量控制：虚拟制 造技术还可以用于质 量控制，通过模拟整 个生产过程，找出潜 在的质量问题，提高 模具的质量。
06
总结与展望
总结
虚拟制造技术的 定义
虚拟制造是一种基于 计算机建模和仿真的 制造过程，通过模拟 产品的设计和制造过 程，以优化制造过程 、提高产品质量和降 低生产成本。
虚拟制造技术的 分类
优化生产过程
虚拟制造可以对制造过程进行优化，提高生产效率，降低能源消耗 和环境污染。
虚拟制造的应用范围
产品设计
虚拟制造技术可以用于产品的设计和优化，通过模拟和仿真技术，实现产品的早期检测和优化。
生产计划
虚拟制造可以用于生产计划的制定和优化，通过对生产过程的模拟和仿真，实现生产计划的精细管理和优化。
THANKS
感谢观看
详细描述
VR技术可以为用户提供一个逼真的虚拟环境，可用于产品体验、培训和设计等方面。
虚拟制造技术的应用(PPT 79页)
热力学分析
计 为 中 心
信息
·
使用基
于制造的仿真以优化
产品和工艺的设计
通过“在计算机上制 造”产生多个“软”
造性 · 面向 数学模型 设计
加工过程 仿真技术
运动学分析 动力学分析 容差分析 加工过程仿
真
样机
虚拟制造技术的分类
类
特点
主要 主要技术 应用领域
别
目标 支持
以 将仿真能力用于制 评价 虚拟现 工厂或产品的
数字化模型
计算机仿真、虚拟现实
虚拟设计
有限元分析
实 虚 运动学分析
际 拟 动力学分析
制 开 虚拟加工
造
发
工艺过程优化 工具设计优化
过 平 单元工艺优化
程 台 加工过程分析
虚拟装配
装配工艺规划
装配路线规划
装配分配规划
装配质量规划
虚拟布局
虚 虚拟实际生产环境 虚 协同工作环境 技
拟 虚拟生产动态过程 拟
VIM环境体系结构
可视化参数
运行参数 分析 可视化
VIS环境体系结构
可执行 模型
实验 结果
虚拟制造系统体系结构
产品建模 产品异地设计
产品优化设计
产品性能评价
零部件分析优化
可制造性评价 快速原型
生产工艺优化 虚拟实验
工具设计优化 虚拟检测
刀位控制 参数优化
刀位轨迹 参数优化
加工方案 评估
工艺模型验证 产品模型实验：虚拟机床
虚拟制造技术的内涵
虚拟制造系统
虚拟信息系统
技术人员
客户
确认和验证
虚拟产品
计算机仿真 虚拟现实
虚拟制造技术(ppt 27张)
(4)可使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员在同一 个产品模型上协同工作，相互交流，信息共享，减少大量的 文档生成及其传递的时间和误差，从而使产品开发以快捷、 优质、低耗响应市场变化。
虚拟制造与实际制造
虚拟制造系统
虚拟信息系统
技术人员 客户
实际制造系统
虚拟产品 实际信息系统
需求 工人
实际产品
计算机仿真 虚拟现实
虚拟制造的特点
(1)虚拟制造是实际制造过程在计算机上的映 射和本质表现，即采用计算机仿真与虚拟现 实技术，在计算机上群组协同工作，实现产 品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、 质量检验，以及企业各级过程的管理与控制 等产品制造的本质过程，以增强制造过程各 进程的决策与控制能力。 (2)虚拟制造虽然不是实际的制造，但却实现 实际制造的本质过程，是一种通过计算机虚
(3)产品设计与制造是在虚拟环境下进行的，在计算机上进 行产品设计、制造、测试，甚至设计人员或用户可“进入” 虚拟的制造环境检验其设计、加工、装配和操作，而不依赖 于传统的原型样机的反复修改；还可将已开发的产品(部件) 存放在计算机里，不但大大节省仓储费用，更能根据用户需 求或市场变化快速改变设计，大幅度压缩新产品的开发时间， 提高质量，降低成本。
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
质量 评估
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
车间机床 及控制系统
虚拟制造的技术体系
相关技术
虚拟制造的关键技术
关键技术
虚 拟 设 计 与 装 配 技 术 虚 拟 产 品 实 现 技 术 虚 拟 检 测 与 评 价 技 术 虚 拟 纹 理 分 析 技 术 虚 拟 实 验 技 术 虚 拟 生 产 技 术
虚拟制造与实际制造
虚拟制造系统
虚拟信息系统
技术人员 客户
实际制造系统
虚拟产品 实际信息系统
需求 工人
实际产品
计算机仿真 虚拟现实
虚拟制造的特点
(1)虚拟制造是实际制造过程在计算机上的映 射和本质表现，即采用计算机仿真与虚拟现 实技术，在计算机上群组协同工作，实现产 品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、 质量检验，以及企业各级过程的管理与控制 等产品制造的本质过程，以增强制造过程各 进程的决策与控制能力。 (2)虚拟制造虽然不是实际的制造，但却实现 实际制造的本质过程，是一种通过计算机虚
(3)产品设计与制造是在虚拟环境下进行的，在计算机上进 行产品设计、制造、测试，甚至设计人员或用户可“进入” 虚拟的制造环境检验其设计、加工、装配和操作，而不依赖 于传统的原型样机的反复修改；还可将已开发的产品(部件) 存放在计算机里，不但大大节省仓储费用，更能根据用户需 求或市场变化快速改变设计，大幅度压缩新产品的开发时间， 提高质量，降低成本。
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
质量 评估
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
车间机床 及控制系统
虚拟制造的技术体系
相关技术
虚拟制造的关键技术
关键技术
虚 拟 设 计 与 装 配 技 术 虚 拟 产 品 实 现 技 术 虚 拟 检 测 与 评 价 技 术 虚 拟 纹 理 分 析 技 术 虚 拟 实 验 技 术 虚 拟 生 产 技 术
虚拟制造系统的关键技术ppt课件
(4)产品并行设计的技术支持和保障。产品并行设 计是让下游有关活动尽早融汇到上游的过程中来， 使下游的有关因素能在设计早期加以考虑。这种融 汇是通过诸如DFx等技术来具体实现和保证的，装配 在生产过程中的支配地位确定了虚拟装配的龙头作 用。
虚拟制造系统的关键技术ppt课件
虚拟装配的定义为：虚拟装配是装配过程在计算机上的 本质实现，是基于产品的数字化实体模型，在计算机上分析 与验证产品的装配性能及工艺过程，从而提高产品的可装配 性。装配在此有双重合义，一是由零部件组成的好态的装配 体，二是该装配体的形成过程。
虚拟制造系统的关键技术ppt课件
虚拟车间的内涵
虚拟车间研究的内容包括虚拟车间的设计、分析及其支 撑平台技术。
虚拟车间设计的主要任务是把生产设备、刀具、夹具、 工件、生产计划、调度单等生产要素有机地组织起来。它与 车间中设备的利用率、产品的生产效率等密切相关，如果设 计不当，就会造成设备利用率低、产量低、操作人员空闲多。 在车间设计的初步阶段，设计者根据用户需求，确定车间的 功能需求、车间的模式、主要加工设备、刀具和夹具的类型 和数量，提出一组候选方案。在详细设计阶段，设计者完成 对各个组成单元的完整描述，运用虚拟车间技术生成各个组 成单元的虚拟表示，并进而用这些虚拟单元布置整个车间， 其中还可加上自动引导小车、机器人仓库等车间常用设备， 虚拟车间技术帮助设计者评价、修改设计方案，得到最佳结 果，提高设计的成功率。
虚拟制造系统的关键技术ppt课件
3．数控程序约分析处理
Nc代码翻译器用于指挥虚拟机床的动作和状态， 机床的一切动作和状态都要受NC代码翻译器的控制。 20世纪70年代以来，随着数控图形编程和实体显示 技术的迅速发展，对Nc代码翻译器的需求也日益强 烈。目前的Nc代码翻译器为专用翻译器，即只适用 于其一类数控系统。
虚拟制造系统的关键技术ppt课件
虚拟装配的定义为：虚拟装配是装配过程在计算机上的 本质实现，是基于产品的数字化实体模型，在计算机上分析 与验证产品的装配性能及工艺过程，从而提高产品的可装配 性。装配在此有双重合义，一是由零部件组成的好态的装配 体，二是该装配体的形成过程。
虚拟制造系统的关键技术ppt课件
虚拟车间的内涵
虚拟车间研究的内容包括虚拟车间的设计、分析及其支 撑平台技术。
虚拟车间设计的主要任务是把生产设备、刀具、夹具、 工件、生产计划、调度单等生产要素有机地组织起来。它与 车间中设备的利用率、产品的生产效率等密切相关，如果设 计不当，就会造成设备利用率低、产量低、操作人员空闲多。 在车间设计的初步阶段，设计者根据用户需求，确定车间的 功能需求、车间的模式、主要加工设备、刀具和夹具的类型 和数量，提出一组候选方案。在详细设计阶段，设计者完成 对各个组成单元的完整描述，运用虚拟车间技术生成各个组 成单元的虚拟表示，并进而用这些虚拟单元布置整个车间， 其中还可加上自动引导小车、机器人仓库等车间常用设备， 虚拟车间技术帮助设计者评价、修改设计方案，得到最佳结 果，提高设计的成功率。
虚拟制造系统的关键技术ppt课件
3．数控程序约分析处理
Nc代码翻译器用于指挥虚拟机床的动作和状态， 机床的一切动作和状态都要受NC代码翻译器的控制。 20世纪70年代以来，随着数控图形编程和实体显示 技术的迅速发展，对Nc代码翻译器的需求也日益强 烈。目前的Nc代码翻译器为专用翻译器，即只适用 于其一类数控系统。
虚拟制造技术绪论(PPT 44页)
➢ 优势：
✓缩短产品研制周期 ✓降低产品研制成本 ✓提供了一个先进的制造系统仿真平台
虚拟制造技术的内涵
虚拟制造与实际制造的关系
虚拟制造是实际制造在计算机上的映射； 虚拟制造系统是通过对实际制造系统进行抽象、 分析、综合得到实际生成的全部数字化模型。 虚拟制造的最终目标是指导实际生产。 虚拟制造是实际制造的抽象，实际制造是虚拟 制造的实例。 虚拟制造过程研究决不能代替真实制造过程的 试验研究。
造、虚拟企业
制造企业的突破之路
➢ 党的“十七大”报告提出了“大力推进信息化 与工业化融合，促进工业由大变强”的发展战 略，把大力推进信息化作为本世纪前20年经济 建设的一项重要任务。
➢ 我国正处在从“制造大国”向“制造强国”转 变的过程中，制造业企业如何抓住这一历史性 机遇，核心之一就在于如何较早具备数字化设 计与制造的能力。
虚拟制造与精益生产
➢ 精益生产要求简化生产过程，减少信息量， 消除过分臃肿的生产组织，使产品及其生 产过程尽可能地简化和标准化。
➢ 这样做的结果对虚拟制造的建模仿真是十 分有利的，即现实生产过程越简化则虚拟 制造实现起来就越容易。
虚拟制造与绿色制造
➢ 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率 的现代制造模式。
制造: 是人类所有经济活动的基石，是人类历史发展
和文明进步的动力。 狭义：为机电产品的机械加工工艺过程 广义：国际生产工程学会1990年：
制造是涉及制造工业中产品设计、物料选择、 生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市 场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。
制造的概念
• 制造技术 按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物
柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络化制造、智能制造系 统、敏捷制造……
✓缩短产品研制周期 ✓降低产品研制成本 ✓提供了一个先进的制造系统仿真平台
虚拟制造技术的内涵
虚拟制造与实际制造的关系
虚拟制造是实际制造在计算机上的映射； 虚拟制造系统是通过对实际制造系统进行抽象、 分析、综合得到实际生成的全部数字化模型。 虚拟制造的最终目标是指导实际生产。 虚拟制造是实际制造的抽象，实际制造是虚拟 制造的实例。 虚拟制造过程研究决不能代替真实制造过程的 试验研究。
造、虚拟企业
制造企业的突破之路
➢ 党的“十七大”报告提出了“大力推进信息化 与工业化融合，促进工业由大变强”的发展战 略，把大力推进信息化作为本世纪前20年经济 建设的一项重要任务。
➢ 我国正处在从“制造大国”向“制造强国”转 变的过程中，制造业企业如何抓住这一历史性 机遇，核心之一就在于如何较早具备数字化设 计与制造的能力。
虚拟制造与精益生产
➢ 精益生产要求简化生产过程，减少信息量， 消除过分臃肿的生产组织，使产品及其生 产过程尽可能地简化和标准化。
➢ 这样做的结果对虚拟制造的建模仿真是十 分有利的，即现实生产过程越简化则虚拟 制造实现起来就越容易。
虚拟制造与绿色制造
➢ 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率 的现代制造模式。
制造: 是人类所有经济活动的基石，是人类历史发展
和文明进步的动力。 狭义：为机电产品的机械加工工艺过程 广义：国际生产工程学会1990年：
制造是涉及制造工业中产品设计、物料选择、 生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市 场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。
制造的概念
• 制造技术 按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物
柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络化制造、智能制造系 统、敏捷制造……