虚拟制造技术2

✓ 主要技术包括特征造型、面向数学的模型设 计以及加工过程仿真技术。
✓ 主要应用领域包括造型设计、热力学分析、 运动学分析、动力学分析和加工过程仿真等。
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2020/6/13
Virtual M的VM
Production-Centered VM
➢ 在企业资源的约束条件下，对企业的生产过程进 行仿真，对不同的加工过程及其组合进行优化。 它对产品的“可生产性”进行分析与评价，对制 造资源和环境进行优化组合，通过提供精确的生 产成本信息对生产计划与调度进行合理化决策。
以生产为中心的VM为工艺计划和生产计划的生成、工艺 资源的要求以及对这些计划的评价提供了一个环境，它 能够更精确地提供成本信息和产品的供给计划，仿真实 际生产的能力;
以控制为中心的VM为设计者提供了一个用以评估新产品 或改进的设计以及与车间生产相关的活动的环境，它为 优化制造过程和提高制造系统提供了信息。
➢ 主要支持技术有：对离散制造－基于仿真的实时 动态调度；对连续制造－基于仿真的最优控制。
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Virtual 1.2虚拟制造技术分类
Manufacturing
三种虚拟制造的区别：
以设计为中心的VM为设计者提供了一个设计产品和评估 可制造性的环境，在设计中的潜在问题能够被发现;
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Virtual 1.3虚拟制造的相关技术
Manufacturing
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Virtual 1.3虚拟制造的相关技术
Manufacturing
虚拟制造的核心技术：
➢ 建模技术 ➢ 仿真技术 ➢ 虚拟现实技术 ➢ 可制造性评价
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Virtual 1.1虚拟制造技术产生的背景
Manufacturing
1.制造业经营策略的变迁
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Virtual 1.1虚拟制造技术产生的背景
Manufacturing
2.虚拟制造技术的由来
随着经济的全球化和社会的信息化，市场竞争日益激烈， 顾客需求日趋多样化。
Virtual Manufacturing
虚拟制造技术简介
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Virtual 什么是虚拟制造
Manufacturing
先看几个简单例子：
虚拟切削加工 覆盖件拉深 制砂机 轴承虚拟安装
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Virtual 什么是虚拟制造
Manufacturing
➢最好的技术支持与售后服务（Service） ．
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Virtual 1.1虚拟制造技术产生的背景
Manufacturing
为了提高竞争能力，企业应当能够对市场需求的变 化作出快速敏捷的反应，并及时地对自身的生产作出 合理的调整与重新规划．计算机软硬件技术及网络技 术的迅速发展为实现这一目标提供了强有力的支持。
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虚拟制造过程
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Virtual Manufacturing
主要内容
1.1 虚拟制造技术产生的背景 1.2 虚拟制造技术的分类 1.3 虚拟制造的相关技术 1.4 虚拟制造技术的应用 1.5 虚拟制造技术的研究现状 1.6 虚拟制造技术对企业的作用
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建模技术 Virtual
Manufacturing
➢ 模型化处理是计算机通过抽象来表达客观事物的主要方 法。因此要使系统协调的工作，首先就要为系统建模， 在产品设计阶段或产品制造之前，实时地并行地模拟出 产品的未来制造全过程极其对产品设计的影响，并在计 算机上虚拟地运行。
制造业为了在竞争激烈的全球市场求得生存与发展，必须 能够更好地满足市场所提出的T、Q、C、S要求，来赢得市 场与用户．面对不可预测、持续发展、快速多变的市场需求， 企业的生产活动必须具有高度的柔性．
➢最短的产品开发周期(Time)，
➢最优质的产品质量（Quality），
➢最低廉的制造成本（Cost）
➢目的：增强制造过程各级决策与控制能力
虚拟制造技术可以对想像中的制造过程进行仿真，不 消耗现实物质资源，所进行的过程是虚拟的，产品也 是虚拟的。
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Virtual 什么是虚拟制造？
Manufacturing
实际制造过程
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虚 拟 制 造 和 实 际 制 造 的 区 别 ？
基于这些因素，90年代中有许多新概念、新观点应 运而生，虚拟制造就是其中之一，它代表了一种全新 的制造体系和模式． 在虚拟制造中，产品开发是基 于数字化的虚拟产品开发方式,以用户的需求为第一 驱动，并将用户需求转化为最终产品的各种功能特 征．VPD保证了产品开发的效率和质量，提高了企业 的快速响应和市场开拓能力
➢ 主要技术包括虚拟现实技术和嵌入式仿真技术
➢ 主要应用领域包括工厂或产品的物理布局及生产 计划的编排
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Virtual Manufacturing
以控制为中心的VM
Control-Centered VM
➢ 将仿真技术引入控制模型，提供模拟实际生产过 程的虚拟环境，使企业在考虑车间控制行为的基 础上对制造过程进行优化控制。其目标是实际生 产中的过程优化，改进制造系统
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Virtual 1.2虚拟制造技术分类
Manufacturing
以设计为中心的VM 以生产为中心的VM 以控制为中心的VM
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Virtual Manufacturing
以设计为中心的VM
Design-Centered VM
✓ 强调以统一制造信息模型为基础，对数字化 产品模型进行仿真与分析、优化，进行产品的 结构性能、运动学、动力学、热力学方面的分 析和可装配性分析，获得对产品的设计评估与 性能预测结果，以便作出正确决策。
虚拟制造：Virtual Manufacturing(VM)
虚拟制造是实际制作过程在计算机上的本质实现。
➢采用计算机仿真与虚拟现实技术，在高性能计算机及 高速网络的支持下，在计算机上群组协同工作;
➢通过三维模型及动画，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 的管理与控制等制造的本质过程;