什么是虚拟制造？特点是？虚拟制造技术包括哪些?

1.虚拟制造

虚拟制造(virtual manufacturing VM)，又译为拟实制造，一些国外文献上也称为像素制造(Manufacturing on Pixels)或屏幕制造(Screen Manufacturing)，是在20世纪90年代由美国首先提出的一种先进制造技术的全新概念。当前，不同学者对虚拟制造的定义有着不同看法：

佛罗里达大学Gloria J.Wiens等人将虚拟制造定义为：虚拟制造是与实际制造一样‚只是在计算机上执行制造全过程‚其中虚拟模型是在实际制造之前用于对产品的功能及可制造性的潜在问题进行预测。

美国空军Wright实验室的定义是:虚拟制造是仿真、建模与分析技术及工具的综合应用，以增强各层制造设计和生产决策与控制。

马里兰大学Edward Lin的定义是:虚拟制造是一个用于增强各级决策与控制的一体化的、综合性的制造环境。

随着虚拟现实技术的发展，我国学者对虚拟制造又提出了新的定义，即：虚拟制造是将实际的制造过程在计算机上的本质体现，也就是基于计算机仿真和虚拟现实技术，在计算机上实现产品的研发、制造以及管理和控制等制造本质过程,从而增加制造过程各级的决策和控制能力。

2.虚拟制造的特点

(1)虚拟性

对于新产品的设计、检验都是在一个虚拟的设计环境里。

(2)集成性

它可以对各种其他的相关技术能够实现无缝的连接，提供了一个很好的平台，能够实现其它仿真软件的相互联系。

(3)分布性

跟集成性的特点相似，它能够提供一个信息平台，使得不同部门的人员能够在一个平台上进行设计方面的沟通，加快开发进程。

(4)依赖性

它只是人类对制造过程认识的综合演练，并不能产生关于实际物理过程的新知识，其仿真精度也受限于仿真模型与真实模型的近似程度。

3.虚拟制造种类

当前，虚拟制造主要分为：以设计为中心的虚拟制造、以生产为中心的虚拟制造、以控制为中心的虚拟制造。

(1)以设计为中心的虚拟制造

在产品与工艺设计过程中加入制造信息，在计算机中模拟仿真“制造”过程，并预测方案可行性及产品性能等，为现实制造提供参考。它的主要支持技术包括特征造型、面向数学的模型设计及加工过程的仿真技术。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、容差分析和加工过程仿真。

(2)以生产为中心的虚拟制造

再生产模型过程中加入仿真能力‚以便对多种加工过程进行比较分析，检验新工艺流程的可信度、产品的生产效率、资源的需求状况包括购置新设备、征询盟友等‚从而优化制造环境的配置和生产的供给计划。它的主要支持技术包括虚拟现实技术和嵌入式仿真技术‚其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。

(3)以控制为中心的虚拟制造

在控制模型和实际的生产过程‚中运用仿真能力，模拟实际的车间生产‚评估车间生产活动‚达到优化制造过程的目的。它的主要支持技术有对离散制造一基于仿真的实时动态调度对连续制造一基于仿真的最优控制。

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