數(shù)字化虛擬制造在制造業(yè)的應(yīng)用

1、如果對您有幫助！感謝評論與分享數(shù)字化虛擬制造在制造業(yè)的應(yīng)用導(dǎo)讀：本文數(shù)字化虛擬制造在制造業(yè)的應(yīng)用，僅供參考，如果覺得很不錯(cuò)，歡迎點(diǎn)評和分享。(作者未知)數(shù)字化虛擬制造技術(shù)是用三維的動(dòng)態(tài)仿真模型模擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、仿真、優(yōu)化、測試、工藝、分析等相關(guān)過程。概括簡介了虛擬制造技術(shù)及其在產(chǎn)品制造和數(shù)字化工廠兩個(gè)方面的應(yīng)用。1、虛擬制造VM虛擬制造是指利用信息技術(shù)，三維仿真技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)對制造知識進(jìn)行系統(tǒng)化組織與分析，對整個(gè)制造過程建模，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行設(shè)計(jì)評估和制造活動(dòng)仿真，強(qiáng)調(diào)用虛擬制造模型描述制造全過程，在實(shí)際的物理制造之前就具有了對產(chǎn)品性能及其可制造性的預(yù)測能力。虛擬制造技術(shù)涉及面很廣，如環(huán)境構(gòu)

2、成技術(shù)、過程特征抽取、元模型、集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)、制造特征數(shù)據(jù)集成、多學(xué)科交叉功能、決策支持工具、接口技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、建模與仿真技術(shù)等。其中后3項(xiàng)是虛擬制造的核心技術(shù)。1.1建模技術(shù)虛擬制造系統(tǒng)VMS是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)RMS在虛擬環(huán)境下的映射，是RMS的模型化、形式化和計(jì)算機(jī)化的抽象描述和表示。VMS的建模包括生產(chǎn)模型、產(chǎn)品模型和工藝模型。(1)生產(chǎn)模數(shù)字化虛擬制造技術(shù)是用三維的動(dòng)態(tài)仿真模型模擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、仿真、優(yōu)化、測試、工藝、分析等相關(guān)過程。概括簡介了虛擬制造技術(shù)及其在產(chǎn)品制造和數(shù)字化工廠兩個(gè)方面的應(yīng)用。1、虛擬制造VM虛擬制造是指利用信息技術(shù)，三維仿真技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)對制造知識進(jìn)

3、行系統(tǒng)化組織與分析，對整個(gè)制造過程建模，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行設(shè)計(jì)評估和制造活動(dòng)仿真，強(qiáng)調(diào)用虛擬制造模型描述制造全過程，在實(shí)際的物理制造之前就具有了對產(chǎn)品性能及其可制造性的預(yù)測能力。虛擬制造技術(shù)涉及面很廣，如環(huán)境構(gòu)成技術(shù)、過程特征抽取、元模型、集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)、制造特征數(shù)據(jù)集成、多學(xué)科交叉功能、決策支持工具、接口技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、建模與仿真技術(shù)等。其中后3項(xiàng)是虛擬制造的核心技術(shù)。1.1建模技術(shù)虛擬制造系統(tǒng)VMS是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)RMS在虛擬環(huán)境下的映射，是RMS的模型化、形式化和計(jì)算機(jī)化的抽象描述和表示。型?？蓺w納為靜態(tài)描述和動(dòng)態(tài)描述兩個(gè)方面。靜態(tài)描述是指系統(tǒng)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)特性的描述。動(dòng)態(tài)描述是指

4、在已知系統(tǒng)狀態(tài)。(2)產(chǎn)品模型。產(chǎn)品模型是制造過程中，各類實(shí)體對象模型的集合。目前產(chǎn)品模型描述的信息有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品形狀特征等靜態(tài)信息。而對VMS來說，要使產(chǎn)品實(shí)施過程中的全部活動(dòng)集成，就必須具有完備的產(chǎn)品模型，所以虛擬制造下的產(chǎn)品模型不再是單一的靜態(tài)特征模型，它能通過映射、抽象等方法提取產(chǎn)品實(shí)施中各活動(dòng)所需的模型，包括三維動(dòng)態(tài)模型，干涉檢查，應(yīng)力分析等。(3)工藝模型。將工藝參數(shù)與影響制造功能的產(chǎn)品設(shè)計(jì)屬性聯(lián)系起來，以反應(yīng)生產(chǎn)模型與產(chǎn)品模型之間的交互作用。工藝模型必須具備以下功能：計(jì)算機(jī)工藝仿真、制造數(shù)據(jù)表、制造規(guī)劃、統(tǒng)計(jì)模型以及物理和數(shù)學(xué)模型。1.2 仿真技術(shù)仿真就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)對復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)

5、系統(tǒng)經(jīng)過抽象和簡化形成系統(tǒng)模型，然后在分析的基礎(chǔ)上運(yùn)行此模型，從而得到系統(tǒng)一系列的統(tǒng)計(jì)性能。由于仿真是以系統(tǒng)模型為對象的研究方法，不會干擾實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算能力，仿真可以用很短時(shí)間模擬實(shí)際生產(chǎn)中需要很長時(shí)間的生產(chǎn)周期，因而可以縮短決策時(shí)間，避免資金、人力和時(shí)間的浪費(fèi)，并可重復(fù)仿真，優(yōu)化實(shí)施方案。仿真的基本步驟為：研究系統(tǒng)一收集數(shù)據(jù)、建立系統(tǒng)模型一確定仿真算法、建立仿真模型、運(yùn)行仿真模型輸出結(jié)果并分析。產(chǎn)品制造過程仿真，可歸納為制造系統(tǒng)仿真和加工過程仿真。虛擬制造系統(tǒng)中的產(chǎn)品開發(fā)涉及到產(chǎn)品建模仿真、設(shè)計(jì)過程規(guī)劃仿真、設(shè)計(jì)思維過程和設(shè)計(jì)交互行為仿真等，以便對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，實(shí)

6、現(xiàn)設(shè)計(jì)過程早期反饋，減少或避免產(chǎn)品設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。加工過程仿真，包括切削過程仿真、裝配過程仿真、檢驗(yàn)過程仿真以及焊接、壓力加工、鑄造仿真等。1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VRT虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是綜合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)、各種顯示和控制等接口設(shè)備，在計(jì)算機(jī)上生成可交互的三維環(huán)境(稱為虛擬環(huán)境)中提供沉浸感覺的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括操作者、機(jī)器和人機(jī)接口3個(gè)基本要素。利用VRS可以對真實(shí)世界進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，通過用戶的交互輸人，并及時(shí)按輸出修改虛擬環(huán)境，使人產(chǎn)生身臨其境的沉浸感覺。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是VM的關(guān)鍵技術(shù)之一。2、數(shù)字化虛擬制造在制造業(yè)中應(yīng)用數(shù)字化虛擬制造技術(shù)首先在飛機(jī)、汽車等工業(yè)領(lǐng)域獲得了成功的應(yīng)用。目前，虛擬制造技

7、術(shù)的應(yīng)用主要在以下幾個(gè)方面。2.1虛擬產(chǎn)品制造應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對零件的加工方法、工序順序、工裝的選用、工藝參數(shù)的選用，加工工藝性、裝配工藝性、配合件之間的配合性、連接件之間的連接性、運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)性等均可建模仿真。建立數(shù)字化虛擬樣機(jī)是一種嶄新的設(shè)計(jì)模式和管理體系。虛擬樣機(jī)是基于三維CAD的產(chǎn)物。三維CAD系統(tǒng)是造型工具，能支持“自頂向下”和“自底向上”等設(shè)計(jì)方法，完成結(jié)構(gòu)分析、裝配仿真及運(yùn)動(dòng)仿真等復(fù)雜設(shè)計(jì)過程，使設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際設(shè)計(jì)過程。三維造型系統(tǒng)能方便地與CAE系統(tǒng)集成，進(jìn)行仿真分析;能提供數(shù)控加工所需的信息，如NC代碼，實(shí)現(xiàn)CAD/CAE/CAPP/CAM的集成。一個(gè)完整的虛擬樣機(jī)應(yīng)包含如下的內(nèi)容：(1)零部件的三維CAD模型及各級裝配體，三維模型應(yīng)參數(shù)化、適合于變形設(shè)計(jì)和部件模塊化；(2)與三維CAD模型相關(guān)聯(lián)