先進制造技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)

2006-4-261成本沉淀理論—設(shè)計的重要性

現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是先進制造技術(shù)的第一個環(huán)節(jié)，根據(jù)成本沉淀理論，設(shè)計成本占產(chǎn)品成本5-7%，但卻決定產(chǎn)品成本的70％!設(shè)計開發(fā)生產(chǎn)準(zhǔn)備加工材料消耗銷售管理

100%50

0

5%70%18%

7%

5%54%28%

3%對成本的影響所需成本企業(yè)中成本的確定2006-4-262傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造模式是一個開環(huán)系統(tǒng)，即原料工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品使用報廢棄入環(huán)境。它是靠大量消耗資源和破壞環(huán)境為代價的工業(yè)發(fā)展模式。所以設(shè)計技術(shù)主要考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量和成本。2006-4-263現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是根據(jù)產(chǎn)品在整個生命周期中功能和市場競爭（時間、質(zhì)量、價格）的需要，考慮生態(tài)環(huán)境和資源效率，應(yīng)用科學(xué)知識和現(xiàn)化技術(shù)，經(jīng)過設(shè)計人員創(chuàng)造性的思維、規(guī)劃和決策，制定先進的產(chǎn)品設(shè)計方案，通過CAD等先進方法，并使方案付褚實施的技術(shù)。2006-4-264現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的特點現(xiàn)代設(shè)計從單純的產(chǎn)品功能設(shè)計擴展到生命周期設(shè)計（包括考慮環(huán)境因素的綠色設(shè)計）;從傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計轉(zhuǎn)向應(yīng)用現(xiàn)代計算機技術(shù)的數(shù)字化設(shè)計技術(shù);從傳統(tǒng)的順序設(shè)計方式過渡到并行設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)設(shè)計等。

現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的發(fā)展方向是不斷吸收現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，使其實現(xiàn)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。2006-4-265現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)包含了：綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)優(yōu)良性能設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術(shù)全壽命周期設(shè)計技術(shù)2006-4-266綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)是在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率，使產(chǎn)品在整個生命周期（設(shè)計、制造、使用到報廢）中，符合環(huán)境保護和人類健康的需要，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率最高，能源消耗最低的設(shè)計技術(shù)。2006-4-267綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)包括:面向環(huán)境的設(shè)計技術(shù)面向能源的設(shè)計技術(shù)面向材料的設(shè)計技術(shù)人機工程設(shè)計技術(shù)2006-4-268綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)舉例

—零件結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化減少材料利用2006-4-269優(yōu)良性能設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)優(yōu)良性能設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)是一項以提高機械產(chǎn)品綜合性能為目標(biāo)的設(shè)計技術(shù)，是各種創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是全壽命周期設(shè)計技術(shù)的必要條件，世界各發(fā)達(dá)國家和企業(yè)都十分重視此技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用。體現(xiàn)在靜態(tài)到動態(tài)、單項到綜合、個體到系統(tǒng)、無限壽命到有限壽命、設(shè)計對象向太空、深水、微觀、生命等領(lǐng)域發(fā)展，設(shè)計的基礎(chǔ)理論要求更高。2006-4-2610優(yōu)良性能設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)包括：可靠性設(shè)計試驗技術(shù)防疲勞斷裂設(shè)計技術(shù)系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計和穩(wěn)定性設(shè)計技術(shù)摩擦學(xué)設(shè)計技術(shù)防腐蝕設(shè)計技術(shù)表面工程設(shè)計技術(shù)狀態(tài)監(jiān)測補償控制技術(shù)2006-4-2611競爭優(yōu)優(yōu)勢創(chuàng)創(chuàng)建技技術(shù)競爭優(yōu)優(yōu)勢創(chuàng)創(chuàng)建技技術(shù)是是從產(chǎn)產(chǎn)品的的工作作特性性和功功能目目標(biāo)出出發(fā)，，在特特定技技術(shù)、、經(jīng)濟濟和社社會等等具體體條件件下，，根據(jù)據(jù)相鄰鄰學(xué)科科的原原理，，創(chuàng)造造性地地設(shè)計計產(chǎn)品品，并并使它它在技技術(shù)及及經(jīng)濟濟上達(dá)達(dá)到最最佳水水平。。重點研研究設(shè)設(shè)計思思維、、功能能目標(biāo)標(biāo)評價價、設(shè)設(shè)計決決策技技術(shù)、、新的的設(shè)計計理論論與方方法、、CAD和集成成化、智能化化。2006-4-2612競爭優(yōu)優(yōu)勢創(chuàng)創(chuàng)建技技術(shù)包括：：創(chuàng)新設(shè)設(shè)計技技術(shù)降低成成本設(shè)設(shè)計技技術(shù)快速設(shè)設(shè)計技技術(shù)仿真與與虛擬擬設(shè)計計技術(shù)術(shù)智能設(shè)設(shè)計技技術(shù)廣義優(yōu)優(yōu)化技技術(shù)工業(yè)產(chǎn)產(chǎn)品造造型設(shè)設(shè)計技技術(shù)采用新新原理理、新新方法法的全全新產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計設(shè)計是是一種種創(chuàng)造造性思思維活活動，，隨科科技和和經(jīng)濟濟的發(fā)發(fā)展對對創(chuàng)新新設(shè)計計提出出新的的挑戰(zhàn)戰(zhàn)，計計算機機的應(yīng)應(yīng)用為為設(shè)計計創(chuàng)新新帶來來新希希望，，智能能化是是重要要方向向。以縮短短產(chǎn)品品開發(fā)發(fā)周期期為主主要目目的設(shè)設(shè)計技技術(shù)，，包括括模塊塊化設(shè)設(shè)計、、并行行設(shè)計計、基基于實實例設(shè)設(shè)計、、反求求設(shè)計計、虛虛擬設(shè)設(shè)計等等，一一切有有助于于加快快產(chǎn)品品開發(fā)發(fā)速度度的理理論和和方法法都是是快速速設(shè)計計的組組成部部分，，涉及及多學(xué)學(xué)科的的交叉叉、多多方向向發(fā)展展。并聯(lián)機機床設(shè)設(shè)計2006-4-2613全壽命命周期期設(shè)計計技術(shù)術(shù)全壽命命周期期設(shè)計計改變變了制制造業(yè)業(yè)的企企業(yè)結(jié)結(jié)構(gòu)和和工作作方式式，能能對產(chǎn)產(chǎn)品生生產(chǎn)周周期、、質(zhì)量量和成成本進進行有有效控控制，，形成成生產(chǎn)產(chǎn)、銷銷售、、用戶戶服務(wù)務(wù)一條條龍。。主要要體現(xiàn)現(xiàn)在縮縮短產(chǎn)產(chǎn)品投投放市市場時時間、、提高高質(zhì)量量、降降低生生產(chǎn)成成本、、增強強市場場競爭爭力。。其特特點是是全壽壽命全全系統(tǒng)統(tǒng)管理理、全全壽命命周期期費用用分析析，達(dá)達(dá)到““優(yōu)生生、優(yōu)優(yōu)育、、優(yōu)管管”。。它包括括并行行設(shè)計計技術(shù)術(shù)、面面向制制造的的設(shè)計計技術(shù)術(shù)、全全壽命命周期期設(shè)計計數(shù)據(jù)據(jù)管理理技術(shù)術(shù)、全全壽命命周期期管理理及費費用分分析技技術(shù)。。2006-4-2614全壽命命周期期設(shè)計計過程程框圖圖ProductLifecycleTransformationfortheDigitalEconomy314768259102006-4-2615最引人人注目目的設(shè)設(shè)計技技術(shù)現(xiàn)代設(shè)設(shè)計技技術(shù)中中最受受設(shè)計計工作作者關(guān)關(guān)心的的是并行設(shè)設(shè)計技術(shù)和和虛擬設(shè)設(shè)計技術(shù)。。2006-4-2616并行設(shè)設(shè)計技技術(shù)并行設(shè)設(shè)計是是并行行工程程、協(xié)協(xié)同設(shè)設(shè)計、、敏捷捷制造造、虛虛擬制制造等等先進進技術(shù)術(shù)的基基礎(chǔ)，，它涉涉及到到計算算機技技術(shù)、、通訊訊技術(shù)術(shù)、機機械設(shè)設(shè)計方方法等等領(lǐng)域域。而而并行行工程程是把把CAD、制造、、管理理和質(zhì)質(zhì)量保保證等等有機機地集集成在在一起起，實實現(xiàn)信信息集集成、、信息息共享享、過過程集集成。。設(shè)計計者一一開始始就考考慮到到產(chǎn)品品全生生命周周期中中所有有因素素，包包括質(zhì)質(zhì)量、、進度度、成成本和和用戶戶需求求。2006-4-2617并行設(shè)設(shè)計的的內(nèi)容容（1）過程重重構(gòu)：：由傳統(tǒng)統(tǒng)的串串行產(chǎn)產(chǎn)品開開發(fā)模模式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成成集成成的、、并行行的產(chǎn)產(chǎn)品開開發(fā)模模式，，使下下游設(shè)設(shè)計過過程中中的需需求及及早地地反饋饋給相相應(yīng)過過程中中。數(shù)字化化產(chǎn)品品定義義：包括數(shù)數(shù)字化化產(chǎn)品品模型型定義義和管管理、、數(shù)字字化過過程定定義和和管理理、數(shù)數(shù)字化化工具具定義義和信信息集集成，，如DFQ、DFA、DFM、CAD/CAE/CAM集成等等。2006-4-2618并行設(shè)設(shè)計的的內(nèi)容容（2）產(chǎn)品開開發(fā)隊隊伍重重構(gòu)：：將傳統(tǒng)統(tǒng)的以以功能能部門門為主主線的的產(chǎn)品品設(shè)計計，改改變以以產(chǎn)品品為主主線，，組織織多功功能集集成產(chǎn)產(chǎn)品開開發(fā)團團隊，，進行行產(chǎn)品品并行行開發(fā)發(fā)。協(xié)同工作環(huán)環(huán)境：利用多煤體體、網(wǎng)絡(luò)等等技術(shù)，組組建協(xié)調(diào)工工作環(huán)境，，支持并行行設(shè)計。并行設(shè)計技技術(shù)實際上是一一門涉及多多個領(lǐng)域的的交叉學(xué)科科，內(nèi)容極極為豐富。。2006-4-2619產(chǎn)品分析2006-4-2620以下圖零件件的模具設(shè)設(shè)計為例2006-4-2621在進行模具具設(shè)計時，，生產(chǎn)、采采購、工藝藝、標(biāo)準(zhǔn)化化、設(shè)計、、試模等方方面的技術(shù)術(shù)人員協(xié)同同工作，完完成設(shè)計。。2006-4-2622利用模具CAD/CAM軟件，自動動提取BOM表供各生產(chǎn)產(chǎn)環(huán)節(jié)使用用。2006-4-2623利用自頂向向下的設(shè)計計方法，將將總體零件件分解給不不同的設(shè)計計小組。2006-4-2624CE產(chǎn)品設(shè)計過過程（分組組）2006-4-2625型芯設(shè)計、、NC編程、加工工小組2006-4-2626模架、模板板采購加工工組2006-4-2627標(biāo)準(zhǔn)件準(zhǔn)備備小組2006-4-2628利用CE以最短的交交貨期、最最好的質(zhì)量量、最低的的成本在市市場競爭中中贏得客戶戶。2006-4-2629虛擬設(shè)計技技術(shù)全球化、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化和虛虛擬化己成成為制造業(yè)業(yè)發(fā)展的重重要特征，，實現(xiàn)虛擬擬設(shè)計是制制造業(yè)虛擬擬化的重要要內(nèi)容。近近年來，為為了縮短產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)周周期、降低低生產(chǎn)成本本，人們提提出了各種種各樣的制制造模式。。計算機技技術(shù)的發(fā)展展為這些制制造模式的的應(yīng)用提供供了有力的的支持，““虛擬現(xiàn)實實”技術(shù)的的引入更是是加快了各各種敏捷制制造模式的的實現(xiàn)。2006-4-2630虛擬現(xiàn)實技技術(shù)虛擬現(xiàn)實技技術(shù)(VirtualReality)是一種三維維計算機圖圖形技術(shù)與與計算機硬硬件技術(shù)集集成而實現(xiàn)現(xiàn)的高級人人機交互技技術(shù)，讓用用戶通過視視覺、聽覺覺、觸覺、、甚至嗅覺覺和味覺等等多種知覺覺方式，實時地與計計算機所建建造的仿真真環(huán)境發(fā)生生相互作用用。比如，，進入“虛虛擬廠房””，操縱縱“虛擬機機床”，，抓取“虛虛擬零件””，組裝裝“虛擬設(shè)設(shè)備”等等等。2006-4-2631虛擬現(xiàn)實的的硬件設(shè)備備虛擬現(xiàn)實技技術(shù)提供：：具有獨特特輸入/輸輸出裝置的的特殊人機機界面，如如頭盔式顯顯示器HMD、跟蹤器、、數(shù)據(jù)手套套、定位器器等。借助助這些虛擬擬外設(shè)，比比之傳統(tǒng)CAD技術(shù)，用戶戶就可沉浸浸在仿真環(huán)環(huán)境之中，，有“身臨臨其境”的的感覺，從從而完成在在現(xiàn)實世界界中可能或或不可能的的工作。2006-4-2632（1）頭盔（HMD-HeadMountedDisplay)兩個LCD或CRT顯示器典型分辨率率360x2402006-4-2633（2）立體眼鏡鏡由液晶光柵柵眼鏡和紅紅外線控制制器組成。。（3）三維鼠標(biāo)標(biāo)六自由度探探測器，利利用內(nèi)構(gòu)式式超聲接收收器和具有發(fā)射器的的固定基坐坐標(biāo)來測量量鼠標(biāo)器離離開桌面后的位置和和方向。（4）跟蹤器（（Tracker)對VR用戶的頭或或手的位置置和方向進進行實時的的、精確的測量量。類型型有：機械式、電電磁式和超超聲式。2006-4-2634（5）數(shù)據(jù)手套套將用戶手的的姿勢轉(zhuǎn)化化成計算機機能讀的數(shù)數(shù)據(jù)，有測測量幾個或全全部手指關(guān)關(guān)節(jié)的傳感感器。有的的具有三維維傳感器，以以跟蹤用戶戶腕部的運運動?；诠鈱?dǎo)衰衰減的光纖纖手套2006-4-2635（6）立體投影影屏幕通過立體復(fù)復(fù)合技術(shù)顯顯示左、右右眼的信息息。使用“無源源”偏振眼眼鏡。價格低，可可多人參與與。2006-4-2636（1）單人沉浸浸式頭盔式立體體顯示器產(chǎn)生逼真的的沉浸感虛擬環(huán)境產(chǎn)生器頭盔顯示器聲音合成聲音合成語音識別電子顯示裝置頭/眼/手跟蹤觸覺/動覺系統(tǒng)手位置頭位置眼位置虛擬現(xiàn)實環(huán)環(huán)境的幾種種主要形式式2006-4-2637（2）虛擬世界界窗口在虛擬環(huán)境境中建立一一窗口，通通過該窗口口漫游環(huán)境境。（3）半實物模模擬建立半事物物模擬環(huán)境境，并提供供實際控制制與屏幕上上虛擬環(huán)境之之間的交互互途徑。（4）CAVE墻式顯示屏屏全自動聲聲像虛擬環(huán)環(huán)境。2006-4-2638虛擬現(xiàn)實技技術(shù)應(yīng)用真實感圖形形顯示2006-4-2639虛擬現(xiàn)實技技術(shù)應(yīng)用真實感圖形形顯示2006-4-2640虛擬現(xiàn)實技技術(shù)應(yīng)用2006-4-2641虛擬現(xiàn)實技技術(shù)應(yīng)用2006-4-2642高臨場感的的視景仿真真系統(tǒng)2006-4-2643虛擬現(xiàn)實技技術(shù)各種仿真工工具2006-4-2644虛擬現(xiàn)實技技術(shù)虛擬使用、、操作工具具2006-4-2645增強現(xiàn)實技技術(shù)

(AugmentReality)增強現(xiàn)實技技術(shù)是一種種“虛實結(jié)結(jié)合”的人人機交互技技術(shù)，是““看穿(see-through)”計算機生生成顯示技技術(shù)。由于于計算機圖圖像(虛體體)被疊加加在實物(實體)之之上，用戶戶看到了物物理世界與與虛擬世界界的混合體體。比如，，轎車整車車裝配時，，車身是計計算機產(chǎn)生生的圖像，，而車架、、裝配環(huán)境境則是實物物，用戶可可以操作車車身，使之之逼真地安安放在真實實車架上，，從而進行行裝配分析析。2006-4-2646虛擬制造中中的主要使使能技術(shù)目前虛擬制制造的內(nèi)涵涵已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超超出最早的的范疇，但但虛擬現(xiàn)實實技術(shù)和增增強現(xiàn)實技技術(shù)仍然是是虛擬制造造的重要使使能技術(shù)，，可以使虛虛擬制造中中的各項活活動具有更更強的逼真真效果，從從而提供更更準(zhǔn)確的產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計與與過程設(shè)計計的評價分分析手段。。2006-4-2647應(yīng)用虛擬制制造的意義義虛擬制造技技術(shù)可以用用于產(chǎn)品與與過程設(shè)計計、產(chǎn)品開開發(fā)成本和和風(fēng)險分析析估算、產(chǎn)產(chǎn)品與過程程開發(fā)的集集成，生產(chǎn)產(chǎn)管理決策策的改善，，產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)前各項生生產(chǎn)活動的的驗證等。。虛擬制造技技術(shù)可以促促進遠(yuǎn)程協(xié)協(xié)同產(chǎn)品開開發(fā)的實現(xiàn)現(xiàn)，充分利利用網(wǎng)絡(luò)上上的制造資資源。虛擬制造技技術(shù)可以應(yīng)應(yīng)用于制造造業(yè)企業(yè)或或教育部門門的技能培培訓(xùn)與教育育。2006-4-2648國外研究概概況(1)虛擬制造技技術(shù)是九十十年代產(chǎn)物物，國外許許多知名企企業(yè)正在積積極開發(fā)此此技術(shù)。在在汽車、飛飛機、工程程機械、武武器等產(chǎn)品品上應(yīng)用成成果己有報報導(dǎo)，以下下是幾個例例子：⑴美國國防防部先進研研究計劃署署ARPA正在致力于于將虛擬環(huán)環(huán)境與物理理建模、分分布離散模模擬等技術(shù)術(shù)結(jié)合，為為虛擬武器器設(shè)計提供供先進的手手段。2006-4-2649國外研究概概況(2)⑵加利福尼尼亞軍火承承包商RockwellInternational開發(fā)了將現(xiàn)現(xiàn)有CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳傳遞到虛擬擬環(huán)境的軟軟件，工程程技術(shù)人員員能看見設(shè)設(shè)備部件是是如何被裝裝配的，無無須制作零零部件的物物理模型。。⑶美國Metalagraphic公司應(yīng)用虛虛擬檢測技技術(shù)于航空空和軍事產(chǎn)產(chǎn)品的零部部件加工。。2006-4-2650國外研究概概況(3)⑷食品生產(chǎn)產(chǎn)商Nabisco計劃將組裝裝生產(chǎn)線進進行擬實化化，以便培培訓(xùn)人員去去維護和維維修生產(chǎn)線線。⑸摩托羅拉拉自1994年起使使用虛擬技技術(shù)開發(fā)產(chǎn)產(chǎn)品，據(jù)報報道，該項項技術(shù)節(jié)約約了該公司司數(shù)百萬美美元的培訓(xùn)訓(xùn)費用。⑹波音公司司用虛擬原原型技術(shù)在在計算機上上建立了波波音777飛機的最最終模型。。2006-4-2651國外研究概概況(4)⑺福特汽車車公司已經(jīng)經(jīng)計劃在汽汽車設(shè)計與與工程中應(yīng)應(yīng)用虛擬環(huán)環(huán)境技術(shù)，，該公司的的先進車輛輛技術(shù)組在在裝配仿真真和虛擬成成型方面應(yīng)應(yīng)用虛擬技技術(shù)，以提提高空氣動動力學(xué)、人人機工程學(xué)學(xué)和外型表表面建模的的效果。⑻卡特匹勒勒(CaterpillarInc)公司將虛擬擬設(shè)計技術(shù)術(shù)用在評價價新樣車的的內(nèi)部可視視性。該公公司還打算算用該項技技術(shù)讓客戶戶“實際試試車”新產(chǎn)產(chǎn)品。2006-4-2652國外研究概概況(5)⑼在基礎(chǔ)礎(chǔ)研究和和工具系系統(tǒng)開發(fā)發(fā)方面也也取得了了進展①美國馬馬里蘭大大學(xué)開發(fā)發(fā)了用于于分析設(shè)設(shè)計產(chǎn)品品可制造造性的IMACS系統(tǒng)；②美國NIST正在開發(fā)發(fā)面向虛虛擬制造造的信息息交換系系統(tǒng)；③美國華華盛頓州州立大學(xué)學(xué)面向設(shè)設(shè)計與制制造的虛虛擬環(huán)境境VEDAM系統(tǒng)是在在PTC的Pro/Engineer等CAD/CAM系統(tǒng)上開開發(fā)的，，包括加加工設(shè)備備建模、、虛擬設(shè)設(shè)計、虛虛擬制造造和虛擬擬裝配等等虛擬環(huán)環(huán)境。2006-4-2653國外研究究概況(6)④英國Bath大學(xué)的G.Bayliss等人提出出的VMAN(VirtualManufacturing)計劃指在在探索簡簡易的虛虛擬現(xiàn)實實技術(shù)對對工程領(lǐng)領(lǐng)域的計計算機輔輔助設(shè)計計的作用用。在該該計劃中中，利用用虛擬現(xiàn)現(xiàn)實技術(shù)術(shù)生成工工作空間間，允許許用戶利利用假想想的機器器設(shè)備制制造產(chǎn)品品，然后后將該過過程再現(xiàn)現(xiàn)在真實實的數(shù)控控機床上上。2006-4-2654國外研究究概況(7)⑤新加坡坡國立大大學(xué)Lee和Noh等人利用用因特網(wǎng)網(wǎng)、專家家系統(tǒng)開開發(fā)工具具、HTML/VRML和數(shù)據(jù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)，開發(fā)發(fā)了一個個虛擬制制造原型型系統(tǒng)作作為工程程和生產(chǎn)產(chǎn)活動的的實驗臺臺；⑥日本大大阪大學(xué)學(xué)工學(xué)部部電子控控制機械械學(xué)科的的巖田一一明教授授和小野野里雅彥彥副教授授領(lǐng)導(dǎo)的的研究小小組自1991年著手手開發(fā)應(yīng)應(yīng)用的虛虛擬制造造系統(tǒng)VirtualWorks和OpenVirtualWorks。該系統(tǒng)統(tǒng)能如同同現(xiàn)實制制造。2006-4-2655國外研究究概況(8)系統(tǒng)一般般生成和和處理有有關(guān)制造造系統(tǒng)的的構(gòu)造、、狀態(tài)、、行為等等信息，，包括模模擬設(shè)計計、規(guī)劃劃、管理理等制造造活動的的虛擬邏邏輯系統(tǒng)統(tǒng)和建模模，諸如如機器、、材料、、工作人人員等生生產(chǎn)現(xiàn)場場中的物物理實體體，并模模擬這些些物理實實體間相相互作用用的虛擬擬物理系系統(tǒng)。2006-4-2656國內(nèi)研究究概況(1)國內(nèi)虛擬擬制造技技術(shù)尚處處于研究究起步階階段。虛擬制造造技術(shù)的的一些單單元技術(shù)術(shù)在國家家自然科科學(xué)基金金、國家家863計劃、、國家重重點攻關(guān)關(guān)項目的的資助下下己取得得了一定定的成果果。1998年年8月““虛擬制制造技術(shù)術(shù)研討與與演示會會”在北北京舉行行、標(biāo)志志著相關(guān)關(guān)領(lǐng)域的的研究己己初具規(guī)規(guī)模。2006-4-2657國內(nèi)研究究概況(2)國內(nèi)具體體研究的的內(nèi)容涉涉及虛擬擬產(chǎn)品裝裝配、虛虛擬塑性性成型、、機床總總體方案案虛擬設(shè)設(shè)計、虛虛擬測試試、虛擬擬板材成成型、虛虛擬數(shù)控控加工以以及虛擬擬組織和和虛擬企企業(yè)等。。但從總總體來看看，由于于計算機機軟硬件件設(shè)備的的限制，，大多停停留在系系統(tǒng)框架架和總體體技術(shù)的的研究程程度，實實質(zhì)性的的面向應(yīng)應(yīng)用的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)研究還還有待進進一步拓拓寬范圍圍。2006-4-2658虛擬制造造技術(shù)涉涉及的軟軟件國外軟件件公司在在巨大應(yīng)應(yīng)用需求求推動下下，紛紛紛推出Deneb、Multigen、dVISE、WorldToolKit、Medit、MR、Lightscape、ReleaseX、EAI、MOSS等一批支支持虛擬擬制造的的軟件產(chǎn)產(chǎn)品。從從使用情情況看，，這些軟軟件大大大豐富了了CAD技術(shù)內(nèi)容容，但價價格較貴貴，產(chǎn)品品的模塊塊一般為為數(shù)萬美美元左右右。2006-4-2659幾種軟件件的功能能(1)Deneb軟件是美美國DenebRobotics公司開發(fā)發(fā)的，系系統(tǒng)有五五個模塊塊：Envision、Quest、VirtualNC、Assembly、ERGO。主要功功能有：：虛擬樣樣機設(shè)計計分析、、虛擬環(huán)環(huán)境漫游游、離散散事件仿仿真、加加工過程程仿真、、虛擬裝裝配和拆拆卸仿真真、人體體建模與與分析等等。EAI軟件是由由美國EngineeringAnimationINC公司開發(fā)發(fā)，有三三個模塊塊：VisMockUpVisFly、VisLab，功能是是裝配分分析、裝裝配設(shè)置置評估、、模型可可視化，，三維工工程動畫畫。2006-4-2660幾種軟件件的功能能(2)dVISE軟件是英英國Division公司開發(fā)發(fā)，系統(tǒng)統(tǒng)有五個個模塊：：dv/WebFly、dv/Player、dv/Review、dv/Mock-Up、dvReality。主要功功能有：：實時網(wǎng)網(wǎng)上信息息瀏覽、、虛擬樣樣機、裝裝配拆卸卸仿真等等。WorldToolKit軟件是美美國Sence8公司開發(fā)發(fā)，主要要模塊是是WorldUp。主要功功能是實實時交互互虛擬環(huán)環(huán)境的建建立。2006-4-2661虛擬制造造技術(shù)的的研究動動向(1)虛擬制造造系統(tǒng)的的體系研研究：包包括系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)成成及相互互關(guān)系、、系統(tǒng)的的功能、、系統(tǒng)的的實現(xiàn)技技術(shù)等。。日本大大阪大學(xué)學(xué)小野里里雅彥等等人參照照現(xiàn)實制制造系統(tǒng)統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)與功能能提出了了虛擬制制造系統(tǒng)統(tǒng)的體系系框架。。美國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)與技技術(shù)研究究所NIST提出的強強調(diào)模塊塊化的虛虛擬制造造體系包包括調(diào)度度器Scheduler、控制器器Controller、仿真器器Simulator、數(shù)據(jù)采采集模塊塊Dataacquisitionmodule、狀態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)庫Statusdatabase。2006-4-2662虛擬制造造技術(shù)研研究動向向(2)支持虛擬擬制造軟軟件系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)研研究。目目前商用用相關(guān)軟軟件系統(tǒng)統(tǒng)的功能能有限，，大多只只能完成成三維世世界的