三申屹、研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù) 

　　虛擬制造是近幾年來國際上提出的隧膏，完整的理論體系還沒有形成，其研究處于探索階段杆煞。雖然某些基礎(chǔ)單元技術(shù)已有了較深入的研究腐泻，但即使在歐美日等工業(yè)發(fā)達國家，目前也主要是分析虛擬環(huán)境下基礎(chǔ)單元技術(shù)的要求贫悄，對其進行理論上的研究瑞驱。美國自然科學基金(NSF)窄坦、美國國家標準和技術(shù)研究所(NIST)和美國國防部高級研究計劃署(ARPA)資助和支持下的幾所大學和企業(yè)聯(lián)合研究中心正在進行虛擬制造各個領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)方面的研究。日本東京大學和大阪大學的研究人員自1993年起也在CIRP上發(fā)表論文鸭津，論述虛擬環(huán)境下產(chǎn)品建模的需求及其關(guān)鍵技術(shù)、虛擬制造系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)等 方面的研究成果仿扩。 

　　虛擬制造對于很多工業(yè)部門來說，仍處于醞釀階段惹你，對于大多數(shù)企業(yè)還僅僅只有單元技術(shù)哈滥，目前已真正在開始從事虛擬制造的企業(yè)有波音的777部等。 

　　我國在虛擬制造領(lǐng)域方面的研究基本上處于剛剛起步階段樟闽。為適應制造技術(shù)今后的發(fā)展趨勢柳卒，有必要對其進行深入研究，使我國的制造技術(shù)上一個新臺階滑蚯，達到國際先進水平作彤，并為我國制造業(yè)的發(fā)展提供一條新途徑。其關(guān)鍵技術(shù)的研究分為以下4個層次：

　　1．虛擬制造哲理的研究 

　　虛擬制造哲理的研究為制造企業(yè)實現(xiàn)從精良制造向敏捷制造的轉(zhuǎn)變提供指導思想竭讳。在信息集成的基礎(chǔ)上，通過組織管理浙踢、技術(shù)、資源和人機集成實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程的集成胰舆。在整個產(chǎn)品開發(fā)過程中蹬挤，在基于虛擬現(xiàn)實锤塘、科學計算可視化、多媒體等技術(shù)的虛擬使用環(huán)境伦够、虛擬性能測試環(huán)境以及虛擬制造環(huán)境等虛擬環(huán)境下邦叶，在各種人工智能技術(shù)和方法的支持下，通過集成地應用各種建模尺笼、仿真和分析技術(shù)和工具，實現(xiàn)集成的袄肩、并行的產(chǎn)品和過程開發(fā)以及對產(chǎn)品設(shè)計腋芜、制造過程以及生產(chǎn)規(guī)劃、調(diào)度和管理的測試磺送，利用分布式協(xié)同求解灿意，以提高制造企業(yè)內(nèi)各級決策和控制能力缤剧，使企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)節(jié)、自我完善汗销、自我改造和自我發(fā)展抵窒，以達到提高整體的運作效能、實現(xiàn)全局最優(yōu)決策和提高市場競爭力的目的削茁。 

　　2．虛擬制造技術(shù)層 

　　虛擬制造技術(shù)的研究為虛擬制造的實施和虛擬制造系統(tǒng)的建立提供理論和技術(shù)上的支持茧跋。它由3大主體技術(shù)群(建模技術(shù)群蟋扩、仿真技術(shù)群、控制技術(shù)群)和一個支撐技術(shù)群(為3大主體技術(shù)群的實施提供支持)組成常苍。

　　(1)建模技術(shù)群建模技術(shù)群是指用來開發(fā)虛擬制造系統(tǒng)中各種模型的所有技術(shù)與方法嫩属。主要包括①產(chǎn)品、過程及生產(chǎn)系統(tǒng)建模技術(shù)：虛擬環(huán)境下的產(chǎn)品模型除了要表達產(chǎn)品的幾何／拓撲棺厚、特征漓楣、產(chǎn)品所具有的功能和特性等信息外链患，還應具有動態(tài)結(jié)構(gòu)，以反映在不同開發(fā)階段產(chǎn)品結(jié)構(gòu)纲仍、功能等方面的變化贸毕；此外明棍，還應能夠通過調(diào)度、管理沸版、控制和決策機制 為設(shè)計分析视粮、加工制造间歌、生產(chǎn)規(guī)劃與調(diào)度等各個環(huán)節(jié)提供信息猩肪，實現(xiàn)對其能夠進行多用戶(智能主體)并行演進旷糟。通過在虛擬環(huán)境下巾鹰，產(chǎn)品設(shè)計／制造／生產(chǎn)過程集成化方面的研究楷象，綜合利用虛擬產(chǎn)品、制造過程以及生產(chǎn)系統(tǒng)等各種模型画鉴，對整個產(chǎn)品開發(fā)恢着、制造和生產(chǎn)過程進行仿真掰派；②虛擬公司建模技術(shù)；②虛擬制造環(huán)境與現(xiàn)實制造環(huán)境之間結(jié)構(gòu)系洛、功能等映射關(guān)系的管理描扯、維護纳像、監(jiān)控和更新問題；④基于分布式并行處理環(huán)境下的虛擬制造開放式體系結(jié)構(gòu)的研究憔购；⑤面向整個產(chǎn)品生命周期綜合經(jīng)濟模型和產(chǎn)品評價體系：為產(chǎn)品研制開發(fā)過程中的經(jīng)營決策罚琅、生產(chǎn)決策南谈、產(chǎn)品設(shè)計／制造過程決策以及效益和風險評價等各個方面的評價提供方法国谬、規(guī)范和指標等程堤。 

　　(2)仿真技術(shù)群仿真技術(shù)群是指運行和操作構(gòu)成虛擬制造系統(tǒng)的各種模型的所有方法和技術(shù)谍线。分布式交互仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)在仿真中的應用是虛擬制造對仿真提出的新要求工斤。 

　　(3)控制技術(shù)群控制技術(shù)群是指建模過程、仿真過程所用到的各種管理票从、組織與控制技術(shù)與方法漫雕。①模型部件的組織纫骑、調(diào)度策略及交換技術(shù)蝎亚；②仿真過程的工作流程與信息流程控制；②虛擬制造方法論先馆；④概念設(shè)計與制造方法发框、加工過程、成本估計集成技術(shù)煤墙；⑤集成動態(tài)的梅惯、分布式的、協(xié)作模型的集成技術(shù)仿野；⑥實現(xiàn)最佳設(shè)計的沖突求解技術(shù)铣减；⑦基于仿真的推理技術(shù)；⑧模型及仿真結(jié)果的驗證脚作、確認技術(shù)葫哗；⑨虛擬制造環(huán)境下，產(chǎn)品開發(fā)過程中的調(diào)度與控制機制的研究卓瞻，以及面向產(chǎn)品開發(fā)過程的組織與管理等問題的研究等笤吵。

　　(4)支撐技術(shù)群支撐技術(shù)群是指支持虛擬制造系統(tǒng)開發(fā)、控制與運行的基礎(chǔ)性技術(shù)更扰。主要包括：①數(shù)據(jù)庫技術(shù)叹倒；②人工智能在制造企業(yè)各級組織、產(chǎn)品生命周期的各個階段決策中應用的研究装呢；②系統(tǒng)集成技術(shù)甩芦；④虛擬環(huán)境下分布式并行處理多智能主體協(xié)同求解技術(shù)與系統(tǒng)的研究，以及全局最優(yōu)決策理論和技術(shù)的研究乌烫；⑤綜合可視化技術(shù)(虛擬現(xiàn)實技 術(shù)练歇、科學可視化技術(shù)、計算機仿真和多媒體技術(shù))在虛擬制造環(huán)境構(gòu)造中的應用忍症；⑥計算機軟硬件技術(shù)以及通訊技術(shù)等等跳。 

　　3.虛擬制造原型系統(tǒng)層 

　　在虛擬制造哲理和技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，虛擬制造原型系統(tǒng)的研究和開發(fā)可以從以下3個方面進行廉屑。 

　　（1）從產(chǎn)品整個生命周期的各個階段出發(fā)档玻，建立面向經(jīng)營決策怀泊、產(chǎn)品決策茫藏、設(shè)計、制造霹琼，一直到產(chǎn)品的回收和再利用等各個階段或整個生命周期的原型系統(tǒng)务傲。 

　　（2）從制造企業(yè)的各個組成要素出發(fā)枣申，面向技術(shù)售葡、組織、管理忠藤、人員等各方面建立原型系統(tǒng)挟伙。 

　　（3）根據(jù)原型系統(tǒng)規(guī)模的不同模孩，可劃分為單元級尖阔、過程級、企業(yè)級和虛擬公司級4種規(guī)模榨咐。 

　　4.虛擬制造集成開發(fā)平臺層

　　在理論研究和虛擬制造原型系統(tǒng)的開發(fā)的基礎(chǔ)上疫题，從集成開發(fā)平臺的要求出發(fā)，對虛擬制造的通用功能忿韧、模塊以及子系統(tǒng)等方面進行歸納整理韧似，構(gòu)造虛擬制造集成開發(fā)平臺，以適應靈活方便地建立針對不同產(chǎn)品和制造環(huán)境的虛擬制造系統(tǒng)的需求成止。訂研究內(nèi)容如下： 

　∽求浴（1）虛擬制造集成開發(fā)平臺體系結(jié)構(gòu)的研究； 

　∠烊痢（2）構(gòu)件庫管理系統(tǒng)及構(gòu)件集的建立址嘴； 

　　（3）構(gòu)件重用技術(shù)的研究千有； 

　∈吹（4）自適應開發(fā)界面的研究。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)胶向，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡分享减叫，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責，也不構(gòu)成任何其他建議裕坊。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布包竹、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺籍凝，不為其版權(quán)負責周瞎。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片饵蒂、文字如涉及作品版權(quán)問題声诸，請第一時間告知酱讶，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益彼乌！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn泻肯。