虛擬製造 公差分析

2022-12-07 10:45:04 字數 2190 閱讀 4842

虛擬製造

在當今經濟全球化、**自由化和社會資訊化的形勢下,製造業的經營戰略發生了很大變化,在30~60年代企業追求的是規模效益,如:美國福特汽車公司、通用汽車公司相繼採用剛性流水線進行大批量生產;70年代更加重視降低生產成本,如:日本豐田公司採用準時化生產;80年代提高產品質量成為主要目標;進入90年代新產品開發及交貨期成為競爭的焦點。

由此產生了多種多樣的製造哲理,如:精益生產、併行工程、敏捷製造和虛擬製造等,它們各有側重,從不同角度研究如何增強企業的競爭力。而虛擬製造技術是製造技術與**技術相結合的產物。

虛擬實境(virtual reality)技術是使用感官組織**裝置和真實或虛幻環境的動態模型生成或創造出人能夠感知的環境或現實,使人能夠憑藉直覺作用於計算機產生的三維**模型的虛擬環境。基於虛擬實境技術的虛擬製造(virtual manufacturing)技術是在乙個統一模型之下對設計和製造等過程進行整合,它將與產品製造相關的各種過程與技術整合在三維的、動態的**真實過程的實體數字模型之上。其目的是在產品設計階段,借助建模與**技術及時地、並行地、模擬出產品未來製造過程乃至產品全生命週期的各種活動對產品設計的影響,**、檢測、評價產品效能和產品的可製造性等等。

從而更加有效地、經濟地、柔性地組織生產,增強決策與控制水平,有力地降低由於前期設計給後期製造帶來的回溯更改,達到產品的開發周期和成本最小化、產品設計質量的最優化、生產效率的最大化。

虛擬製造也可以對想象中的製造活動進行**,它不消耗現實資源和能量,所進行的過程是虛擬過程,所生產的產品也是虛擬的。虛擬製造技術的應用將會對未來製造業的發展產生深遠影響,它的重大作用主要表現為:

●運用軟體對製造系統中的五大要素(人、組織管理、物流、資訊流、能量流)進行全面**,使之達到了前所未有的高度整合,為先進製造技術的進一步發展提供了更廣大的空間,同時也推動了相關技術的不斷發展和進步。

●可加深人們對生產過程和製造系統的認識和理解,有利於對其進行理論昇華,更好地指導實際生產,即對生產過程、製造系統整體進行優化配置,推動生產力的巨大躍公升。

●在虛擬製造與現實製造的相互影響和作用過程中,可以全面改進企業的組織管理工作,而且對正確作出決策有不可估量的影響。例如:可以對生產計畫、交貨期、生產產量等作出**,及時發現問題並改進現實製造過程。

●虛擬製造技術的應用將加快企業人才的培養速度。我們都知道模擬駕駛室對駕駛員、飛行員的培養起到了良好作用,虛擬製造也會產生類似的作用。例如:

可以對生產人員進行操作訓練、異常工藝的應急處理等。

虛擬製造技術的研究內容是極為廣泛的,除了虛擬實境技術涉及的共同性技術外,虛擬製造領域本身的主要研究內容有:

●虛擬製造的理論體系;

●設計資訊和生產過程的三維視覺化;

●虛擬製造系統的開放式體系結構;

●虛擬產品的裝配**;

●虛擬環境中及虛擬製造過程中的人機協同作業等。

一般來說,虛擬製造的研究都與特定的應用環境和物件相聯絡,由於應用的不同要求而存在不同的側重點,因此出現了三個流派,即以設計為中心的虛擬製造、以生產為中心的虛擬製造和以控制為中心的虛擬製造。

虛擬製造技術的廣泛應用將從根本上改變現行的製造模式,對相關行業也將產生巨大影響,可以說虛擬製造技術決定著企業的未來,也決定著製造業在競爭中能否立於不敗之地。

虛擬製造(vm)是國際上提出的新概念。vm與am聯絡密切。vm的特徵是:

當市場新的機遇出現時,組織幾個有關公司聯作,把不同的公司,不同地點的工廠或車間重新組織協調工作。在執行之前必須分析組合是否最優,能否協調執行,以及投產後的效益和風險進行評估,這種聯作公司稱虛擬公司。

虛擬公司在一定的環境和條件下通過虛擬製造系統執行,包括物理基礎、法律保、社會環境和資訊科技。因此研究開發虛擬製造技術(vmt)和虛擬製造系統(vms)意義重大,美國稱am為21世紀製造業發展戰略。

虛擬實境技術(virtual reality technology)主要包括虛擬製造技術和虛擬企業兩個部分。

虛擬製造技術將從根本上改變了設計、試製、修改設計、規模生產的傳統製造模式。在產品真正製出之前,首先在虛擬製造環境中生成軟產品原型(soft prototype)代替傳統的硬樣品(hard prototype)進行試驗,對其效能和可製造性進行**和評價,從而縮短產品的設計與製造週期,降低產品的開發成本,提高系統快速響應市場變化的能力。 虛擬企業是為了快速響應某一市場需求,通過資訊高速公路,將產品涉及到的不同企業臨時組建成為乙個沒有圍牆、超越空間約束、靠計算機網路聯絡、統一指揮的合作經濟實體。

虛擬企業的特點是企業的功能上的不完整、地域上的分散性和組織結構上的非永久性,即功能的虛擬化、組織的虛擬化、地域的虛擬化。

虛擬製造發展趨勢

當今,全球製造企業之間的競爭越來越激烈,決定企業全球競爭能力的主要指標是產品的開發時間 質量 成本以及相應的服務。為適應市場瞬息多變的要求 減少成本和週期。製造企業將許多新出現的技術引入到設計和製造領域中。其中虛擬製造就是最為突出的一種,它能夠在產品設計開發的各個階段把握產品製造過程的實況,找出各個...

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