Indledning
Sammen med den økonomiske globalisering og informationssamfundet teknologi, øget konkurrence, konkurrence produktet fra den traditionelle priskonkurrence er blevet omdannet til tekniske indhold af konkurrencen, high-tech produkter bliver mainstream, innovationer bliver sjæl virksomhedsudvikling. For at tilpasse sig de nye ændringer i markedet, må virksomhederne være noteret på den hurtigste hastighed, bedste kvalitet, laveste omkostninger og bedste service for at opfylde behovene hos forskellige brugere. Overfladen af uforudsigelige, bæredygtig udvikling, hurtigt skiftende efterspørgsel på markedet, skal produktionen af virksomhedernes har en høj grad af fleksibilitet, ændringer i efterspørgslen på markedet hurtig reaktion. Med henblik herpå undersøge nye design og fremstilling er det vigtigste middel til business overlevelse.
Med den hurtige udvikling af informationsteknologi, er der nogle avancerede design-og fremstillingsteknologi, moderne design og fremstilling teknologiudvikling er til stadighed absorbere moderne videnskab og teknologi, digital design og fremstillingsteknologi, funktionalitet, intelligens og netværk. Virtual teknologi er blevet mest aktive fremstiller design teknologi, dens udvikling, fremme af virtuelle fremstillingsvirksomhed (Vitrual Manufacturing) af dannelsen og udviklingen af mekaniske produktdesign, behandling, analyse og produktion organisation og ledelse af en virtuel simulation miljø, hvor computeren "organisation" og "opnå" produktion, i selve produktionen, inden produktet er for fremstilling af Deng Fangmianjinxing Ping Gu, sikre Yici vellykket produktion for at reducere produktionsomkostningerne, reducere time to market, Kuaisu reaktion på markedet, forbedre virksomhedernes konkurrenceevne.
1, indholdet og klassificering af virtuelle fremstillingsvirksomhed
1,1 Betydningen af virtuelle fremstillingsvirksomhed
Med den hurtige udvikling af produktionsteknologi, gjorde folk en helt ny konnotation, en mere komplet forståelse. Fremstilling er i overensstemmelse med efterspørgslen på markedet, brug af viden og færdigheder ved brug af redskaber, ved hjælp af en effektiv metode, og råmaterialer til færdige produkter på markedet som helhed. Virtual Manufacturing (Vitrula Manufacturing VM) henviser til anvendelsen af edb-modeller og simulering for at opnå produktdesign og produktionsteknik, informationsteknologi, simulation teknologi, virtual reality-teknologi og high-performance computere, high-speed netværk til støtte for computer-koncernen gruppe koordination, gennemførelse af produkter Sheji, proces planlægning, fremstilling, performance analyse, kvalitetskontrol, og virksomhedsniveau, procedure forvaltning og kontrol processer som produktfremstilling 本质. "Virtual fremstillingsvirksomhed" Selv om det ikke er den faktiske, men indså karakteren af den faktiske fremstillingsproces, der i produktets konstruktion eller fremstilling, før den fysiske gennemførelse, kan vi gennem den model til at simulere og forudsige fremtidige produkt form, funktion, ydeevne og processability og andre mulige problemer, der kan gøre fremadrettet beslutningstagning og optimere gennemførelse af programmet, således at udviklingen af produktionsteknologi til fulde prognoseperioden. Virtual fremstillingsvirksomhed er den egentlige karakter af computerproducenten for at opnå, hvilket er en bred vifte af computerstøttet teknologi til produktets livscyklus af integrerede omfattende brug.
Med den faktiske fremstilling af materialet, information, konvertering energi funktion, dvs råvare input, produktion, information, elektricitet og anden energi, til at producere de nødvendige produkter og produkt-oplysninger. Virtual fremstillingsvirksomhed er den faktiske produktion af "stof" og "energi" af oplysninger, at den faktiske produktion system for information og informationsteknologi være "materiale" og "energi" at opnå, og den faktiske produktion Oplysninger om tilsvarende udveksling af virtuelle fremstilling samtidig ikke producere faktiske produkter, men oplysninger om de produkter der produceres, og de nødvendige oplysninger til at fremstille produkter.
1,2 Klassificering af virtuel fremstilling
Virtuel fremstilling og produktudvikling, som involverer både fremstillings-relaterede aktiviteter, men også indeholder de organisatoriske og forvaltningsmæssige aktiviteter i forbindelse med sin virksomhed. Ifølge omfanget af de typer af aktiviteter og projekter kan opdeles i tre typer af virtuelle fremstilling: designet som kernen i den virtuelle fremstillingsindustrien at producere kernen i den virtuelle fremstillingsindustrien at kontrollere kernen i virtuelle fremstillingssektoren.
1). At designe kernen i virtuelle fremstillingssektoren. At designe en virtuel fremstilling som kernen fremstillingsdokumentationen vil indføre designprocessen ved hjælp af simulation at optimere produktdesign, så i konstruktionsfasen kan udføres på dele af eller hele maskinen til fremstilling af analyser, herunder behandling analyse, termodynamiske analyser, kinetisk og Kinematisk analyse. Hovedsagelig til at løse de "produkter designet hvad" spørgsmål til alle aspekter af produkt ydeevne simulation og evaluering;
2). Til at producere kernen i virtuelle fremstillingssektoren. Produktionen vil være i centrum af virtuelle fremstilling simuleringsmodel af produktionsprocessen blev opløst med henblik på at evaluere og optimere produktionsprocesser til lavpris-hurtig evaluering af de forskellige teknologiske muligheder, ressourcekrav planlægning, produktionsplanlægning. Hovedsagelig til at løse "denne organisering af produktionen er rimeligt, at" spørgsmål for at simulere produktionsprocessen, en vurdering af den enkelte produktions-planen;
3). Vil styre kernen i virtuelle fremstillingssektoren. Til kontrol af kernen i den virtuelle fremstilling simulation teknologi vil blive føjet til kontrollen model og den faktiske behandling, realiseringen af simulation baseret optimal kontrol. Fuld brug af magt på den computer kontrol af de traditionelle vifte af instrumenter, digital måleinstrument funktion, optimering af produktionen og andre produktionsaktiviteter i organisation og ledelse simulation. Hovedsagelig til at løse "hvordan kontrol" spørgsmål.
2 Karakteristik af Virtual Manufacturing
Sammenlignet med den faktiske produktion, har virtuel fremstilling sine egne karakteristika:
1). Virtualisering. Virtual fremstilling er ikke den egentlige produktionsproces, ikke producerer det faktiske produkt, ikke den reelle materiale-og energiforbrug gennem digital vej til de reelle dynamiske simulering af fremstillingsprocessen for at nå essensen af fremstillingsprocessen;
2). Baseret på digital model af integration. Virtual fremstillingsprocessen afhænger af model, modellen indebærer et produkt model, proces model, aktivitet model og ressource model. Gennem disse digitale model på computeren integration af produktets design, fremstilling, test, montage og andre operationer, frem for den traditionelle prototype gøre gentagne ændringer;
3). Til støtte agile fremstillingssektoren. Da hele processen af oplysninger lagring Zai inde i computeren, 根据 Nenggou brugernes behov eller markedet er i hastig forandring ændret Hun Ji, hurtig Tourenshengchan at udvikle nye produkter Dafu Du kompression tid, forbedre kvaliteten og reducere omkostningerne;
4). Distribution af samarbejdet. Med edb-net, virtuelle produktionen kan ikke sub forskellige steder, forskellige afdelinger i forskellige fagfolk, der arbejder samtidig for det samme produkt til udveksling, udveksling af oplysninger, reducere det store antal genererede dokumenter og Zhuandi tid og fejl, således at produkter udvikle hurtigere, høj kvalitet, billig måde at reagere på ændringer i markedet;
5). Simuleringen resultater af høj tillid. Virtuel fremstilling er gennem model, effektivitet og andre simulation teknikker til at afsløre designe produkter eller arbejde ud af produktionsplanlægning, produktudvikling eller produktion gør en succesfuld organisation, så det virkelig kan afspejle de faktiske objekt.
3 vigtige støtte af virtuelle produktionsteknologi
Virtual fremstilling virtuelt miljø ved hjælp af en lang række oplysninger adgang, integration og integrerede produktionsmiljøet, der kan køre, bruges til at forbedre samling af produkter fra koncept design til dynamiske simulering af alle faser. Virtual produktionsteknologi dækker et meget bredt, såsom miljø af teknologi, indslag udpakningen, integrerede infrastruktur, arkitektur-, fremstillings-indslag dataintegration, tværfagligt på tværs af funktionelle, beslutningsstøtteværktøjer, interface teknologi, virtual reality, modellering og simulation og så videre. Efter hvoraf tre er kerneteknologi af virtuelle fremstillingssektoren.
3,1 Virtual Reality
Virtual Reality (Virtual Reality VR) teknologi er USA, Jaron Lanier blev foreslået i 1989, hvilket betyder, at teknologien er computeren direkte til den visuelle, auditive og taktile og andre oplysninger syntese, og bede for det menneskelige sanseorganerne i menneskelig genereret omkring en tre-dimensionel virtuelt miljø. Til folk, rummet den virkelige verden og virtuel kombinere integreret med hinanden om udveksling af oplysninger og feedback. Virtual reality-teknologi, eller bygge et system af dets vigtigste træk er nedsænkning (Immersion), interaktivt (Interaktion) og begrebet (fantasi).
Udnyttelse af virtual reality computer grafik systemer, forskellige display og kontrol interface enhed, computer genereret og interaktive tredimensionelle virtuelle miljø. Virtual Reality System (VRS) af menneske-maskine-interface, software, teknologi, virtuelle platforme for at nå komponenter. VRS kan anvendes til dynamisk simulering af den virkelige verden, gennem brugerinput input og output ændrer sig med tiden i henhold til det virtuelle miljø, mennesker har en fornemmelse af fordybelse følelse.
3,2 Modeling
Virtual produktionssystem er en reel produktion system i et virtuelt miljø kort, er realistisk modellering af produktionssystemer, formelle og abstrakte beskrivelse og sagde edb. Virtual fremstilling systemmodellering, herunder produktion model, produkt model og proces model.
(1) produktionsmodel. Kan kategoriseres i statisk og dynamisk beskrivelse af de to aspekter, der er beskrevet. Statisk beskrivelse af systemets kapacitet og produktionsegenskaber i beskrivelsen, får mulighed for produktdesign dynamisk beskrivelse af systemet beskrivelse af de dynamiske adfærd og tilstand, at forudsige hele produktionsprocessen;
(2) Produkt model. Produkt model fremstillingsprocessen, en samling af forskellige enheder i objektet model. Virtual fremstilling system for produkt gennemførelsesprocessen at gøre alle de aktiviteter integration, skal de have fuldstændig produktet model, produkt model Miaoshu den Xin Xi Ji Bao Han både produkt-mix og produkt Xingzhuang karakteristika statisk information, Huan indeholder Nenggou Interferenskontrol , udførelsen analyse af dynamiske informationer og så videre, er evnen til at kortlægge, gennemførelsen af det abstrakte og andre produkter udvundet alle de oplysninger, der kræves for hver aktivitet model;
(3) proces model. Vil påvirke fremstillingsprocessen parametre og funktioner til at knytte produktdesign attributter at afspejle produktion model af samspillet mellem modeller og produkter. Proces model skal have følgende funktioner: computersimulering teknologi, fremstilling datablade, fremstilling planlægning, statistiske model og den fysiske og matematiske modeller.
3,3 Simulation
Er anvendelsen af edb-simulering af komplekse systemer ved hjælp af abstraktion og forenkling af virkeligheden i et system model, og derefter køre på grundlag af en analyse af denne model for at få en række statistiske egenskaber af systemet. Som simulationsmodel baseret på målrettede metoder, ved hjælp af computeren er hurtigt regnekraft, kan være en meget kort tid simulering af den faktiske produktion finder en lang produktionscyklus, som kan forkorte beslutningsprocessen tid, for at undgå økonomiske, menneskelige og tid affald, og kan gentage simulation, optimering gennemførelse.
Simulering af de grundlæggende trin er: undersøgelse system, dataindsamling for at skabe et system model * at identificere etablering af simuleringsmodel simulation algoritme * Gud * køre simulationsmodel produktion og analyse. Virtual fremstilling system for produkt udvikling relateret til produktudvikling modellering og simulation, design proces planlægning simulation af den faktiske produktion proces adfærd simulation, samling simulering, test processimulering at evaluere resultaterne af design, implementering designprocessen tidligt feedback, reducere eller undgå design fejl.
4 Virtual Manufacturing Technology Analysis
På trods af den virtuelle produktionsteknologi i de seneste år har opnået hurtige internationale udvikling, men i øjeblikket mangler hele processen fra produktdesign, virtuel fremstilling af en høj grad af adfærd, som er udmøntet i følgende områder.
4,1 baseret på integrerede digitale produkt model teknologi er stadig i konceptfasen
(1) CAD model af produktet informationsindholdet er for lav. CAD model er produktet designprocessen i form af en masse information (geometri af ikke-geometriske's) behov for at registrere, hvor der 它 vigtigt Shuju kilde. I virtuelle fremstilling, brug for mange model CAD model til at udtrække de relevante oplysninger. Men kan den aktuelle CAD model geometri enheder primært ud fra perspektivet om at beskrive produktet, langt fra en samlet beskrivelse af produkter, giver for lidt deling af information;
(2) de eksisterende CAD model kan ikke støtte begrebet produktdesign. Nyt produkt design til at gå gennem konstruktions-, detaljeret design, proces planlægning og fremstilling af flere produkter, mens CAD model kun understøtter den detaljerede udformning af produkter;
(Tre) mangel på gode oplysninger om produktet genbrug mekanisme. Da den nuværende mellem de forskellige applikationssoftware produkter til data udveksling er hovedsagelig gennem en dedikeret data interface til at nå dette konvertering er en simpel kortlægning af oplysninger, hvis samme problem, kan ikke nå automatisk konvertering af data mellem model and afledt ingen tvivl om, increased den virtuelle fremstilling product development kompleksitet.
4,2 Produktinnovation støtteværktøjer er stadig ikke fuldt
(1) mangel på kreative design support system. Produkt Innovation er en omfattende videnskab, nye teknologier, nye materialer, ny teknologi support. Virtual produktionsmiljøet for innovative design giver en god operationel mekanisme, men kræver yderligere støtte til at udvikle innovative design af systemet;
(2) den manglende viden kombineret med den virtuelle fremstilling værktøjer. Viden kan skabe innovative produkter og nye teknologier og produkter innovationsorienterede viden. Men som viden repræsentation og organisering af kompleksiteten og betydningen af, hvordan virtuelle fremstillingsvirksomhed med integreret digital produkt er et problem der skal løses;
(3) manglen på interaktive form design og integration af virtuelle fremstilling værktøjer.
På nuværende tidspunkt er den virtuelle fremstilling betragtes som den mest lovende produkt innovationer. Hvordan til at løse den overordnede positionering af produktet, design, interaktive introduktion til produktet forme design og virtuelle fremstilling af økologisk integrere yderligere undersøgelser er nødvendige.
4,3 digitale produkter
(1) er baseret på produktets data management (PDM) integration med anden software spørgsmål. Digital produkt er kernen i PDM-teknologien på nuværende tidspunkt, er der forskellige versioner af PDM-software, men manglen på standarder og den deraf følgende PDM software med andet program systemintegration spørgsmål. I det virtuelle miljø, den professionelle til afdelingen ansatte arbejder på det samme produkt model, til at løse de PDM og andre anvendelser af integration;
(2) virtuelle produktudvikling, produkt-data organisation system. Virtuel produktudvikling produkter genereret digital prototype form produktet struktur træ er det nødvendigt at afspejle design fase af anlægget hierarki, produkt montage sekvens, men afspejler også produktionsprocessen, fremstilling af prototyper kan fremstilles under varenummer. Derfor er studiet af virtuelle produktudvikling produkter til data organisation system er en praktisk nødvendighed;
(3) og den digitale produkt modeldata organisation og ledelse.
Produkter, digitale produkter, herunder etablering af numeriske modeller og tilhørende resultatindikatorer, herunder strukturelle analyse, kinematik analyse, dynamisk analyse, termisk analyse resultater, produkter giver det teoretiske grundlag for stereotyper, og at omdanne ydeevne. Hvordan til effektivt at behandle de data organisation og ledelse, så effektivt skaber behov for virtualisering er den aktuelle forskning fokus.
4,4 Fremstillingsproces simuleringsmodeller metoder og teknikker
Fysik-baseret simulering model af fremstillingsprocessen er ofte blevet brugt, men modelleringsmetoder og modelberegninger endnu gennembrud.
(1) virtuel værktøjsmaskiner, der skal forbedres. På nuværende tidspunkt kan mange kommercielle software være "maskinbearbejdelighed" rating, men et stort antal virtuelle fremstilling forskning og udvikling skal den virtuelle proces analyse værktøjer, såsom analyse funktioner med behandling af skærekraft simulation system, osv.
(2) den grundlæggende teori for virtuelle forsamling. Virtual fremstilling virtuelle med tolerance analyse og syntese teknologi er også en mangel på teoretisk grundlag, i modellen generation og ISO standard tolerancer, geometriske tolerancer for støtte der er mange problemer, der er et presserende behov for at løse;
(Tre) montage proces planlægning af yderligere forskning. Den nuværende virtuelle samling proces planlægning baseret på forskning har betydelige begrænsninger, primært sige: kun behandle retning af oversættelsen langs aksen, samling af Trænings Mode er for nemt; vægt på geometri, Gong Cheng semantiske viden om udnyttelse 加强; samling sekvens Udvælgelseskriterier er ikke omfattende nok, og ensartet;
(4) Virtual Test Technology. Succesfuld anvendelse af virtuelle test er en "virtuel produktudvikling," nøglen til teknologi er essentiel. Når alle aspekter af edb, afprøvning og effekt aspekter bliver vigtige faktorer, der påvirker effektiviteten.
5 Konklusion
Fremstillet af den faktiske til "virtuelle fabrikanterne" i den internationale markedsføring inden for informationsteknologi branchens mest betydelige ændringer. Virtual fremstillingsvirksomhed i de industrialiserede lande som USA, Tyskland, Japan, etc., har været varierende grader af omfattende forskning og anvendelse. I Kina har Tsinghua University, Beijing University of Aeronautics Air væmmelse, Harbin Institute of Technology undervisning enheder og anden forskning også foretaget forskning på dette område. Aktuel forskning fokuserer på virtuel fremstilling applikationer baseret på den retning af tre-dimensionelle virtuelle produktdesign, proces simulering og produkt samling simulation til at studere, hvordan man skaber produkter med høj pålidelighed af de virtuelle prototype, produkt design tidspunkt at opnå en højere grad af tillid til at forudsige Udformningen af det endelige produkt ydeevne og mulighederne for fremstilling. Med den kontinuerlige forskning og beslægtede dybe teknologi, virtuelle fremstillingsvirksomhed bliver mere udbredt.