什么是虚拟设计与虚拟制造，什么是虚拟制造

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本文目录一览

• 1，什么是虚拟制造
• 2，什么是VirtualDesignandManufacturing
• 3，什么是虚拟制造虚拟制造有什么好处
• 4，什么是虚拟设计技术
• 5，虚拟制造是什么

1，什么是虚拟制造

《虚拟制造》是国家出版基金项目、“十二五”国家重点图书出版规划项目“先进制造技术与应用前沿”之一。作者是杜宝江，由上海科学技术出版社2012年1月1日出版。

用模拟的方式来展现产品的制造过程一般都是在三维软件或其他设计工具里面实现，以通过这种虚拟制造的过程提前验证产品在实际生产中是否会有问题，以提高设计成功率和试验成本

2，什么是VirtualDesignandManufacturing

虚拟产品开发(Virtual Product Development; VPD) 虚拟产品开发，也称虚拟设计制造(Virtual Design and Manufacturing)， 是产品设计制造的真实过程在虚拟环境中的映射。从本质上讲，虚拟产品开发是将 产品 从概念设计到投入使用的全过程 (产品的生命周期)在计算机上构造的虚拟环境中虚拟地实现， 其目标不仅是对产品的物质形态和制造过程进行模拟和可视化， 而且是对产品的性能、 行为和功能以及在产品实现的各个阶段中的实施方案进行 预测 、 评价和优化。它是 产品开发 的测试床。象真实的 产品生产过程 一样， 虚拟产品开发可狭义地分为 虚拟设计 和 虚拟制造 两部分。美国“ Computer-Aided Engineering”杂志副总编Schmitz曾在《 虚拟设计的光辉前程》一文中阐述了虚拟设计的主要技术内容： 虚拟制样(Virtual Prototyping)、网络化并行设计、虚拟装配和 工程分析 及设计参数的交互式可视化。日本大阪大学 小野里等人对虚拟制造系 统的技术内涵进行了深入的研究， 他们把虚拟制造系统划分成虚拟信息系统和虚拟物理系统两部分， 并建立了虚拟制造系统开发环境的模型。

3，什么是虚拟制造虚拟制造有什么好处

虚拟制造技术，可以提前算出对原料的需求，供货时间，资金的控制，计划的编排，对生产企业有很大的帮助

虚拟制造技术是制造技术与仿真技术相结合的产物。
虚拟制造也可以对想象中的制造活动进行仿真，它不消耗现实资源和能量，所进行的过程是虚拟过程，所生产的产品也是虚拟的。虚拟制造技术的应用将会对未来制造业的发展产生深远影响，它的重大作用主要表现为： 　运用软件对制造系统中的五大要素（人、组织管理、物流、信息流、能量流）进行全面仿真，使之达到了前所未有的高度集成，为先进制造技术的进一步发展提供了更广大的空间，同时也推动了相关技术的不断发展和进步。
可加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解，有利于对其进行理论升华，更好地指导实际生产，即对生产过程、制造系统整体进行优化配置，推动生产力的巨大跃升。
在虚拟制造与现实制造的相互影响和作用过程中，可以全面改进企业的组织管理工作，而且对正确作出决策有不可估量的影响。例如：可以对生产计划、交货期、生产产量等作出预测，及时发现问题并改进现实制造过程。
虚拟制造技术的应用将加快企业人才的培养速度。我们都知道模拟驾驶室对驾驶员、飞行员的培养起到了良好作用，虚拟制造也会产生类似的作用。例如：可以对生产人员进行操作训练、异常工艺的应急处理等。
虚拟制造技术的广泛应用将从根本上改变现行的制造模式，对相关行业也将产生巨大影响，可以说虚拟制造技术决定着企业的未来，也决定着制造业在竞争中能否立于不败之地。
虚拟制造技术将从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。

4，什么是虚拟设计技术

计算机软、硬件的升级换代使得设计师能够使用计算机进行三维建模、渲染表现，人们可以从多个角度对产品进行审视。现在，信息技术的集成化、智能化发展使设计发生了全面、深刻的变化，设计进入了一个新的时代——虚拟设计时代。虚拟设计（Virtual Design，简称VD）代表了一种全新的制造体系和模式。

物理上没有的东西！用技术加以虚拟的设备。虚拟存储的发展借鉴了计算机领域里很多成功的设计思想，从虚存、磁盘技术、raid到ibm的大型机等的设计思想中都汲取了许多成功的经验。最典型的虚拟存储设备是磁盘阵列（raid）。raid的虚拟化是由raid控制器实现的，它将多个物理磁盘按不同的分块级别组织在一起，通过板上cpu及阵列管理固件来控制及管理硬盘，解释用户的i/o指令，并将它们发给物理磁盘执行，从而屏蔽了具体的物理磁盘，为用户提供了一个统一的具有容错能力的逻辑虚拟磁盘，这样用户对raid的存储操作就像对普通磁盘一样。由于受ide通道的数量和速度的限制，raid的传统接口一直使用scsi。随着存储技术的飞速发展，许多新的raid技术不断被开发出来，许多厂商的存储设备的磁盘阵列开始提供2gb的高速接口。近来惠普推出的virtualized array（虚拟阵列技术）可以说是raid的发展，它将系统内的所有硬盘当做一个统一的存储空间来管理，所有的子阵列，都平均分摊到每一个系统内的物理硬盘上。整个系统的硬盘数量可以任意改变，数据的存放可以随着组的调整而动态调整。与传统raid相比，它使用了全光纤通道体系结构，能够满足对数据输入、输出性能和可扩展性要求较高的用户的需求，具有更大的优势，更适合高端开放系统的用户。

5，虚拟制造是什么

虚拟制造 在当今经济全球化、贸易自由化和社会信息化的形势下，制造业的经营战略发生了很大变化，在30～60年代企业追求的是规模效益，如：美国福特汽车公司、通用汽车公司相继采用刚性流水线进行大批量生产；70年代更加重视降低生产成本，如：日本丰田公司采用准时化生产；80年代提高产品质量成为主要目标；进入90年代新产品开发及交货期成为竞争的焦点。由此产生了多种多样的制造哲理，如：精益生产、并行工程、敏捷制造和虚拟制造等，它们各有侧重，从不同角度研究如何增强企业的竞争力。而虚拟制造技术是制造技术与仿真技术相结合的产物。

虚拟制造 在当今经济全球化、贸易自由化和社会信息化的形势下，制造业的经营战略发生了很大变化，在30～60年代企业追求的是规模效益，如：美国福特汽车公司、通用汽车公司相继采用刚性流水线进行大批量生产；70年代更加重视降低生产成本，如：日本丰田公司采用准时化生产；80年代提高产品质量成为主要目标；进入90年代新产品开发及交货期成为竞争的焦点。由此产生了多种多样的制造哲理，如：精益生产、并行工程、敏捷制造和虚拟制造等，它们各有侧重，从不同角度研究如何增强企业的竞争力。而虚拟制造技术是制造技术与仿真技术相结合的产物。虚拟现实（virtual reality）技术是使用感官组织仿真设备和真实或虚幻环境的动态模型生成或创造出人能够感知的环境或现实，使人能够凭借直觉作用于计算机产生的三维仿真模型的虚拟环境。基于虚拟现实技术的虚拟制造（virtual manufacturing）技术是在一个统一模型之下对设计和制造等过程进行集成，它将与产品制造相关的各种过程与技术集成在三维的、动态的仿真真实过程的实体数字模型之上。其目的是在产品设计阶段，借助建模与仿真技术及时地、并行地、模拟出产品未来制造过程乃至产品全生命周期的各种活动对产品设计的影响，预测、检测、评价产品性能和产品的可制造性等等。从而更加有效地、经济地、柔性地组织生产，增强决策与控制水平，有力地降低由于前期设计给后期制造带来的回溯更改，达到产品的开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最大化。虚拟制造也可以对想象中的制造活动进行仿真，它不消耗现实资源和能量，所进行的过程是虚拟过程，所生产的产品也是虚拟的。虚拟制造技术的应用将会对未来制造业的发展产生深远影响，它的重大作用主要表现为： ●运用软件对制造系统中的五大要素（人、组织管理、物流、信息流、能量流）进行全面仿真，使之达到了前所未有的高度集成，为先进制造技术的进一步发展提供了更广大的空间，同时也推动了相关技术的不断发展和进步。●可加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解，有利于对其进行理论升华，更好地指导实际生产，即对生产过程、制造系统整体进行优化配置，推动生产力的巨大跃升。●在虚拟制造与现实制造的相互影响和作用过程中，可以全面改进企业的组织管理工作，而且对正确作出决策有不可估量的影响。例如：可以对生产计划、交货期、生产产量等作出预测，及时发现问题并改进现实制造过程。●虚拟制造技术的应用将加快企业人才的培养速度。我们都知道模拟驾驶室对驾驶员、飞行员的培养起到了良好作用，虚拟制造也会产生类似的作用。例如：可以对生产人员进行操作训练、异常工艺的应急处理等。虚拟制造技术的研究内容是极为广泛的，除了虚拟现实技术涉及的共同性技术外，虚拟制造领域本身的主要研究内容有： ●虚拟制造的理论体系； ●设计信息和生产过程的三维可视化； ●虚拟制造系统的开放式体系结构； ●虚拟产品的装配仿真； ●虚拟环境中及虚拟制造过程中的人机协同作业等。一般来说，虚拟制造的研究都与特定的应用环境和对象相联系，由于应用的不同要求而存在不同的侧重点，因此出现了三个流派，即以设计为中心的虚拟制造、以生产为中心的虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造。虚拟制造技术的广泛应用将从根本上改变现行的制造模式，对相关行业也将产生巨大影响，可以说虚拟制造技术决定着企业的未来，也决定着制造业在竞争中能否立于不败之地。虚拟制造(vm)是国际上提出的新概念。vm与am联系密切。vm的特征是：当市场新的机遇出现时，组织几个有关公司联作，把不同的公司，不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前必须分析组合是否最优，能否协调运行，以及投产后的效益和风险进行评估，这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司在一定的环境和条件下通过虚拟制造系统运行，包括物理基础、法律保障、社会环境和信息技术。因此研究开发虚拟制造技术(vmt)和虚拟制造系统(vms)意义重大，美国称am为21世纪制造业发展战略。虚拟现实技术（virtual reality technology）主要包括虚拟制造技术和虚拟企业两个部分。虚拟制造技术将从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。在产品真正制出之前，首先在虚拟制造环境中生成软产品原型（soft prototype）代替传统的硬样品（hard prototype）进行试验，对其性能和可制造性进行预测和评价，从而缩短产品的设计与制造周期，降低产品的开发成本，提高系统快速响应市场变化的能力。虚拟企业是为了快速响应某一市场需求，通过信息高速公路，将产品涉及到的不同企业临时组建成为一个没有围墙、超越空间约束、靠计算机网络联系、统一指挥的合作经济实体。虚拟企业的特点是企业的功能上的不完整、地域上的分散性和组织结构上的非永久性，即功能的虚拟化、组织的虚拟化、地域的虚拟化。