外文翻譯虛擬制造技術及其應用.doc

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虛擬制造技術及其應用 摘要:闡述了虛擬制造的基本概念,虛擬制造的核心技術,以及虛擬制造技術應用。 關鍵詞:制造業 虛擬制造 虛擬現實 0 引言 當今的制造業基本技術日臻成熟,其市場處于以消費者為導向的市場環境下,產品品種、上市時間和用戶滿意度成為企業取得競爭優勢的主要因素。制造業這種全球化的激烈競爭不斷催生了各種先進制造技術和新的制造哲理,虛擬制造技術將會在本世紀涌向潮頭,其樸素的思想和高新的技術手段都為研究領域和業界所推崇。 虛擬制造就是根據企業市場競爭的需求,在強調柔性和快速的前提下,美國80年代提出的,隨著計算機技術和信息網絡技術的發展,在90年代得到人們的重視,并獲得迅速的發展。 1 虛擬制造 虛擬制造的基本思想是在產品制造過程的上游——設計階段就進行對產品制造全過程的虛擬集成,將全階段可能出現的問題解決在這一階段,通過設計的最優化達到產品的一次性制造成功。 虛擬現實技術是使用感官組織仿真設備的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,使人能夠憑借直覺作用于計算機產生的三維仿真模型的虛擬環境?;谔摂M現實技術的虛擬制造技術在一個統一模型之下對設計和制造等過程集成,它將與產品制造相關的各種過程與技術集成在三維的、動態的仿真真實過程的實體數字模型之上。其目的是在產品設計階段,借助建模與仿真技術及時地、并行地、模擬出產品未來制造過程乃至產品全生命周期的各種活動對產品設計的影響,預測、檢測、評價產品性能和產品的可制造性等等。從而更加有效的、經濟的、柔性的組織生產,增強決策與控制水平,有力地降低由于前期設計給后期制造帶來的回溯更改,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。 虛擬制造系統是各制造功能的虛擬集成,它的可視化集成范圍包括與設計相關的各項子系統的功能,如用戶支持、工程分析、材料選用、工藝計劃、工裝分析、快速原型,甚至包括制造企業全部功能(如計劃、操作、控制)的集成。 虛擬制造系統擁有產品和相關制造過程的全部信息,包括虛擬設計、制造和控制產生的數據、知識和模型信息。虛擬控制制造系統按照功能歸集為三種不同類型的子環境,共同構成中心三元耦合的系統模式: (1)虛擬制造設計中心:給設計者提供各種工具以便虛擬設計、虛擬制造,設計出符合設計準則(如DFX)的產品模型; (2)虛擬制造加工中心:研究開發產品制造過程模型和環境模型及其分析各種可行的生產計劃和工藝規劃; (3)虛擬制造控制中心:評價產品設計、產品原型、生產計劃、制造模擬和控制策略等等。 2 虛擬制造技術支持 虛擬制造技術是多學科綜合的系統技術,需要研究開發相應的硬件集成系統與軟件,就軟件技術而言,相關的研究支持如下: 可視化:真實、直觀地再現主觀產品與客觀制造過程; 基本環境:增強可視化和其它虛擬制造功能的集成系統平臺; 信息描述:表達各種信息,包括數據、知識和模型的統一的方法、語義、語法; 中介模型:構造、定義、開發對過程易于中斷介入的模型; 基層集成組織結構:硬件與軟件的基層組織結構; 仿真模型:在計算機系統中設計的真實系統模型; 應用方法:產品多樣性與過程動態性的共同特征的抽象提??; 制造特征:各種材料在虛擬制造環境中的變化過程; 虛擬制造系統評價:可制造性、工藝性、可靠性、經濟性、質量、工期等等。 2.1建模技術 虛擬制造系統是現實制造系統在虛擬環境下的映射,是RMS的模型化、形式化和計算機化的抽象描述和表示。VMS的建模應包括:生產模型、產品模型和工藝模型的信息體系結構。 (1)生產模型歸納為靜態描述和動態描述兩個方面。靜態描述是指系統生產能力和生產特性的描述。動態描述是指在已知系統狀態和需求特性的基礎上預測產品生產的全過程。 (2)產品模型是制造過程中,各類實體對象模型的集合。對VMS來說,要使產品實施過程中的全部活動集成,就必須具有完備的產品模型,所以虛擬制造下的產品模型不再是單一的靜態特征模型,它能通過映射、抽象等方法提取產品實施中各活動所需的模型。 (3)工藝模型將工藝參數與影響制造功能的產品設計屬性聯系起來,反應生產模型與產品模型之間的交互作用。工藝模型必須具備以下功能:計算機工藝仿真、制造 數據表、制造規劃、統計模型以及物理和數學模型。 2.2仿真技術 仿真就是應用計算機對復雜的現實系統經過抽象和簡化形成系統模型,然后在分析的基礎上運行此模型,從而得到系統一系列的統計性能。 仿真的基本步驟為:研究系統——收集數據——建立系統模型——確定仿真算法——建立仿真模型——運行仿真模型——輸出結果并分析。 產品制造過程仿真,可歸納為制造系統仿真和加工過程仿真。虛擬制造系統中的產品開發涉及到產品建模仿真、設計過程規劃仿真、設計思維過程和設計交互行為仿真等,以便對設計結果進行評價,實現設計過程早期反饋

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seunk
該用戶很懶,什么也沒介紹

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