虚拟制造有哪些技术支持

A. 虚拟制造技术的关键技术

在VMT的关键技术中，除了上述高性能计算机系统软硬件设备之外，还包括实时三维图形系统和虚拟现实交互技术。利用实时三维图形系统，可以生成有逼真感的图形，图像具有三维全彩色、明暗、纹理和阴影等特征。虚拟现实是一种交互式的先进的计算机显示技术，双向对话是它的一种重要工作方式。就虚拟现实交互技术而言，人是主动的，具有参与性，而不再是观众，有时甚至还充当主人的角色。

B. 虚拟制造的技术

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”是近几年由美国首先提出的一种全新概念。什么是虚拟制造?它包括哪些内容？这些至今仍然是人们讨论的问题。很多人曾为虚拟制造进行定义，比较有代表性有：
佛罗里达大学Gloria J.Wiens的定义是：
虚拟制造是这样一个概念，即与实际一样在计算机上执行制造过程。其中虚拟模型是在实际制造之前用于对产品的功能及可制造性的潜在问题进行预测。
(VM is a concept of executing manufacturing processes in computers as well as in the real world,?where ?virtual models?allow for ?prediction of potential problems for proct functionality and manufacturability before real manufacturing occurs.)该定义强调VM“与实际一样”“虚拟模型”和“预测”，即着眼于结果。
美国空军Wright实验室的定义是：
“虚拟制造是仿真、建模和分析技术及工具的综合应用，以增强各层制造设计和生产决策与控制。(VM is the integrated application of simulation,modeling and analysis technologies and tools to enhance manufacturing design and proction decisions and control at all process levels.)该定义着眼于手段。
马里兰大学Edward Lin&etc定义是：
另一个有代表性的定义是由马里兰大学Edward Lin&etc给出的，“虚拟制造是一个用于增强各级决策与控制的一体化的、综合性的制造环境。”(VM is an integrated,synthetic manufacturing environment exercised to enhance all levels of decision and control.),则着眼于环境。
显然，上述定义强调的方面是不同的，甚至也有人认为没有必要只有一种定义。但是为了讨论和交流，普遍认为，对VM进行定义是有必要的。 综合国际上有代表性的文献，对虚拟制造给出如下定义：虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上群组协同工作，实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，以及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。
可以看到，“虚拟制造”虽然不是实际的制造，但却实现实际制造的本质过程，是一种通过计算机虚拟模型来模拟和预估产品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的问题，提高人们的预测和决策水平，使得制造技术走出主要依赖于经验的狭小天地，发展到了全方位预报的新阶段。 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。 1.产品与制造环境是虚拟模型，在计算机上对虚拟模型进行产品设计、制造、测试，甚至设计人员或用户可“进入”虚拟的制造环境检验其设计、加工、装配和操作，而不依赖于传统的原型样机的反复修改；还可将已开发的产品(部件)存放在计算机里，不但大大节省仓储费用，更能根据用户需求或市场变化快速改变设计，快速投入批量生产，从而能大幅度压缩新产品的开发时间，提高质量、降低成本。
2.可使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员在同一个产品模型上同时工作，相互交流，信息共享，减少大量的文档生成及其传递的时间和误差，从而使产品开发以快捷、优质、低耗响应市场变化。 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：
1、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。
2、可加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解。
3、在虚拟制造与现实制造的相互影响和作用过程中
4、虚拟制造技术的应用将加快企业人才的培养速度。

C. 虚拟制造系统都有哪些内容构成

虚拟制造系统是基于虚拟制造技术实现的制造系统，是现实制造系统在虚拟环境下的映射。由虚拟信息系统和虚拟物理系统构成。虚拟信息系统利用计算机信息系统模拟现实信息系统的设计、规划、调度、控制、评估等活动。虚拟物理系统利用计算机信息系统模拟现实物理系统的制造过程和制造活动。
虚拟制造系统的内容：
虚拟制造系统是企业根据市场需求作出经营决策，充分利用企业内部人力、物力、技术资源，进行合理调配，发挥各自的优势而组织的。利用多学科综合技术，在计算机网络上模拟出产品整个制造过程，对产品设计，加工制造、生产管理及调度、销售、服务等作出综合评价。因此，虚拟制造系统应由以下几方面组成。
(1)相关理论、制造知识和智能求解；
(2)决策机制：包括经营决策、生产决策、产品决策等；
(3)产品设计、工艺设计、制造的综合建模；
(4)计算机仿真制造活动：包括设计、工艺设计、加工、装配等；
(5)计算机仿真评价：包括产品性能分析与评价、制造可行性分析与评价、制造质量分析与评价，技术经济(成本)分析与评价、效益／风险分析与评价等；
(6)虚拟制造支持环境：分布式数据库系统、计算机系统、计算机网络与通信系统、虚拟现实与多媒体环境，集成框架、并行工程框架等。

D. 解释虚拟制造的含义三种分类的目的怎样虚拟制造技术的的关键技术有哪些

虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现。 是利用仿真与虚拟现实技术， 在高性能计算机及高速网络的支持下，采用群组协同工作，通过模型来模拟和预估产 品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的问题，实现产品制造的本质过程， 包 括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，并进行过程管理与控制。 以增强制造过程各级的决策与控制能力。

E. 虚拟制造都有哪些应用领域

虚拟现实技术在制造领域中的应用主要有以下几方面：
(1)虚拟原型和产品设计，即在计算机中设计虚拟的产品或零部件。
(2)生产过程仿真(优化、调度)，即对车间或工段的生产过程进行仿真优化。
(3)设备仿真，即对机器人等生产设备进行离线仿真，动态特性分析和模拟。
(4)物流仿真，即物流规划，对AGV(自动搬运设备)进行仿真。
(5)装配过程仿真。
(6)复杂数据的可视化，数值模拟计算结果的可视化输出。
(7)设备的远程操作，用计算机网络将空间上分散的设备结合起来，进行集成管理运行，遥控制造。
(8)增强通讯效果。
(9)操作培训。
虚拟制造的基础是虚拟现实技术。所谓的虚拟现实技术是指利用计算机和外围设备，生成与真实环境相一致的三维虚拟环境，允许用户从不同的角度和视点来观看这个环境，并且能够通过辅助设备与环境中的物体进行交互关联。虚拟制造则是利用虚拟现实技术，在计算机上完成制造过程的技术。采用此技术，在实际的制造之前，可以对产品的功能和制造性、经济性等方面的潜在问题进行分析和预测，实现产品设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检测及企业各级的管理控制等，增强制造过程中各级的决策和控制能力。

F. 主流虚拟化技术有哪些 详解五大虚拟化主流技术

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）形成，各物理服务器上运行着虚拟化软件（VMM），虚拟化软件上运行着完成各种任务需求的虚拟机，虚拟计算资源池的虚拟化管理软件（VMS）为IT环境提供集中化、操作自动化、资源优化的功能，可以快速部署向导和虚拟机模板。虚拟计算资源池中的虚拟机将不同类型的客户操作系统（GuestOS）和运行其上的数据层、服务层应用程序（App）封装在一起，形成一个企业协同设计制造的完整系统，为表示层的用户提供多种形态的数据处理和显示功能。在图1的框架中，虚拟计算资源池的动态资源调度（DRS）模块可以跨越物理机不间断地监控资源利用率，并根据反映业务需要和不断变化的优先级的预定规则，在多个虚拟机之间分配可用资源。在制造业信息化中，集中IT管理、应用整合、工业控制、虚拟制造等多种应用需求都将以各种服务的形式被封装到了虚拟机中，例如制造任务协同服务、资源管理服务、信息访问服务、WWW服务、工业控制服务、应用系统集成服务、数据管理服务、高效能计算服务、工具集服务等；同时支撑所有应用需求的数据库也被封装到了虚拟机中，例如企业模型数据库、制造资源数据库、产品模型数据库、专业知识数据库、用户信息数据库等。虚拟化特有的优点使它能确保所有虚拟机中的关键业务连续可靠地运行。2.2虚拟化在制造业信息化应用框架中的作用虚拟化在制造业信息化中的应用主要有：

G. 解释虚拟制造的含义三种分类的目的怎样虚拟制造技术的的关键技术有哪些

虚拟制造技术的的关键技术有哪些？ 答：虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上群组协同工作，实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，以及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控

制能力。

以设计为中心的虚拟制造:优化产品设计、工艺设计、加工方案评价

以生产为中心的虚拟制造：优化资源、选择评价工艺、验证新工艺

以控制为中心的虚拟制造:优化车间控制、优化制造过程

H. 什么是虚拟制造技术

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。

I. 虚拟制造技术都有哪些内容

虚拟制造技术是由多学科先进知识形成的综合系统技术，其本质是计算机支持的仿真技术为前提，对设计、制造等生产过程统一建模，在产品设计阶段实时地并行地模拟出产晶未来制造全过程及其对产品设计的影响，预测产品性能、产品制造成本、产品的可制造性，从而更有效更经济地更灵活地组织制造生产，使工厂和车间的设计与布局更合理更有效，以达到产品的开发周期最短、成本最低、设计质量最优、生产效率最高。
虚拟制造技术的内容：
(1)虚拟制造的理论体系；
(2)基于分布式并行处理环境下的虚拟制造系统的开放式体系结构；
(3)虚拟环境下的产品建模；
(4)虚拟设备、虚拟单元、虚拟生产线、虚拟车间、虚拟工厂、虚拟公司的建立，以及各种虚拟设备的重用性、重组性，企业经营过程重组，虚拟公司(动态联盟)的组织、调度及控制策略等；
(5)基于真实动画感的产品装配仿真、生产调度仿真、生产制造过程仿真、数控加工过程仿真等；
(6)虚拟环境下虚拟制造系统全局最优决策技术；
(7)虚拟环境下虚拟制造过程的人机、智能协同求解技术；
(8)虚拟制造系统的开发平台、软件工具、网络与通信等支持环境的建立和开发。
虚拟制造技术的效益：
1、提供关键的设计和管理决策对生产成本、周期和能力的影响信息，以便正确处理产品性能与制造成本、生产进度和风险之间的平衡，作出正确的决策；
2、提高生产过程开发的效率，可以按照产品的特点优化生产系统的设计；
3、通过生产计划的仿真，优化资源的利用，缩短生产周期，实现柔性制造和敏捷制造；
4、可以根据用户的要求修改产品设计，及时作出报价和保证交货期。