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虛擬制造技術研究概況綜述
陳曉川 張暴暴 劉曉冰 馮辛安 2008/11/25
（接上頁）相關的研究支持如下：
1. 可視化：真實、直觀地再現主觀產品與客觀制造過程；
2. 基本環(huán)境：增強可視化和其它虛擬制造功能的集成系統平臺；
3. 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；
4. 中介模型：構造、定義、開發(fā)對過程易于中斷介入的模型；
5. 基層集成組織結構：硬件與軟件的基層組織結構；
6. 仿真模型：在計算機系統中設計的真實系統模型；
7. 應用方法；產品多樣性與過程動態(tài)性的共同特征的抽象提��；
8. 制造特征：各種材料在虛擬制造環(huán)境中的變化過程；
9. 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。
與硬件相關的技術有：
（1）輸入、輸出設備：基于CRT和LCD的頭盔顯示器(HMD)、普通計算機顯示器、投影系統、可視化眼鏡、數據手套、數據背心、蹋滾、搖桿、觸墊、耳機和音響系統等；
（2）信息采集、存儲設備；
（3）能支持各種設備、數據存儲和高速運算的計算機系統；
（4）網絡體系結構（星型、環(huán)型、總線型）、通訊硬件等。
以上技術仍處于發(fā)展完善之中，相比之下軟件的發(fā)展落后于硬件的發(fā)展。
虛擬制造系統是各制造功能的虛擬集成，其關鍵技術主要包括：
• 虛擬環(huán)境下的產品主模型技術：主模型是一個核心，能以此為中心通向設計、制造和生產管理等各個環(huán)節(jié)并為其提供服務。主模型具有統一的數據結構和分布式數據管理系統，它是一個可視化的數字產品模型，具有所代表的對象所具有的各種性能和特征，并能并行地處理設計分析、加工制造、生產組織與調度等各種生產環(huán)節(jié)所面臨的諸多問題。
• 綜合可視化技術：主要包括計算機可視化技術、虛擬現實技術、多媒體技術和仿真技術。
• 現實制造系統與虛擬制造系統之間的映射，虛擬設備、虛擬傳感器、虛擬單元、虛擬生產線、虛擬車間、和虛擬工廠的建立，以及各種虛擬設備的重用性和重組性技術。
• 虛擬制造系統集成開發(fā)平臺的體系結構、構件庫及用戶開發(fā)環(huán)境。
• 虛擬環(huán)境下分布式并行處理的分布式智能協同求解模型。
• 虛擬公司的組織、調度及控制策略與技術。
3、虛擬制造技術國內外研究概況簡介
由于虛擬制造技術具有誘人的應用前景，促使發(fā)達國家對其進行深入研究。在美國已形成了由政府、產業(yè)界、大學組成的多層次、多方位的綜合研究開發(fā)力量。由政府支持的研究項目主要有：【9】
• TEAM(Technologies Enabling Agile Manufacturing ,Dept. of Energy)
• NAMT(National Advanced Manufacturing Testbed)
• SIMA(Advanced Manufacturing Systems and networking Testbed)
• NIIIP(National Industrial Information Infrastructure Protocols ,NIST)
• MAVE(the Metrices for the Agile Virtual Enterprise ,DARPA)
• The JAST(Joint Advanced Strike Technology)
• Fast Track Program(US Air Force)
在歐洲，許多大學和研究機構通過相互間的合作并聯合企業(yè)進行虛擬制造技術的研究工作，例如：由Bath大學進行的A virtual workshop for Design by Manufacturing研究，由Herriot-Watt大學進行的Virtual Manufacturing Group研究等。在日本，已經形成了以大阪大學為中心的研究開發(fā)力量，主要進行虛擬制造系統的建模和仿真技術的研究，并開發(fā)出了虛擬工廠的構造環(huán)境VirtualWorks。
目前，虛擬制造技術已經在國外有所應用，例如：美國Boneing公司設計的一架VS-X虛擬飛（未完，下一頁）
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