“虛擬制造”是近幾年由美國首先提出的一種全新概念。什么是虛擬制造?它包括哪些內(nèi)容?這些至今仍然是人們討論的問題。具有代表性有:
佛羅里達大學(xué)gloria
j.wiens的定義是:虛擬制造是這樣一個概念,即與實際一樣在計算機上執(zhí)行制造過程。其中虛擬模型是在實際制造之前用于對產(chǎn)品的功能及可制造性的潛在問題進行預(yù)測。(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
product functionality and manufacturability before real manufacturing
occurs.)該定義強調(diào)vm“與實際一樣”“虛擬模型”和“預(yù)測”,即著眼于結(jié)果。
美國空軍wright實驗室的定義是“虛擬制造是仿真、建模和分析技術(shù)及工具的綜合應(yīng)用,以增強各層制造設(shè)計和生產(chǎn)決策與控制。(vm is the
integrated application of simulation, modeling and analysis technologies and
tools to enhance manufacturing design and production decisions and control at
all process levels.)該定義著眼于手段。
另一個有代表性的定義是由馬里蘭大學(xué)edward給出的,“虛擬制造是一個用于增強各級決策與控制的一體化、綜合性的制造環(huán)境?!?vm is an
integrated, synthetic manufacturing environment exercised to enhance all levels
of decision and control.),則著眼于環(huán)境。
顯然,上述定義強調(diào)的方面是不同的,甚至也有人認為沒有必要只有一種定義。但是為了討論和交流,普遍認為,對vm進行定義是有必要的。
綜合目前國際上有代表性的文獻,虛擬制造可給出如下定義:虛擬制造是實際制造過程在計算機上的本質(zhì)實現(xiàn),即采用計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù),在計算機上群組協(xié)同工作,實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗,以及企業(yè)各級過程的管理與控制等產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程,以增強制造過程各級的決策與控制能力。
可以看到,“虛擬制造”雖然不是實際的制造,但卻實現(xiàn)實際制造的本質(zhì)過程,是一種通過計算機虛擬模型來模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的問題,提高人們的預(yù)測和決策水平,使得制造技術(shù)走出主要依賴于經(jīng)驗的狹小天地,發(fā)展到了全方位預(yù)報的新階段。
與實際制造相比較,虛擬制造的主要特點是:
⑴
產(chǎn)品與制造環(huán)境是虛擬模型,在計算機上對虛擬模型進行產(chǎn)品設(shè)計、制造、測試,甚至設(shè)計人員或用戶可“進入”虛擬的制造環(huán)境檢驗其設(shè)計、加工、裝配和操作,而不依賴于傳統(tǒng)的原型樣機的反復(fù)修改;還可將已開發(fā)的產(chǎn)品(部件)存放在計算機里,不但大大節(jié)省倉儲費用,更能根據(jù)用戶需求或市場變化快速改變設(shè)計,快速投入批量生產(chǎn),從而能大幅度壓縮新產(chǎn)品的開發(fā)時間,提高質(zhì)量、降低成本。
⑵
可使分布在不同地點、不同部門的不同專業(yè)人員在同一個產(chǎn)品模型上同時工作,相互交流,信息共享,減少大量的文檔生成及其傳遞的時間和誤差,從而使產(chǎn)品開發(fā)以快捷、優(yōu)質(zhì)、低耗響應(yīng)市場變化。