從產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程來看，“虛擬制造”應包括產(chǎn)品的“可制造性”、“可生產(chǎn)性”和“可合作性”。所謂“可制造性”是指所設計的產(chǎn)品(包括零件、部件和整機)的可加工性(鑄造、沖壓、焊接、切削等)和可裝配性；而“可生產(chǎn)性”是指在企業(yè)已有資源(廣義資源，如：設備、人力、原材料等)的約束條件下，如何優(yōu)化生產(chǎn)計劃和調度，以滿足市場或顧客的要求；虛擬
制造技術的發(fā)展，虛擬制造還應對被喻為二十一世紀的制造模式“敏捷制造”提供支持，即為企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟(ve，virtual
enterprise)的“可合作性”提供支持。而且，上述三個方面對一個企業(yè)來說的相互關聯(lián)的，應該形成一個集成的環(huán)境。因此，應從三個層次，即“虛擬制造”，“虛擬生產(chǎn)”，“虛擬企業(yè)”開展產(chǎn)品全過程的虛擬制造技術及其集成的虛擬制造環(huán)境的研究，包括產(chǎn)品全信息模型、支持各層次虛擬制造的技術并開發(fā)相應的支撐平臺、以及支持三個平臺及其集成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(pdm)技術。
基于上述思想，國家cims工程技術研究中心根據(jù)先進制造技術發(fā)展的要求，正在著手建立虛擬制造研究基地。該基地建立了以下虛擬制造技術體系結構：
⑴
虛擬制造平臺
該平臺支持產(chǎn)品的并行設計、工藝規(guī)劃、加工、裝配及維修等過程，進行可制造性(manufacturability)分析(包括性能分析、費用估計、工時估計等)。它是以全信息模型為基礎的眾多仿真分析軟件的集成，包括力學、熱力學、運動學、動力學等可制造性分析，具有以下研究環(huán)境：
● 基于產(chǎn)品技術復合化的產(chǎn)品設計與分析，除了幾何造型與特征造型等環(huán)境外，還包括運動學、動力學、熱力學模型分析環(huán)境等；
●
基于仿真的零部件制造設計與分析，包括工藝生成優(yōu)化、刀具設計優(yōu)化、刀位軌跡優(yōu)化、控制代碼優(yōu)化等；
●
基于仿真的制造過程碰撞干涉檢驗及運動軌跡檢驗、虛擬加工、虛擬機器人等；
●
材料加工成形仿真，包括產(chǎn)品設計，加工成形過程溫度場、應力場、流動場的分析，加工工藝優(yōu)化等；
●
產(chǎn)品虛擬裝配，根據(jù)產(chǎn)品設計的形狀特征，精度特征，三維真實地模擬產(chǎn)品的裝配過程，并允許用戶以交互方式控制產(chǎn)品的三維真實模擬裝配過程，以檢驗產(chǎn)品的可裝配性。
⑵ 虛擬生產(chǎn)平臺
該平臺將支持生產(chǎn)環(huán)境的布局設計及設備集成、產(chǎn)品遠程虛擬測試、企業(yè)生產(chǎn)計劃及調度的優(yōu)化，進行可生產(chǎn)性(producibility)分析。
※虛擬生產(chǎn)環(huán)境布局
根據(jù)產(chǎn)品的工藝特征，生產(chǎn)場地，加工設備等信息，三維真實地模擬生產(chǎn)環(huán)境，并允許用戶交互地修改有關布局，對生產(chǎn)動態(tài)過程進行模擬，統(tǒng)計相應評價參數(shù)，對生產(chǎn)環(huán)境的布局進行優(yōu)化。
※虛擬設備集成
為不同廠家制造的生產(chǎn)設備實現(xiàn)集成提供支撐環(huán)境，對不同集成方案進行比較。
※虛擬計劃與調度
根據(jù)產(chǎn)品的工藝特征，生產(chǎn)環(huán)境布局，模擬產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，并允許用戶以交互方式對生產(chǎn)過程進行動態(tài)調度，統(tǒng)計有關評價參數(shù)，以找出最滿意的生產(chǎn)作業(yè)計劃與調度方案。
⑶虛擬企業(yè)平臺
被預言為21世紀制造模式的敏捷制造，利用虛擬企業(yè)的形式，以實現(xiàn)勞動力、資源、資本、技術、管理和信息等的最優(yōu)配置，這給企業(yè)的運行帶來了一系列新的技術要求。虛擬企業(yè)平臺為敏捷制造提供可合作性分析支持。
※虛擬企業(yè)協(xié)同工作環(huán)境
支持異地設計、異地裝配、異地測試的環(huán)境，特別是基于廣域網(wǎng)的三維圖形的異地快速傳送、過程控制、人機交互等環(huán)境。
※虛擬企業(yè)動態(tài)組合及運行支持環(huán)境，特別是internet與intranet下的系統(tǒng)集成與任務協(xié)調環(huán)境。
(4)
基于pdm的虛擬制造平臺集成
虛擬制造平臺應具有統(tǒng)一的框架、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，并具有開放的體系結構。
①
支持虛擬制造的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型
提供虛擬制造環(huán)境下產(chǎn)品全局數(shù)據(jù)模型定義的規(guī)范，多種產(chǎn)品信息(設計信息、幾何信息、加工信息、裝配信息等)的一致組織方式的研究環(huán)境。
②
基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(pdm)的虛擬制造集成技術
提供在pdm環(huán)境下，“零件/部件虛擬制造平臺”、“虛擬生產(chǎn)平臺”、“虛擬企業(yè)平臺”的集成技術研究環(huán)境。
③
基于pdm的產(chǎn)品開發(fā)過程集成
提供研究pdm應用接口技術及過程管理技術，實現(xiàn)虛擬制造環(huán)境下產(chǎn)品開發(fā)全生命周期的過程集成。