汽车虚拟制造技术为虚拟现实带来新机遇:yb体育app官网

时间:2021-12-31 00:34 作者:yobo体育官网
本文摘要:一、虚拟世界生产的定义及特点 虚拟世界生产是20世纪80年代后期美国首先明确提出来的一种新思想,它是利用信息技术、仿真技术、计算机技术等对现实生产活动中的人、物、信息及产品设计、工艺规划、加工生产等生产过程展开全面的建模,以找到生产中有可能经常出现的问题,预测、检测、评价产品性能和产品的可生产性等,在产品实际生产前就采行预防措施,保证产品重复使用研发顺利,以超过降低成本、延长产品开发周期、强化企业竞争力的目的。

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一、虚拟世界生产的定义及特点  虚拟世界生产是20世纪80年代后期美国首先明确提出来的一种新思想,它是利用信息技术、仿真技术、计算机技术等对现实生产活动中的人、物、信息及产品设计、工艺规划、加工生产等生产过程展开全面的建模,以找到生产中有可能经常出现的问题,预测、检测、评价产品性能和产品的可生产性等,在产品实际生产前就采行预防措施,保证产品重复使用研发顺利,以超过降低成本、延长产品开发周期、强化企业竞争力的目的。  虚拟现实(VR,VirtualReality)技术是用于感官的组织建模设备和现实或虚幻环境的动态模型分解或建构出有人需要感官的环境或现实,使人需要凭借直觉起到于计算机从而产生三维建模模型的虚拟环境。基于虚拟现实技术的虚拟世界生产(VM,VirtualManufacturing)技术是在一个统一模型之下对设计和生产等过程展开构建,它将与产品生产涉及的各种过程与技术构建在三维的、动态的建模现实过程的实体数字模型之上。

虚拟世界生产特别强调虚拟现实在设计和生产过程建模中的应用于,特别强调以一种可视化的直观的方式促进技术人员对所设计的产品或过程的解读,从而找到其中的问题。虚拟世界生产并不是现实的生产过程。

它不产生现实产品,基本不消耗材料和能量,而是利用生产对象、生产资源和生产过程的模型来展现出“生产”的本质过程。  二、虚拟世界生产技术的应用于  1.虚拟世界生产技术在国内外的应用于情况  虚拟世界生产在工业发达国家,如美国、德国、日本等已获得了有所不同程度的研究和应用于。在这一领域,美国正处于国际研究的前沿。福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司在新型汽车的研发中早已应用于了虚拟世界生产技术,大大缩短了产品的公布时间。

波音777,其整机设计、部件测试、整机组装以及各种环境下的首飞皆是在计算机上已完成的,其开发周期从过去的8年延长到5年;Chrycler公司与IBM合作开发在虚拟世界生产环境用作其新型车的研制,在样车生产之前,即找到其定位系统及其他许多设计有缺陷,从而延长了研制周期。  在我国,清华大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等科研教学单位也早已积极开展了这一领域的研究工作。当前我国虚拟世界生产应用于的重点研究方向是基于我国国情,展开产品的三维虚拟世界设计、加工过程建模和产品组装建模,主要是研究如何分解可信度低的产品虚拟世界样机,在产品设计阶段需要以较高的置信度预测所设计产品的最后性能和可生产性。

  2.虚拟世界生产技术在机械制造中的应用于  (1)虚拟企业。虚拟企业是指产于在有所不同地区的多个企业利用电子手段,为较慢号召市场需求而构成的动态联盟,是的组织、人力、技术、信息等资源在完备的网络的组织结构基础上的有效地构建。这种企业的组织和生产模式可解决窖和时间的局限性,维持集中于和集中之间平稳、合理的均衡,不具备系统优化组合和有效地协商的优越性。  (2)虚拟世界产品设计。

例如飞机、汽车的外形设计,其形状否合乎空气动力学原理、运动过程的阻力、其内部结构布局的合理性等。在简单管道系统设计中,彩虚拟世界技术,设计者可“转入其中”展开管道布置,并可检查否再次发生干预。这样可提升设计效率,尽快找到设计中的问题,从而优化产品设计。

例如波音777飞机有300万个零件,这些零件的设计以及整体设计在一个由数百台工作站构成的虚拟环境中以求顺利运营。这个VMS是在原先的Boing-CAD的基础上创建。设计师戴着上头盔显示器后,能转入虚拟世界“飞机”中,检视其各项设计。

过去为建实体模型须要60万美元,应用于VMT后,节省了经费,延长了研制周期,使最后的实际飞机与原方案比起,偏差大于1%,且构建机翼和机身融合的一次顺利,延长数千小时的设计工作量。  (3)虚拟世界产品生产。应用于计算机仿真技术,对零件的加工方法、工序顺序、工装的搭配、工艺参数的搭配,加工工艺性、组装工艺性、因应件之间的因应性、运营物件的运动性等均可建模建模,提早找到加工缺失和组装时经常出现的问题,从而优化生产过程、提升加工效率。

  (4)虚拟世界生产过程。产品生产过程的合理制订,人力资源、生产资源、物料库存、生产调度、生产系统的规划设计等,均可通过计算机建模展开优化,同时还可对生产系统展开可靠性分析,对生产过程的资金展开分析预测,对产品市场展开分析预测等,从而对人力、生产资源的合理配置,对延长生产周期、降低生产成本意义根本性。JohnDeere公司运用VMT展开弧焊生产系统的加装,EDS公司应用于DENEB软件为通用汽车公司的中、高档奢华汽车分厂展开组装生产优化设计,GM公司也为此节省数百万美元,并提早了上市时间。  3.典型的虚拟世界生产技术  (1)虚拟世界组装。

组装是产品设计研发过程中的重要环节,虚拟世界组装则是组装过程在计算机上的本质构建,因而是虚拟世界组装的最重要组成部分。它需要基于产品的数字化实体模型,在计算机上分析与检验产品的组装性能及工艺过程,从而提升产品的可组装性。  虚拟世界组装模型是分析组装问题的基础,因此,面向组装过程的、反对虚拟世界组装中各种必须的产品组装模型在虚拟世界组装中十分最重要,模型的特点和好坏在相当大程度上要求了系统所能构建的功能。

  (2)多学科协同建模。多学科协同建模就是要在系统工程理论的指导下,基于简单产品中各个学科之间的内在交互关系,将坐落于有所不同地点、基于有所不同计算机平台、使用有所不同建模方法创建的混合异构建模模型,在分布式环境中牵头一起展开多学科协同建模。  (3)虚拟世界车间布局设计。

生产系统的布局设计就是在企业经营策略的指导下,针对生产过程,将人员物料及所需的涉及设备设施等,做到最有效地的人组和规划,并与其他涉及设施协商,以期取得安全性、效率与经济的操作者,符合企业经营市场需求。运用面向对象的仿真建模,可以协助使用者创建用作规划、设计和流程优化的虚拟世界模型,依据有所不同决策变量之人组,分析设备使用率、系统生产能力、有效地产出率,以及交货期、成本等策略,超过生产能力最大化、排程线性规划、半成品及库存最小化等目标。


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