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虛擬制造技術(shù)及信息化論文
摘 要：在當今經(jīng)濟全球化、貿(mào)易自由化和社會信息化的形勢下，高新技術(shù)和新鮮思想的應(yīng)用日漸深入企業(yè)日常生產(chǎn)，制造業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略不斷更新，由之前的規(guī)模效益衍生出多種多樣的制造哲理，在各種新思維新體系的推陳出新的過程中。虛擬制造技術(shù)逐漸浮上臺面，占據(jù)制造技術(shù)的一席之地，文章結(jié)合虛擬制造等新的制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，探討了信息化制造的實質(zhì)意義，以及虛擬制造技術(shù)在我國目前的發(fā)展概況和遇到的問題。
關(guān)鍵詞：信息化；虛擬制造；虛擬技術(shù)
要想完成工業(yè)流程的信息化制造，首先必須了解信息化制造的概念，信息化制造是以虛擬制造和大規(guī)模定制生產(chǎn)為標準的，只有基本上實現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)制造和流通以至產(chǎn)品全生命周期的信息化，才算真正完成信息化工作，在此基礎(chǔ)上的先進制造模式和信息化內(nèi)容才能叫做信息化制造。
在當代，市場競爭日趨激烈，以國家為單位的競爭體系之間的對抗愈演愈烈，而我國所處的角色正由世界的組裝工廠逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺V泛應(yīng)用先進技術(shù)的制造強國，這也對我國的一線企業(yè)提出了更高的要求，實際上，信息化不僅是政策的約束，更是市場的驅(qū)使，隨著市場經(jīng)濟全球化的進程，信息化制造將成為現(xiàn)代制造企業(yè)追求的重要目標之一。國際上，虛擬技術(shù)的成功案例也進一步給我國虛擬技術(shù)產(chǎn)業(yè)以寶貴經(jīng)驗和教訓(xùn)，例如，美國的硅谷就是眾所周知的利用虛擬制造技術(shù)成功的典范。他們不是追求全能，而是在某一個方面力爭最優(yōu)，由一群小企業(yè)組成最優(yōu)秀的生產(chǎn)群。都是在價值鏈某一個環(huán)節(jié)上做得最好，從而融入國際高技術(shù)體系--這是虛擬制造體系核心思想在宏觀領(lǐng)域的反映。
隨著計算機、自動化及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在制造系統(tǒng)中的應(yīng)用，信息技術(shù)的重要性日益增強，其與制造技術(shù)的發(fā)展逐漸密不可分。決定產(chǎn)品成本的主要因素由傳統(tǒng)物理意義上的物質(zhì)成本逐漸衍變成產(chǎn)品制造過程中的信息投入，信息技術(shù)使現(xiàn)代制造的技術(shù)含量提高，使傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)生質(zhì)的變化。信息技術(shù)的發(fā)展進一步促進了整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈的解體和整合，并在長遠角度促進著設(shè)計技術(shù)的現(xiàn)代化，加工制造的精密化、快速化，整個制造過程的網(wǎng)絡(luò)化、全球化。
基于這些因素，多種有關(guān)先進制造技術(shù)的新思想、新概念相繼誕生。虛擬制造就是其中之一，它代表了一種全新的制造體系和模式。虛擬制造是指通過對制造知識進行系統(tǒng)化組織與分析，對整個制造過程建模，在計算機上進行設(shè)計評估和制造活動仿真．它強調(diào)通過用虛擬制造模型對制造全過程進行描述，在實際的物理制造之前就具有了對產(chǎn)品性能及其可制造性的預(yù)測能力．
虛擬制造技術(shù)不僅僅是單學(xué)科的簡單應(yīng)用，而是以計算機科學(xué)為依托的跨學(xué)科，多平臺的立體制造“藝術(shù)”，在整個虛擬過程中，完成的都是對模型的實驗和開發(fā)，并對此模型進行評估和仿真，使整個制造過程脫離了物理手工作業(yè)的軌道，令人類的制造工藝提升到一個全新的平臺。而虛擬制造過程中得到的數(shù)據(jù)模型，也為未來產(chǎn)品的更新以及新產(chǎn)品的研發(fā)提供寶貴的數(shù)據(jù)資料。
隨著市場信息化產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，虛擬制造技術(shù)水平也不斷提高，當前，虛擬制造過程可分為虛擬模型的建立，具有物理屬性的虛擬模型的建立，分布式虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)。而虛擬模型的建立就是整個虛擬制造過程的重中之重�？杉毞譃榛谖C的虛擬環(huán)境體系結(jié)構(gòu) ，基于幾何建模和圖像相結(jié)合的建模方法和相關(guān)算法，基于圖像的虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)。無論何種虛擬模型建立方法。都是將傳統(tǒng)物理建模方式信息化的過程。
虛擬制造在工業(yè)發(fā)達國家已得到了不同程度的研究和應(yīng)用，但在我國，由于起步較晚，以及支柱學(xué)科發(fā)展的滯后等原因，在虛擬制造上落后于世界先進國家。特別是關(guān)鍵技術(shù)虛擬模型的建立，以遠遠落于人后，這中間，應(yīng)用人才短缺，跨學(xué)科技術(shù)整合不力都是重要原因。因此，國家制造工業(yè)信息化，虛擬制造技術(shù)發(fā)展任重而道遠。
我國要更好更快的發(fā)展虛擬制造技術(shù)，就必須采取措施為其發(fā)展提供各種便利。首先，各級主管部門要高度重視，為采用虛擬制造技術(shù)的高科技產(chǎn)業(yè)提供政策優(yōu)惠和導(dǎo)向性支持。逐步淘汰落后的占用資源過多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，使市場重心轉(zhuǎn)向技術(shù)密集型企業(yè)。
其次，選派各類人才對國外先進技術(shù)進行研究，吸取國際上有關(guān)技術(shù)成熟經(jīng)驗，在適合我國國情的情況下大膽創(chuàng)新，為我所用，提升我國現(xiàn)有虛擬技術(shù)，加快信息化制造水平。
同時，在各大學(xué)府開設(shè)以虛擬制造為中心的研究課程，培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才。建立良好的人才梯隊，是保證此項目可持續(xù)發(fā)展的基石。企業(yè)與學(xué)校形成合作關(guān)系，使人才培養(yǎng)有的放矢，發(fā)展方向清晰明確。
結(jié)論
基于產(chǎn)品的數(shù)字化模型，應(yīng)用先進的系統(tǒng)建模和仿真優(yōu)化技術(shù)，虛擬制造實現(xiàn)了從產(chǎn)品的設(shè)計、加工、制選到檢驗全過程的動態(tài)模擬，并對企業(yè)的運作進行了合理的決策與最優(yōu)控制。虛擬制造技術(shù)是當前較先進完善的制造技術(shù)，是信息化制造的重要技術(shù)之一。實現(xiàn)虛擬制造需要強有力的技術(shù)支撐和政策保證，在市場進入轉(zhuǎn)型期的今天，虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)結(jié)合我國制造業(yè)自身的特點，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，揚長避短，吸收國外先進經(jīng)驗的同時加以創(chuàng)新，使虛擬制造的應(yīng)用范圍不斷擴大，給更多的企業(yè)帶來更大的收益。
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