汽车车身技术4PPT学习教案.pptx

会计学1汽车车身汽车车身(chshn)技术技术4第一页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造技术制造技术n n虚拟虚拟(xn)制造技术的内制造技术的内涵涵n n虚拟虚拟(xn)制造技术的体制造技术的体系结构系结构n n虚拟虚拟(xn)制造技术的分制造技术的分类类n n虚拟虚拟(xn)制造技术中的制造技术中的使能技术使能技术n n虚拟虚拟(xn)制造技术中的制造技术中的关键技术关键技术n n虚拟虚拟(xn)制造技术的应制造技术的应用用第1页/共79页第二页，共79页。虚拟制造技术虚拟制造技术(jsh)的内涵的内涵1 1、定义、定义、定义、定义虚拟制造作为一个全新的概念，是信息时代制造技术的重虚拟制造作为一个全新的概念，是信息时代制造技术的重虚拟制造作为一个全新的概念，是信息时代制造技术的重虚拟制造作为一个全新的概念，是信息时代制造技术的重要标志。要标志。要标志。要标志。佛罗里达大学佛罗里达大学佛罗里达大学佛罗里达大学Gloria J Wiens:Gloria J Wiens:虚拟制造是这样一个概念，即与实际一样在计算机上执行虚拟制造是这样一个概念，即与实际一样在计算机上执行虚拟制造是这样一个概念，即与实际一样在计算机上执行虚拟制造是这样一个概念，即与实际一样在计算机上执行制造过程，其中虚拟模型是在实际制造之前，用于对产品的功能制造过程，其中虚拟模型是在实际制造之前，用于对产品的功能制造过程，其中虚拟模型是在实际制造之前，用于对产品的功能制造过程，其中虚拟模型是在实际制造之前，用于对产品的功能(gngnng)(gngnng)和可制造性的潜在问题进行预测。和可制造性的潜在问题进行预测。和可制造性的潜在问题进行预测。和可制造性的潜在问题进行预测。着眼于着眼于着眼于着眼于“结果结果结果结果”美国空军美国空军美国空军美国空军WrightWright实验室：实验室：实验室：实验室：虚拟制造是仿真、建模和分析技术及工具的综合应用，以虚拟制造是仿真、建模和分析技术及工具的综合应用，以虚拟制造是仿真、建模和分析技术及工具的综合应用，以虚拟制造是仿真、建模和分析技术及工具的综合应用，以增强各层制造设计和生产决策与控制。增强各层制造设计和生产决策与控制。增强各层制造设计和生产决策与控制。增强各层制造设计和生产决策与控制。着眼与着眼与着眼与着眼与“手段手段手段手段”第2页/共79页第三页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)技术技术的内涵的内涵马里兰大学马里兰大学马里兰大学马里兰大学Edward Lin&etcEdward Lin&etc虚拟制造是一个用于增强各级决策与控制一体化的、虚拟制造是一个用于增强各级决策与控制一体化的、虚拟制造是一个用于增强各级决策与控制一体化的、虚拟制造是一个用于增强各级决策与控制一体化的、综合的制造环境综合的制造环境综合的制造环境综合的制造环境着眼于着眼于着眼于着眼于“环境环境环境环境”清华大学肖田元：清华大学肖田元：清华大学肖田元：清华大学肖田元：虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，既虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，既虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，既虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，既采用计算机仿真和虚拟现实技术采用计算机仿真和虚拟现实技术采用计算机仿真和虚拟现实技术采用计算机仿真和虚拟现实技术(jsh)(jsh)，在计算机上实现，在计算机上实现，在计算机上实现，在计算机上实现产品的开发、制造，以及管理和控制等制造本质过程，以产品的开发、制造，以及管理和控制等制造本质过程，以产品的开发、制造，以及管理和控制等制造本质过程，以产品的开发、制造，以及管理和控制等制造本质过程，以增加制造过程各级的决策和控制能力增加制造过程各级的决策和控制能力增加制造过程各级的决策和控制能力增加制造过程各级的决策和控制能力第3页/共79页第四页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造技术制造技术的内涵的内涵虚拟制造的综合定义：虚拟制造的综合定义：虚拟制造的综合定义：虚拟制造的综合定义：一个在计算机网络及虚拟现实环境中完成的，利一个在计算机网络及虚拟现实环境中完成的，利一个在计算机网络及虚拟现实环境中完成的，利一个在计算机网络及虚拟现实环境中完成的，利用制造系统各层次及不同侧面的数学模型，对包括设计、用制造系统各层次及不同侧面的数学模型，对包括设计、用制造系统各层次及不同侧面的数学模型，对包括设计、用制造系统各层次及不同侧面的数学模型，对包括设计、制造、管理和销售等各个环节的产品全生命周期的各种制造、管理和销售等各个环节的产品全生命周期的各种制造、管理和销售等各个环节的产品全生命周期的各种制造、管理和销售等各个环节的产品全生命周期的各种技术方案和技术策略进行技术方案和技术策略进行技术方案和技术策略进行技术方案和技术策略进行(jnxng)(jnxng)评估和优化的综合评估和优化的综合评估和优化的综合评估和优化的综合过程。过程。过程。过程。第4页/共79页第五页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造技术制造技术的内涵的内涵虚拟制造技术的定义：虚拟制造技术的定义：虚拟制造技术的定义：虚拟制造技术的定义：是一门以计算机仿真技术、制造系统是一门以计算机仿真技术、制造系统是一门以计算机仿真技术、制造系统是一门以计算机仿真技术、制造系统(xt(xt ng)ng)与与与与加工过程建模理论、加工过程建模理论、加工过程建模理论、加工过程建模理论、VRVR技术、分布式计算理论、产品技术、分布式计算理论、产品技术、分布式计算理论、产品技术、分布式计算理论、产品数据管理技术等为理论基础，研究如何在计算机网络环数据管理技术等为理论基础，研究如何在计算机网络环数据管理技术等为理论基础，研究如何在计算机网络环数据管理技术等为理论基础，研究如何在计算机网络环境及虚拟现实环境下，利用制造系统境及虚拟现实环境下，利用制造系统境及虚拟现实环境下，利用制造系统境及虚拟现实环境下，利用制造系统(xt(xt ng)ng)各层次及各层次及各层次及各层次及各环节的数字模型，完成制造系统各环节的数字模型，完成制造系统各环节的数字模型，完成制造系统各环节的数字模型，完成制造系统(xt(xt ng)ng)整个过程的整个过程的整个过程的整个过程的计算与仿真的技术。计算与仿真的技术。计算与仿真的技术。计算与仿真的技术。第5页/共79页第六页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造技术制造技术的内涵的内涵虚拟制造系统的定义：虚拟制造系统的定义：虚拟制造系统的定义：虚拟制造系统的定义：是一个在虚拟制造技术的指导下，在计算机网络是一个在虚拟制造技术的指导下，在计算机网络是一个在虚拟制造技术的指导下，在计算机网络是一个在虚拟制造技术的指导下，在计算机网络和虚拟现实环境中建立起来的，具有集成、开放、分布、和虚拟现实环境中建立起来的，具有集成、开放、分布、和虚拟现实环境中建立起来的，具有集成、开放、分布、和虚拟现实环境中建立起来的，具有集成、开放、分布、并行、人机交互等特点的，能够从产品生产并行、人机交互等特点的，能够从产品生产并行、人机交互等特点的，能够从产品生产并行、人机交互等特点的，能够从产品生产(shngch(shngch n)n)全过程的高度来分析和解决制造系统各个全过程的高度来分析和解决制造系统各个全过程的高度来分析和解决制造系统各个全过程的高度来分析和解决制造系统各个环节的技术问题的软硬件系统。环节的技术问题的软硬件系统。环节的技术问题的软硬件系统。环节的技术问题的软硬件系统。第6页/共79页第七页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)技技术的内涵术的内涵2 2、特点、特点、特点、特点(tdi(tdi n)n)以模型为核心：产品模型、过程模型、活动模以模型为核心：产品模型、过程模型、活动模以模型为核心：产品模型、过程模型、活动模以模型为核心：产品模型、过程模型、活动模型、资源模型型、资源模型型、资源模型型、资源模型模模型型产品产品(chnpn)模型：产品模型：产品(chnpn)信息在计算机上的表示。信息在计算机上的表示。过程模型：设计过程、工艺规划过程、加工制造过程过程模型：设计过程、工艺规划过程、加工制造过程 装配过程、性能分析过程。装配过程、性能分析过程。活动模型：对企业生产组织和经营活动建立的模型活动模型：对企业生产组织和经营活动建立的模型资源模型：对企业人力、物力建立的模型资源模型：对企业人力、物力建立的模型第7页/共79页第八页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造技术制造技术的内涵的内涵以模型信息集成为根本：产品模型、过程模以模型信息集成为根本：产品模型、过程模以模型信息集成为根本：产品模型、过程模以模型信息集成为根本：产品模型、过程模型、活动模型、资源模型之间的信息集成型、活动模型、资源模型之间的信息集成型、活动模型、资源模型之间的信息集成型、活动模型、资源模型之间的信息集成以高逼真度仿真为特色：仿真结果以高逼真度仿真为特色：仿真结果以高逼真度仿真为特色：仿真结果以高逼真度仿真为特色：仿真结果(ji gu(ji gu)的高可信度，以及人与这个虚拟制造环境的交互的高可信度，以及人与这个虚拟制造环境的交互的高可信度，以及人与这个虚拟制造环境的交互的高可信度，以及人与这个虚拟制造环境的交互的自然化。的自然化。的自然化。的自然化。第8页/共79页第九页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)技术技术的内涵的内涵3 3、虚拟制造与实际制造、虚拟制造与实际制造、虚拟制造与实际制造、虚拟制造与实际制造实际制造系统是物质流、信息流在控制流的实际制造系统是物质流、信息流在控制流的实际制造系统是物质流、信息流在控制流的实际制造系统是物质流、信息流在控制流的协调和控制下，在各个层次上进行相应的决策，协调和控制下，在各个层次上进行相应的决策，协调和控制下，在各个层次上进行相应的决策，协调和控制下，在各个层次上进行相应的决策，实现从投入到产出的有效转变，其中物质流和信实现从投入到产出的有效转变，其中物质流和信实现从投入到产出的有效转变，其中物质流和信实现从投入到产出的有效转变，其中物质流和信息流的协调工作息流的协调工作息流的协调工作息流的协调工作(gngzu)(gngzu)是主体。是主体。是主体。是主体。虚拟制造系统是在分布式协同工作虚拟制造系统是在分布式协同工作虚拟制造系统是在分布式协同工作虚拟制造系统是在分布式协同工作(gngzu)(gngzu)等多学科技术支持的虚拟环境下的现实制造系统等多学科技术支持的虚拟环境下的现实制造系统等多学科技术支持的虚拟环境下的现实制造系统等多学科技术支持的虚拟环境下的现实制造系统的映射。的映射。的映射。的映射。虚拟制造系统是实际制造系统的抽象，实际虚拟制造系统是实际制造系统的抽象，实际虚拟制造系统是实际制造系统的抽象，实际虚拟制造系统是实际制造系统的抽象，实际制造系统是虚拟制造系统的实例。制造系统是虚拟制造系统的实例。制造系统是虚拟制造系统的实例。制造系统是虚拟制造系统的实例。第9页/共79页第十页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)技术技术的内涵的内涵虚拟虚拟(xn)制造系统制造系统实际实际(shj)制造系统制造系统计算机仿真计算机仿真虚拟现实虚拟现实基于网络的基于网络的VPS虚拟信息系统虚拟信息系统确认和验证确认和验证技术人员技术人员客户客户抽象与综合抽象与综合虚拟产品虚拟产品实际信息系统实际信息系统样机样机需求需求工人工人工厂工厂RPS实际产品实际产品第10页/共79页第十一页，共79页。虚拟制造技术虚拟制造技术(jsh)的内涵的内涵客户客户(k h)需求需求(xqi)工人工人计算机产品信息信息资源机会循环到合格工厂拟实制造实际制造 创意修改和控制第11页/共79页第十二页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造的体系制造的体系结构结构产品产品(chnpn)数据管理（数据管理（PDM）实实际际制制造造过过程程技技术术人人员员和和用用户户(yngh)数字化模型数字化模型计算机仿真、虚拟现实计算机仿真、虚拟现实虚虚拟拟开开发发平平台台虚拟设计虚拟设计 有限元分析有限元分析 运动学分析运动学分析 动力学分析动力学分析虚拟加工虚拟加工 工艺过程优化工艺过程优化 工具设计优化工具设计优化 单元工艺优化单元工艺优化 加工过程分析加工过程分析虚拟装配虚拟装配 装配工艺规划装配工艺规划 装配路线规划装配路线规划 装配分配规划装配分配规划 装配质量规划装配质量规划虚虚拟拟生生产产平平台台虚拟布局虚拟布局虚拟实际生产环境虚拟实际生产环境虚拟生产动态过程虚拟生产动态过程优化生产环境布局优化生产环境布局虚拟设备虚拟设备虚拟集成支撑环境虚拟集成支撑环境优化集成方案优化集成方案虚拟调度虚拟调度虚拟产品生产过程虚拟产品生产过程优化生产调度方案优化生产调度方案虚虚拟拟企企业业平平台台协同工作环境协同工作环境 支持异地设支持异地设计、装配、测试计、装配、测试的环境。的环境。虚拟企业动态虚拟企业动态组合组合 系统集成系统集成 任务调度任务调度第12页/共79页第十三页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造系统体系制造系统体系结构结构人机交互接口人机交互接口个性化用户界面个性化用户界面通讯协议和数据交换标准通讯协议和数据交换标准(IGES、STEP等等)网络及物理链路、硬件设备网络及物理链路、硬件设备产品模型、数据、只是和规则产品模型、数据、只是和规则基于基于COBRDA（DCOM）的分布集成框架）的分布集成框架虚拟设计虚拟设计平台平台虚拟加工虚拟加工平台平台虚拟控制虚拟控制平台平台界面层界面层框架层框架层应用层应用层数据层数据层协议层协议层网络层网络层第13页/共79页第十四页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)系统系统体系结构体系结构模型说明语言模型说明语言运行参数运行参数实验实验VIMVIM环境体系结构环境体系结构可视化参数可视化参数分析分析可视化可视化VISVIS环境体系结构环境体系结构交互式用户交互式用户模型生成器模型生成器模型说明模型说明模型分析模型分析模型转换模型转换结果结果可执行模型可执行模型可视化交互可视化交互可视化交互可视化交互(jioh)(jioh)建模体系结构建模体系结构建模体系结构建模体系结构第14页/共79页第十五页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造系统体制造系统体系结构系结构产品建模产品建模产品异地设计产品异地设计零部件分析优化零部件分析优化快速原型快速原型生产工艺优化生产工艺优化工具设计优化工具设计优化刀位控制刀位控制参数优化参数优化刀位轨迹刀位轨迹参数优化参数优化加工方案加工方案评评 估估虚拟实验虚拟实验虚拟检测虚拟检测工艺模型验证工艺模型验证产品模型实验：虚拟机床产品模型实验：虚拟机床生产计划生产计划仿真优化仿真优化虚拟生产布局虚拟生产布局虚拟设备集成虚拟设备集成虚拟装配虚拟装配虚拟生产平台服务器虚拟生产平台服务器虚拟企业平台服务器虚拟企业平台服务器企业协同工作环境企业协同工作环境企业虚拟运行企业虚拟运行企业运行仿真企业运行仿真产品优化设计产品优化设计产品性能评价产品性能评价可制造性评价可制造性评价虚拟设计虚拟设计虚拟制造虚拟制造虚拟生产虚拟生产虚拟企业虚拟企业虚虚虚虚拟拟拟拟(x(x nn)制制制制造造造造的的的的功功功功能能能能框框框框图图图图第15页/共79页第十六页，共79页。虚拟制造技术虚拟制造技术(jsh)的分类的分类类类类类别别别别特点特点特点特点主要主要主要主要目标目标目标目标主要技术主要技术主要技术主要技术支持支持支持支持应用领域应用领域应用领域应用领域以以以以设设设设计计计计为为为为中中中中心心心心 在设计阶段为在设计阶段为在设计阶段为在设计阶段为设计人员提供制造信设计人员提供制造信设计人员提供制造信设计人员提供制造信息息息息 使用基于制造使用基于制造使用基于制造使用基于制造的仿真以优化产品和的仿真以优化产品和的仿真以优化产品和的仿真以优化产品和工艺的设计工艺的设计工艺的设计工艺的设计 通过通过通过通过“在计算机上制在计算机上制在计算机上制在计算机上制造造造造”产生多个产生多个产生多个产生多个“软软软软”样机样机样机样机 评价评价评价评价可制可制可制可制造性造性造性造性 特征造特征造特征造特征造型型型型 面向数面向数面向数面向数学模型设学模型设学模型设学模型设计计计计 加工过程加工过程加工过程加工过程仿真技术仿真技术仿真技术仿真技术 造型设计造型设计造型设计造型设计 热力学分析热力学分析热力学分析热力学分析 运动学分析运动学分析运动学分析运动学分析 动力学分析动力学分析动力学分析动力学分析容差分析容差分析容差分析容差分析 加工过程仿加工过程仿加工过程仿加工过程仿真真真真 第16页/共79页第十七页，共79页。虚拟制造技术虚拟制造技术(jsh)的分类的分类类类类类别别别别特点特点特点特点主要主要主要主要目标目标目标目标主要技术主要技术主要技术主要技术支持支持支持支持应用领域应用领域应用领域应用领域以以以以生生生生产产产产为为为为中中中中心心心心将仿真能力用于制将仿真能力用于制将仿真能力用于制将仿真能力用于制造过程模型，以便低造过程模型，以便低造过程模型，以便低造过程模型，以便低费用、快速地评价不费用、快速地评价不费用、快速地评价不费用、快速地评价不同的工艺方案同的工艺方案同的工艺方案同的工艺方案用于资源需求规划、用于资源需求规划、用于资源需求规划、用于资源需求规划、生产计划的产生及评生产计划的产生及评生产计划的产生及评生产计划的产生及评价的环境价的环境价的环境价的环境 评价评价评价评价可生可生可生可生产性产性产性产性 虚拟现虚拟现虚拟现虚拟现实实实实 嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式仿真仿真仿真仿真 工厂或产品的工厂或产品的工厂或产品的工厂或产品的物理布局物理布局物理布局物理布局 传统制造：主要传统制造：主要传统制造：主要传统制造：主要考虑空间考虑空间考虑空间考虑空间 虚拟制造：总体虚拟制造：总体虚拟制造：总体虚拟制造：总体协调、优化动态协调、优化动态协调、优化动态协调、优化动态过程过程过程过程,人、环境、人、环境、人、环境、人、环境、效率效率效率效率 生产计划的编生产计划的编生产计划的编生产计划的编排排排排传统制造：静传统制造：静传统制造：静传统制造：静态、确定型态、确定型态、确定型态、确定型 虚拟制造：动态、虚拟制造：动态、虚拟制造：动态、虚拟制造：动态、随机型随机型随机型随机型 第17页/共79页第十八页，共79页。虚拟制造技术虚拟制造技术(jsh)的分类的分类类类类类别别别别特点特点特点特点主要主要主要主要目标目标目标目标主要技术主要技术主要技术主要技术支持支持支持支持应用领域应用领域应用领域应用领域以以以以控控控控制制制制为为为为中中中中心心心心将仿真加到控制模将仿真加到控制模将仿真加到控制模将仿真加到控制模型和实际处理中型和实际处理中型和实际处理中型和实际处理中 可可可可“无缝无缝无缝无缝”地仿地仿地仿地仿真使得实际生产周期真使得实际生产周期真使得实际生产周期真使得实际生产周期期间不间断地优化期间不间断地优化期间不间断地优化期间不间断地优化 对离散对离散对离散对离散制造制造制造制造-基基基基于仿真的于仿真的于仿真的于仿真的实时动态实时动态实时动态实时动态调度调度调度调度 对连续制对连续制对连续制对连续制造造造造-基于基于基于基于仿真的最仿真的最仿真的最仿真的最优控制优控制优控制优控制 第18页/共79页第十九页，共79页。虚拟制造技术虚拟制造技术(jsh)的分类的分类设计为核心设计为核心优化产品设计、优化产品设计、工艺设计工艺设计加工方案评价加工方案评价生产为核心生产为核心优化资源优化资源选择评价工艺选择评价工艺验证新工艺验证新工艺控制为核心控制为核心优化车间控制优化车间控制优化制造过程优化制造过程产品产品(chnpn)概念设计概念设计CAD/CAMM!M2 M3 M4供设计者参考供设计者参考(cnko)的制造信息的制造信息虚拟产品原型虚拟产品原型 成本估算成本估算新产品模型、工艺、制造信息新产品模型、工艺、制造信息虚拟生产计划虚拟生产计划质量质量评估评估新工艺及对应信息、如成本新工艺及对应信息、如成本车间机床车间机床及控制系统及控制系统工厂资源（人、设备）工厂资源（人、设备）M1：已有的模型和工艺：已有的模型和工艺M2：日程模型、逻辑模型：日程模型、逻辑模型M3：过程模型：过程模型M4：成品模型参数：成品模型参数第19页/共79页第二十页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)的使的使能技术能技术使能技术使能技术(jsh)(jsh)多多通通道道交交互互(jioh)网网络络环环境境下下知知识识获获取取与与建建库库 基基于于V VR R的的计计算算可可视视化化 虚虚拟拟环环境境建建模模 产产品品建建模模 数数据据转转换换与与处处理理 第20页/共79页第二十一页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造的使制造的使能技术能技术多通道交互技术多通道交互技术虚虚拟拟现现实实设设备备的的软软硬硬件件接接口口(ji ku)驱驱动动技技术术 大大面面积积纹纹理理的的可可见见性性快快速速显显示示(xinsh)技技术术 信信息息与与时时间间的的同同步步技技术术 真真实实感感渲渲染染的的三三维维图图形形加加速速技技术术 三三维维定定位位跟跟踪踪设设备备的的定定标标技技术术 人人像像分分离离与与多多传传感感信信息息的的融融合合技技术术 使能技术使能技术使能技术使能技术之一之一之一之一第21页/共79页第二十二页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)的使的使能技术能技术使能技术使能技术使能技术使能技术(jsh)(jsh)(jsh)(jsh)之之之之二二二二虚拟环境建模技术虚拟环境建模技术图图像像图图形形混混合合建建模模技技术术 场场景景预预处处理理技技术术 虚虚拟拟声声的的生生成成与与增增强强技技术术 多多细细节节层层次次建建模模技技术术 智智能能化化视视区区裁裁剪剪技技术术 基基于于图图像像的的绘绘制制技技术术 第22页/共79页第二十三页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)的使的使能技术能技术使能技术使能技术使能技术使能技术(jsh)(jsh)(jsh)(jsh)之三之三之三之三产品建模技术产品建模技术零零部部件件的的物物理理建建模模方方法法 工工程程分分析析的的有有限限元元计计算算方方法法 工工程程分分析析结结果果的的多多准准则则图图示示方方法法基基于于物物理理的的工工程程行行为为特特征征建建模模方方法法 工工程程对对象象的的单单元元化化划划分分方方法法 第23页/共79页第二十四页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造的使制造的使能技术能技术使能技术使能技术使能技术使能技术(jsh)(jsh)(jsh)(jsh)之四之四之四之四 数据转换与处理技术数据转换与处理技术 数数据据文文件件格格式式转转换换技技术术 产产品品数数据据管管理理技技术术 第24页/共79页第二十五页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)的使的使能技术能技术使能技术使能技术使能技术使能技术(jsh)(jsh)(jsh)(jsh)之五之五之五之五 网络环境下知识获取与建库技术网络环境下知识获取与建库技术 网网络络化化异异构构知知识识与与数数据据信信息息的的统统一一表表达达 基基于于VR的的产产品品设设计计与与制制造造集集成成过过程程链链 网网络络环环境境下下虚虚拟拟产产品品数数据据与与指指令令的的传传输输与与共共享享 分分布布式式虚虚拟拟仿仿真真节节点点的的协协同同与与自自治治 虚虚拟拟场场景景的的快快速速漫漫游游、绘绘制制与与网网络络传传输输 基基于于多多A Ag ge en nt t的的虚虚拟拟企企业业信信息息重重组组与与集集成成 第25页/共79页第二十六页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)的使的使能技术能技术使能技术使能技术使能技术使能技术(jsh)(jsh)(jsh)(jsh)之六之六之六之六多多通通道道技技术术与与可可视视化化技技术术的的映映射射机机理理与与操操纵纵方方法法 基于基于VRVR的科学计算可视化技术的科学计算可视化技术 特特征征可可视视化化与与拓拓扑扑结结构构分分析析 基基于于V VR R的的可可视视化化与与驾驾驭驭计计算算 分分布布式式的的计计算算与与可可视视化化环环境境的的协协同同 第26页/共79页第二十七页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)的使的使能技术能技术虚拟虚拟虚拟虚拟(xn)(xn)(xn)(xn)机床模机床模机床模机床模型型型型运动学模型运动学模型传感器输入传感器输入运动系统运动系统其它输入其它输入力域力域温度域温度域切削过程切削过程工件属性工件属性热力学模型热力学模型刚度模型刚度模型伺服模型伺服模型精确模型精确模型机床系统机床系统切削系统切削系统结构系统结构系统NCNC代码代码位位 移移第27页/共79页第二十八页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)的使的使能技术能技术虚拟虚拟虚拟虚拟(xn)CNC(xn)CNC(xn)CNC(xn)CNC系统系统系统系统输入输入 输出输出模块模块（NCNC系统功能界面）系统功能界面）运动控制模块运动控制模块轴号轴号匹配模块匹配模块虚拟机床控制接口虚拟机床控制接口逻辑轴号、位置逻辑轴号、位置物理轴号、位置物理轴号、位置各轴位置数据、刀号、行号各轴位置数据、刀号、行号NCNC程序系统参数程序系统参数虚拟操作面板信息虚拟操作面板信息虚拟操作面板返回信息虚拟操作面板返回信息虚拟操作面板虚拟操作面板虚拟机床控制信息虚拟机床控制信息虚拟机床其它控制信息虚拟机床其它控制信息虚拟机床虚拟机床反馈信息反馈信息虚拟数字控制子系统虚拟数字控制子系统虚拟机床子系统虚拟机床子系统虚拟机床反馈信息虚拟机床反馈信息第28页/共79页第二十九页，共79页。虚拟制造虚拟制造(zhzo)的使的使能技术能技术虚拟装配设计虚拟装配设计虚拟装配设计虚拟装配设计(shj)(shj)(shj)(shj)环境环境环境环境VADEVADEVADEVADE基于虚拟现实的训练系统基于虚拟现实的训练系统计算机辅助过程规划系统计算机辅助过程规划系统机器人路径规划系统机器人路径规划系统专用的装配设备设计专用的装配设备设计VADEVADE环环境境CADCAD环境环境DFADFA分析分析轨轨迹迹信信息息序序列列信信息息部件几何部件几何特征属性特征属性及装配信及装配信息等息等轨迹及序轨迹及序列信息设列信息设计变化的计变化的建议建议第29页/共79页第三十页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造的关键制造的关键技术技术关键技术关键技术虚虚拟拟设设计计与与装装配配技技术术 虚虚拟拟实实验验技技术术 虚虚拟拟生生产产技技术术 虚虚拟拟产产品品实实现现技技术术 虚虚拟拟检检测测与与评评价价技技术术虚虚拟拟纹纹理理分分析析技技术术 第30页/共79页第三十一页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造的关键制造的关键技术技术关键技术关键技术关键技术关键技术之一之一之一之一虚拟设计与装配技术虚拟设计与装配技术虚虚拟拟产产品品形形状状设设计计 虚虚拟拟装装配配/拆拆卸卸设设计计与与优优化化 虚虚拟拟样样机机具具有有力力觉觉的的虚虚拟拟装装配配 第31页/共79页第三十二页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造的关键制造的关键技术技术关键技术关键技术关键技术关键技术之二之二之二之二虚拟产品实现技术虚拟产品实现技术基基于于表表面面质质量量分分析析的的切切削削参参数数选选择择 远远程程机机器器人人操操作作与与监监控控 虚虚拟拟测测量量技技术术 虚虚拟拟加加工工第32页/共79页第三十三页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造的关键制造的关键技术技术关键技术关键技术关键技术关键技术之三之三之三之三虚拟检测与评价技术虚拟检测与评价技术 虚虚拟拟表表面面接接触触刚刚度度分分析析基基于于应应力力的的加加工工质质量量评评价价 装装配配信信息息建建模模 刀刀位位轨轨迹迹检检查查及及碰碰撞撞干干涉涉检检验验 工工艺艺过过程程规规划划与与仿仿真真 第33页/共79页第三十四页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造的关键制造的关键技术技术关键技术关键技术关键技术关键技术之四之四之四之四虚拟实验技术虚拟实验技术 虚虚拟拟测测试试 虚虚拟拟样样机机的的性性能能评评价价 虚虚拟拟试试验验的的运运行行平平台台 虚虚拟拟试试验验的的物物理理建建模模第34页/共79页第三十五页，共79页。虚拟虚拟(xn)制造的关键制造的关键技术技术关键技术关键技术关键技术关键技术之五之五之五之五虚拟生产虚拟生产(shngchn)技术技术 虚虚拟拟(xn)生生产产线线/车车间间实实时时三三维维布布局局 基基于于V VR R的的网网络络化化分分散散制制造造仿仿真真与与评评价价 生生产产线线/车车间间生生产产过过程程虚虚拟拟仿仿真真 第35页/共79页第三十六页，共79页。虚拟制造(zhzo)技术的应用虚虚拟拟环环境境与与工工具具(gngj)第36页/共79页第三十七页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚虚拟拟环环境境与与工工具具(gngj)第37页/共79页第三十八页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用虚虚拟拟环环境境与与工工具具(gngj)第38页/共79页第三十九页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚虚拟拟环环境境与与工工具具(gngj)第39页/共79页第四十页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚虚拟拟环环境境与与工工具具(gngj)第40页/共79页第四十一页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚虚拟拟环环境境与与工工具具(gngj)第41页/共79页第四十二页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚虚拟拟环环境境与与工工具具(gngj)第42页/共79页第四十三页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚虚拟拟环环境境与与工工具具(gngj)第43页/共79页第四十四页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用虚虚拟拟环环境境与与工工具具(gngj)第44页/共79页第四十五页，共79页。虚拟制造(zhzo)技术的应用虚虚拟拟(xn)产产品品建建模模第45页/共79页第四十六页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚虚拟拟(xn)产产品品建建模模第46页/共79页第四十七页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用福福特特汽汽车车公公司司的的数数字字(shz)原原型型件件第47页/共79页第四十八页，共79页。虚拟制造(zhzo)技术的应用汽汽车车(qch)内内部部的的三三维维实实体体图图第48页/共79页第四十九页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用太太原原机机车车厂厂的的工工程程作作业业(zuy)车车外外形形设设计计第49页/共79页第五十页，共79页。虚拟制造(zhzo)技术的应用波波音音7 77 77 7飞飞机机(f f i ij j)数数字字化化装装配配第50页/共79页第五十一页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用V VR R中中反反铲铲装装载载(z zh hu u n ng gz z i i)车车模模型型第51页/共79页第五十二页，共79页。虚拟制造(zhzo)技术的应用V VR R中中反反铲铲装装载载(z zh hu u n ng gz z i i)车车模模型型第52页/共79页第五十三页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用动动态态(d d n ng gt t i i)装装配配仿仿真真加工中心支架加工中心支架(zhji)动态装配仿真动态装配仿真装配环境仿真装配环境仿真装配过程仿真装配过程仿真装配过程仿真装配过程仿真卫星装配仿真卫星装配仿真第53页/共79页第五十四页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用热变形分析-主轴箱/立柱热变形建模第54页/共79页第五十五页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用热变形分析-主轴箱/立柱热变形有限元模型(mxng)第55页/共79页第五十六页，共79页。虚拟制造技术的应用热变形分析-主轴(zhzhu)箱/立柱热变形有限元模型(mxng)施加约束第56页/共79页第五十七页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用热变形分析-主轴箱/立柱热变形解算热变形(bin xng)场解算热分布(fnb)场第57页/共79页第五十八页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用模态分析第58页/共79页第五十九页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用模态分析第59页/共79页第六十页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用模态分析第60页/共79页第六十一页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用模态分析第61页/共79页第六十二页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用模态分析第62页/共79页第六十三页，共79页。虚拟制造技术(jsh)的应用模态分析频率频率HzHz结结 构构 修修 改改前前结结 构构 修修 改改后后1 1阶阶53.153.169.069.02 2阶阶1431431531533 3阶阶1811812102104 4阶阶1961962382385 5阶阶2652653343346 6阶阶285285372372最最 大大 变变形形结构修改前结构修改前结构修改后结构修改后1阶阶5.28E+013.77E+012阶阶5.43E+013.94E+013阶阶7.56E+014.94E+014阶阶6.06E+013.69E+015阶阶4.82E+013.45E+016阶阶9.01E+015.26E+01第63页/共79页第六十四页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用有限元分析第64页/共79页第六十五页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用有限元分析第65页/共79页第六十六页，共79页。虚拟制造(zhzo)技术的应用运动分析与仿真卫星太阳能翻板卫星太阳能翻板运动运动(yndng)仿真仿真加工中心换刀加工中心换刀运动运动(yndng)仿真仿真发动机曲轴连杆发动机曲轴连杆运动仿真运动仿真第66页/共79页第六十七页，共79页。虚拟制造技术的应用(yngyng)虚拟加工第67页/共79页第六十八页，共79页。虚拟制造(zhzo)技术的应用虚拟加工第68页/共79页第六十九页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用加工过程仿真第69页/共79页第七十页，共79页。虚拟制造技术的应用(yngyng)加工过程仿真第70页/共79页第七十一页，共79页。虚拟制造(zhzo)技术的应用加工过程仿真第71页/共79页第七十二页，共79页。虚拟制造技术的应用(yngyng)加工过程仿真第72页/共79页第七十三页，共79页。虚拟制造技术的应用(yngyng)加工过程仿真第73页/共79页第七十四页，共79页。虚拟制造技术的应用(yngyng)加工过程仿真第74页/共79页第七十五页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚拟(xn)测试第75页/共79页第七十六页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚拟(xn)测试第76页/共79页第七十七页，共79页。虚拟(xn)制造技术的应用虚拟(xn)生产调度控制仿真第77页/共79页第七十八页，共79页。虚拟制造技术的应用虚拟生产(shngchn)调度控制仿真调度调度(diod)仿真仿真1调度调度(diod)仿真仿真2调度仿真调度仿真3调度仿真调度仿真4第78页/共79页第七十九页，共79页。