虛擬制造打破時(shí)空限制 中國制造向智能化轉(zhuǎn)變

它采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將制造鏈條的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、裝配、規(guī)劃等各環(huán)節(jié)均在計(jì)算機(jī)上模擬運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)，在虛擬制造環(huán)境中生成數(shù)字化產(chǎn)品原型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)物樣品進(jìn)行試驗(yàn)，縮短產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本，增強(qiáng)快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力。

在全球化和信息化的新形勢(shì)下，企業(yè)必須能對(duì)市場(chǎng)需求的變化做出快速敏捷的反應(yīng)，并及時(shí)對(duì)生產(chǎn)做出合理的調(diào)整與重新規(guī)劃，即生產(chǎn)活動(dòng)要具有高度的柔性。目前，全球正在興起新一輪信息化制造浪潮，虛擬制造就是信息化制造的一種重要技術(shù)，是現(xiàn)代制造的重要標(biāo)志。

打破時(shí)空限制

虛擬制造是采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將制造鏈條的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、裝配、規(guī)劃等各環(huán)節(jié)均在計(jì)算機(jī)上模擬運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)。在產(chǎn)品真正制出之前，在虛擬制造環(huán)境中生成數(shù)字化產(chǎn)品原型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)物樣品進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)其性能和可制造性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，以增強(qiáng)制造過程的決策與控制能力，從而縮短產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，增強(qiáng)快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力。

伴隨著虛擬制造技術(shù)，相應(yīng)地出現(xiàn)了虛擬企業(yè)。它可以打破傳統(tǒng)的地域、時(shí)域的限制，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享，變分散為集中，實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)、異地制造，從而使產(chǎn)品開發(fā)快速、優(yōu)質(zhì)、低耗地響應(yīng)市場(chǎng)變化。它是實(shí)現(xiàn)敏捷制造的有效手段。

國外應(yīng)用

虛擬制造在美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家已得到不同程度的研究和應(yīng)用。

波音公司設(shè)計(jì)的777飛機(jī)是世界上第一款采用數(shù)字樣機(jī)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，由5000名工程師用300萬個(gè)原件，花了5年的時(shí)間創(chuàng)造出來(縮短了3年)，已成為虛擬制造從理論研究轉(zhuǎn)向?qū)嵱没�的一個(gè)里程碑。波音787飛機(jī)項(xiàng)目可謂是目前數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)典項(xiàng)目之一，從研發(fā)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)及生產(chǎn)保障，均全程采用三維模型和數(shù)字仿真技術(shù)。其下線儀式上并沒有出現(xiàn)真正的飛機(jī)，而是以虛擬的方式標(biāo)志著787的成功研制。

全球七大汽車集團(tuán)已經(jīng)廣泛應(yīng)用虛擬制造。福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司在新型汽車的開發(fā)中已經(jīng)大量應(yīng)用虛擬制造技術(shù)，大大縮短了產(chǎn)品的發(fā)布時(shí)間；德國汽車業(yè)應(yīng)用虛擬制造技術(shù)最快也最廣泛，目前德國所有的汽車制造企業(yè)都建成了自己的虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)中心。奔馳、寶馬、大眾等的報(bào)告顯示，應(yīng)用虛擬制造技術(shù)，以“數(shù)字汽車”模型來代替木制或鐵皮的汽車模型，設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)、車體、電氣線路等，并進(jìn)行有關(guān)分析和模擬數(shù)控加工及質(zhì)量檢驗(yàn)，開發(fā)成本最多可降低到原先的十分之一。

快速消費(fèi)品等行業(yè)也通過虛擬制造降低成本，提高研發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

向“中國智造”轉(zhuǎn)變

當(dāng)國外制造業(yè)已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)變成制造總裝的指揮部時(shí)，處在國內(nèi)外市場(chǎng)一體化競爭環(huán)境下的中國制造業(yè)，如果僅僅常規(guī)地提升制造業(yè)的設(shè)計(jì)能力、加工能力和制造能力，顯然是行不通的。

借助虛擬制造技術(shù)，提升智造水平，推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，一是需要加快發(fā)展完善虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、仿真技術(shù)等支撐技術(shù)系統(tǒng)，二是實(shí)施和完善虛擬制造技術(shù)平臺(tái)(包括精益生產(chǎn)和并行工程等)，三是構(gòu)建支撐虛擬制造發(fā)展的生態(tài)環(huán)境(資金稅收人才以及示范工程等)。