虚拟制造技术及信息化

摘　要：在当今经济全球化、贸易自由化和社会信息化的形势下，高新技术和新鲜思想的应用日渐深入企业日常生产，制造业的经营战略不断更新，由之前的规模效益衍生出多种多样的制造哲理，在各种新思维新体系的推陈出新的过程中。虚拟制造技术逐渐浮上台面，占据制造技术的一席之地，文章结合虚拟制造等新的制造技术的发展趋势，探讨了信息化制造的实质意义，以及虚拟制造技术在我国目前的发展概况和遇到的问题。

关键词：信息化；虚拟制造；虚拟技术
　　要想完成工业流程的信息化制造，首先必须了解信息化制造的概念，信息化制造是以虚拟制造和大规模定制生产为标准的，只有基本上实现了从产品设计、开发、生产制造和流通以至产品全生命周期的信息化，才算真正完成信息化工作，在此基础上的先进制造模式和信息化内容才能叫做信息化制造。
　　在当代，市场竞争日趋激烈，以国家为单位的竞争体系之间的对抗愈演愈烈，而我国所处的角色正由世界的组装工厂逐渐转变为广泛应用先进技术的制造强国，这也对我国的一线企业提出了更高的要求，实际上，信息化不仅是政策的约束，更是市场的驱使，随着市场经济全球化的进程，信息化制造将成为现代制造企业追求的重要目标之一。国际上，虚拟技术的成功案例也进一步给我国虚拟技术产业以宝贵经验和教训，例如，美国的硅谷就是众所周知的利用虚拟制造技术成功的典范。他们不是追求全能，而是在某一个方面力争最优，由一群小企业组成最优秀的生产群。都是在价值链某一个环节上做得最好，从而融入国际高技术体系--这是虚拟制造体系核心思想在宏观领域的反映。
　　随着计算机、自动化及网络技术在制造系统中的应用，信息技术的重要性日益增强，其与制造技术的发展逐渐密不可分。决定产品成本的主要因素由传统物理意义上的物质成本逐渐衍变成产品制造过程中的信息投入，信息技术使现代制造的技术含量提高，使传统制造技术发生质的变化。信息技术的发展进一步促进了整个产业结构链的解体和整合，并在长远角度促进着设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，整个制造过程的网络化、全球化。
　　基于这些因素，多种有关先进制造技术的新思想、新概念相继诞生。虚拟制造就是其中之一，它代表了一种全新的制造体系和模式。虚拟制造是指通过对制造知识进行系统化组织与分析，对整个制造过程建模，在计算机上进行设计评估和制造活动仿真．它强调通过用虚拟制造模型对制造全过程进行描述，在实际的物理制造之前就具有了对产品性能及其可制造性的预测能力．
　　虚拟制造技术不仅仅是单学科的简单应用，而是以计算机科学为依托的跨学科，多平台的立体制造“艺术”，在整个虚拟过程中，完成的都是对模型的实验和开发，并对此模型进行评估和仿真，使整个制造过程脱离了物理手工作业的轨道，令人类的制造工艺提升到一个全新的平台。而虚拟制造过程中得到的数据模型，也为未来产品的更新以及新产品的研发提供宝贵的数据资料。　　 
　　随着市场信息化产业化的发展，虚拟制造技术水平也不断提高，当前，虚拟制造过程可分为虚拟模型的建立，具有物理属性的虚拟模型的建立，分布式虚拟现实关键技术。而虚拟模型的建立就是整个虚拟制造过程的重中之重。可细分为基于微机的虚拟环境体系结构 ，基于几何建模和图像相结合的建模方法和相关算法，基于图像的虚拟现实关键技术。无论何种虚拟模型建立方法。都是将传统物理建模方式信息化的过程。
　　虚拟制造在工业发达国家已得到了不同程度的研究和应用，但在我国，由于起步较晚，以及支柱学科发展的滞后等原因，在虚拟制造上落后于世界先进国家。特别是关键技术虚拟模型的建立，以远远落于人后，这中间，应用人才短缺，跨学科技术整合不力都是重要原因。因此，国家制造工业信息化，虚拟制造技术发展任重而道远。
　　我国要更好更快的发展虚拟制造技术，就必须采取措施为其发展提供各种便利。首先，各级主管部门要高度重视，为采用虚拟制造技术的高科技产业提供政策优惠和导向性支持。逐步淘汰落后的占用资源过多的传统产业，使市场重心转向技术密集型企业。
　　其次，选派各类人才对国外先进技术进行研究，吸取国际上有关技术成熟经验，在适合我国国情的情况下大胆创新，为我所用，提升我国现有虚拟技术，加快信息化制造水平。
　　同时，在各大学府开设以虚拟制造为中心的研究课程，培养高素质专业人才。建立良好的人才梯队，是保证此项目可持续发展的基石。企业与学校形成合作关系，使人才培养有的放矢，发展方向清晰明确。
结论
　　基于产品的数字化模型，应用先进的系统建模和仿真优化技术，虚拟制造实现了从产品的设计、加工、制选到检验全过程的动态模拟，并对企业的运作进行了合理的决策与最优控制。虚拟制造技术是当前较先进完善的制造技术，是信息化制造的重要技术之一。实现虚拟制造需要强有力的技术支撑和政策保证，在市场进入转型期的今天，虚拟制造技术的应用应结合我国制造业自身的特点，充分发挥自身优势，扬长避短，吸收国外先进经验的同时加以创新，使虚拟制造的应用范围不断扩大，给更多的企业带来更大的收益。

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