虚拟制造与网络制造

1、 以设计为中心的VM目标：1优化设计及优选工艺2加工方案评价产品设计概念以生产为中心的VM目标：1资源优化2选择评价工艺3验证新工艺供设计者参考的制造信息新产品模型新产品工艺产品制造信息工厂资源以控制为中心的VM目标：1优化车间控制2优化制造过程车间机床控制系统虚拟生产计划新工艺及对应的信息质量估计虚拟产品原型、成本估算CAD/CAM已有的模型和工艺日程模型逻辑模型过程模型成品模型参数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模型生成生成器器模型模型说明

2、说明模型模型分析分析模型模型转换转换结果结果可可执行执行模型模型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

3、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

4、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 移移输入输入 输出输出模块模块（NCNC系统功系统功能界面）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、位置各轴位置数据各轴位置数据、刀号、行号、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

5、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虚拟机床其它控制信息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环境环境CADCAD环境环境DFADFA分析分析确定的有穷自动机确定的有穷自动机 轨迹信息序列信息轨迹信息序列信息部件几何特部件几何特征属性及装征属性及装配信息等配信息等轨迹及序列轨

6、迹及序列信息设计变信息设计变化的建议化的建议多通道交互多通道交互 网络环境下知识获取与建库网络环境下知识获取与建库 基于基于VRVR的计算可视化的计算可视化 虚拟环境建模虚拟环境建模 产品建模产品建模 数据转换与处理数据转换与处理 多通道交互技术多通道交互技术虚拟现实设备的软硬虚拟现实设备的软硬件接口驱动技术件接口驱动技术 大面积纹理的可见性大面积纹理的可见性快速显示技术快速显示技术 信息与时间的同步技信息与时间的同步技术术 真实感渲染的三维图真实感渲染的三维图形加速技术形加速技术 三维定位跟踪设备的三维定位跟踪设备的定标技术定标技术 人像分离与多传感信人像分离与多传感信息的融合技术息的融合技

7、术 虚拟环境建模技术虚拟环境建模技术图像图形混合建模技术图像图形混合建模技术 场景预处理技术场景预处理技术 虚拟声的生成与增强虚拟声的生成与增强技术技术 多细节层次建模技术多细节层次建模技术 智能化视区裁剪技术智能化视区裁剪技术 基于图像的绘制技术基于图像的绘制技术 产品建模技术产品建模技术零部件的物理建模方法零部件的物理建模方法 工程分析的有限元计工程分析的有限元计算方法算方法 工程分析结果的多准工程分析结果的多准则图示方法则图示方法基于物理的工程行为基于物理的工程行为特征建模方法特征建模方法 工程对象的单元化划工程对象的单元化划分方法分方法 数据转换与处理技术数据转换与处理技术 数据文件格

8、式转换技术数据文件格式转换技术 产品数据管理技术产品数据管理技术 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 网络化异构知识与数网络化异构知识与数据信息的统一表达据信息的统一表达 基于基于VR的产品设计的产品设计与制造集成过程链与制造集成过程链 网络环境下虚拟产品数网络环境下虚拟产品数据与指令的传输与共享据与指令的传输与共享 分布式虚拟仿真节点分布式虚拟仿真节点的协同与自治的协同与自治 虚拟场景的快速漫游、虚拟场景的快速漫游、绘制与网络传输绘制与网络传输 基于多基于多AgentAgent的虚拟的虚拟企业信息重组与集成企业信息重组与集成 基于基于VRVR的科学计算可视化技术的科学计

9、算可视化技术 多通道技术与可视化技术多通道技术与可视化技术的映射机理与操纵方法的映射机理与操纵方法 特征可视化与拓扑结特征可视化与拓扑结构分析构分析 基于基于VRVR的可视化与驾的可视化与驾驭计算驭计算 分布式的计算与可视分布式的计算与可视化环境的协同化环境的协同 虚拟设计与装配技术虚拟设计与装配技术 虚拟实验技术虚拟实验技术 虚拟生产技术虚拟生产技术 虚拟产品实现技术虚拟产品实现技术 虚拟检测与评价技术虚拟检测与评价技术虚拟纹理分析技术虚拟纹理分析技术 虚拟设计与装配技术虚拟设计与装配技术虚拟产品形状设计虚拟产品形状设计 虚拟装配虚拟装配/拆卸设计拆卸设计与优化与优化 虚拟样机虚拟样机具有力

10、觉的虚拟装配具有力觉的虚拟装配 虚拟产品实现技术虚拟产品实现技术基于表面质量分析的基于表面质量分析的切削参数选择切削参数选择 远程机器人操作与监控远程机器人操作与监控 虚拟测量技术虚拟测量技术 虚拟加工虚拟加工虚拟检测与评价技术虚拟检测与评价技术 虚拟表面接触刚度分析虚拟表面接触刚度分析基于应力的加工质量基于应力的加工质量评价评价 装配信息建模装配信息建模 刀位轨迹检查及碰撞刀位轨迹检查及碰撞干涉检验干涉检验 工艺过程规划与仿真工艺过程规划与仿真 虚拟实验技术虚拟实验技术 虚拟测试虚拟测试 虚拟样机的性能评价虚拟样机的性能评价 虚拟试验的运行平台虚拟试验的运行平台 虚拟试验的物理建模虚拟试验的

11、物理建模虚拟生产技术虚拟生产技术 虚拟生产线虚拟生产线/车间实车间实时三维布局时三维布局 基于基于VRVR的网络化分散的网络化分散制造仿真与评价制造仿真与评价 生产线生产线/车间生产过车间生产过程虚拟仿真程虚拟仿真 对市场需求的快速反应对市场需求的快速反应各种资源的集成与共享各种资源的集成与共享各种资源的合理利用各种资源的合理利用基于网络的信息获取与融合基于网络的信息获取与融合网络技术网络技术创新机制创新机制虚拟现实虚拟现实信息技术信息技术设计与制造系统与过程设计与制造系统与过程网络化制造网络化制造基究础研研发机构网管中心制造企业制造企业制造企业制造企业远控程监网计上设企作业协享资共源制断造诊

12、互联网互联网网络制造系统平台网络制造系统平台资源资源共享共享网上网上设计设计网上网上制造制造网上网上仿真仿真远程远程监控监控远程远程诊断诊断信息信息发布发布远程远程教育教育研发机构、企业间的科研协作与网上制造研发机构、企业间的科研协作与网上制造快速原型产品快速原型产品产品仿真产品仿真Internet/Intranet决策支持系统决策支持系统虚拟现实系统虚拟现实系统设计系统设计系统快速成型系统快速成型系统* *工艺计划工艺计划* *相关机床相关机床* *材料材料CAPP系统系统* *机床机床* *材料材料* *CNCCNC，MCMC，FMSFMSCAM系统系统* *定单定单* *查询查询* *检

13、索检索顾客服务系统顾客服务系统*功能分析功能分析*质量评价质量评价*成本与价格成本与价格最 终 产品数据库数据库制造企业制造企业研究机构研究机构研究人员研究人员动态选择动态选择动态选择动态选择制造企业制造企业研究机构研究机构研究人员研究人员InternetInternet市场机遇市场机遇机遇机遇1 1机遇机遇2 2机遇机遇n n企业网络企业网络成员企业成员企业虚拟企业虚拟企业1 1虚拟企业虚拟企业2 2虚拟企业虚拟企业3 3组织学习组织学习3. 3. 期望收益的净现值期望收益的净现值6. 6. 基于净利润的选择基于净利润的选择文文 化化7.7.目标风险目标风险8.8.风险评估风险评估政府政府目

14、标一致目标一致相互吸引相互吸引共同的危机共同的危机外部激励外部激励联盟障碍联盟障碍1. 1. 问题定义问题定义2. 2. 解决方案的确定和解决方案的确定和合作机会的认知合作机会的认知4. 交易成本及其它成本交易成本及其它成本的期望净现值的期望净现值5.额外的风险补偿费用额外的风险补偿费用9.联盟治理联盟治理机制机制网上产品快速设计与制造系统网上产品快速设计与制造系统（网上制造车间）（网上制造车间）快速制造基础理论快速制造基础理论CAD/CAMCAD/CAM一体化技术一体化技术智能监控与诊断技术智能监控与诊断技术快速制造生产模式快速制造生产模式虚拟设计与制造技术虚拟设计与制造技术开放式制造自动化

15、技术开放式制造自动化技术网络制造技术网络制造技术快速制造基础理论快速制造基础理论开放式体系结构建模、开放式体系结构建模、调度与优化调度与优化海量制造信息的存储海量制造信息的存储规范与管理规范与管理多智能体与自组织的多智能体与自组织的理论与方法理论与方法几何信息表示方法与几何信息表示方法与几何推理体系几何推理体系制造知识的表征、获制造知识的表征、获取与传递取与传递制造过程中的可负担制造过程中的可负担性分析方法性分析方法快速制造生产模式快速制造生产模式网络化组织结构网络化组织结构ERPERP系统系统企业敏捷性和柔性的测企业敏捷性和柔性的测度和评价方法度和评价方法资源快速有效集成技术资源快速有效集成

16、技术互联网环境下的数据信互联网环境下的数据信息模式与管理方法息模式与管理方法虚拟设计与制造技术虚拟设计与制造技术虚拟制造建模技术虚拟制造建模技术虚拟制造信息交换技术虚拟制造信息交换技术虚拟制造仿真技术虚拟制造仿真技术产品可装配性评价技术产品可装配性评价技术远程产品快速反应制造远程产品快速反应制造的虚拟制造系统的虚拟制造系统产品可制造性评价技术产品可制造性评价技术网络制造技术网络制造技术基于网络的动态联盟基于网络的动态联盟异地协同设计制造过程异地协同设计制造过程监控监控分布式智能管理及安全分布式智能管理及安全防范机制防范机制设计设计/ /制造过程的网络制造过程的网络集成集成异地协同设计制造系统异

17、地协同设计制造系统异地分布式作业调度异地分布式作业调度CAD/CAMCAD/CAM一体化技术一体化技术产品统一建模技术产品统一建模技术关键部件智能选型系统关键部件智能选型系统基于基于PDMPDM的的CAPPCAPP系统系统并行设计并行设计/ /制造集成技术制造集成技术快速产品三维快速产品三维形体设计系统形体设计系统产品结构产品结构/ /制造制造/ /装配装配性能的综合分析系统性能的综合分析系统快速产品结构设计系统快速产品结构设计系统开放式制造自动化技术开放式制造自动化技术分布式协同处理的制分布式协同处理的制造自动化体系结构造自动化体系结构人机智能的柔性交互人机智能的柔性交互制造系统自组织技术制造系统自组织技术异构设备集成异构设备集成工艺数据的更新和修改工艺数据的更新和修改制造组织动态联盟制造组织动态联盟远程监控与诊断技术远程监控与诊断技术新型传感器的开发新型传感器的开发虚拟仪器系统虚拟仪器系统多传感器信息融合多传感器信息融合分布式智能检测与监控分布式智能检测与监控远程监控与诊断系统远程监控与诊断系统智能运动控制系统智能运动控制系统福特汽车公司的数字原型件福特汽车公司的数字原型件 汽车内部的三维实体图汽车内部的三维实体图汽车外型的三维实体图汽车外型的三维实体图波