虚拟制造技术专题培训课件.ppt

1、虚拟制造技术虚拟制造技术1212模模型型产品模型：产品信息在计算机上的表示。产品模型：产品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、物力建立的模型虚拟制造系统虚拟制造系统实际制造系统实际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

2、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实际产品实际产品客户客户需求需求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 创意修改和控制产品数据管理（产品数据管理（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

3、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 任务调度任务调度人机交互接口人机交互接口个性化用户

4、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

5、型模型说明说明模型模型分析分析模型模型转换转换结果结果可执行可执行模型模型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

6、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概念设计产品概念设计CAD/CAMM! M2 M3 M4供设计者参考的制造信息供设计者参考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、

7、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

8、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

9、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

10、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 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 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 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

11、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

12、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迹及序列信息设计变信息设计变化的建议化的建议虚拟设计与装配技术虚拟设计与装配技术 虚拟实验技术

13、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

14、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 虚拟制造技术的应用虚拟环境与工具虚拟环境与工具虚拟制造技术的应用虚拟环境与工具虚拟环境与工具虚拟制造

15、技术的应用虚拟环境与工具虚拟环境与工具虚拟制造技术的应用虚拟环境与工具虚拟环境与工具虚拟制造技术的应用虚拟环境与工具虚拟环境与工具虚拟制造技术的应用虚拟环境与工具虚拟环境与工具虚拟制造技术的应用虚拟环境与工具虚拟环境与工具虚拟制造技术的应用虚拟环境与工虚拟环境与工具具虚拟制造技术的应用虚拟环境与工具虚拟环境与工具虚拟制造技术的应用虚拟产品建模虚拟产品建模虚拟制造技术的应用虚拟产品建模虚拟产品建模虚拟制造技术的应用福特汽车公司的数字原型件福特汽车公司的数字原型件虚拟制造技术的应用汽车内部的三维实体图汽车内部的三维实体图虚拟制造技术的应用太原机车厂的工程作业车外形设计太原机车厂的工程作业车外形设计

16、虚拟制造技术的应用波音波音777777飞机数字化装配飞机数字化装配虚拟制造技术的应用VRVR中反铲装载车模型中反铲装载车模型虚拟制造技术的应用VRVR中反铲装载车模型中反铲装载车模型虚拟制造技术的应用动态装配仿真动态装配仿真加工中心支架加工中心支架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虚拟制造技术的应用热变形分析热变形分析-主轴箱主轴箱/立柱热变形立柱热变形建模虚拟制造技术的应用热变形分析热变形分析-主轴箱主轴箱/立柱热变形立柱热变形有限元模型虚拟制造技术的应用热变形分析热变形分析-主轴箱主轴箱/立柱热变形立柱热

17、变形有限元模型施加约束虚拟制造技术的应用热变形分析热变形分析-主轴箱主轴箱/立柱热变形立柱热变形解算热变形场解算热分布场虚拟制造技术的应用模态分析模态分析虚拟制造技术的应用模态分析模态分析虚拟制造技术的应用模态分析模态分析虚拟制造技术的应用模态分析模态分析虚拟制造技术的应用模态分析模态分析虚拟制造技术的应用模态分析模态分析频率频率HzHz结构修改前结构修改前结构修改后结构修改后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最大变形

18、最大变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虚拟制造技术的应用有限元分析有限元分析虚拟制造技术的应用有限元分析有限元分析虚拟制造技术的应用运动分析与仿真运动分析与仿真卫星太阳能翻板卫星太阳能翻板运动仿真运动仿真加工中心换刀加工中心换刀运动仿真运动仿真发动机曲轴连杆发动机曲轴连杆运动仿真运动仿真虚拟制造技术的应用虚拟加工虚拟制造技术的应用虚拟加工虚拟制造技术的应用加工过程仿真虚拟制造技术的应用加工过程仿真虚拟制造技术的应用加工过程仿真虚拟制造技术的应用加工过程仿真虚拟制造技术的应用加工过程仿真虚拟制造技术的应用加工过程仿真虚拟制造技术的应用虚拟测试虚拟测试虚拟制造技术的应用虚拟测试虚拟测试虚拟制造技术的应用虚拟生产调度控制仿真虚拟生产调度控制仿真虚拟制造技术的应用虚拟生产调度控制仿真虚拟生产调度控制仿真调度仿真调度仿真1调度仿真调度仿真2调度仿真调度仿真3调度仿真调度仿真4