先進制造技術發(fā)展趨勢

1、第9章先進制造技術發(fā)展趨勢9.1概述9.1.1什么是先進制造技術9.1.2先進制造技術的特點9.1.3先進制造技術的產生背景先進制造技術是當代信息技術、自動化技術、現代企業(yè)管理技術和通用制造技術的有機結合；是傳統(tǒng)制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源及現代管理技術成果，將其綜合應用于制造全過程，實現優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產，獲得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。包括計算機技術、自動控制理論、數控技術、機器人、CAtyCAM技術、CIM技術以及網絡通信技術等在內的信息自動化技術的迅猛發(fā)展，為先進制造技術的發(fā)展和應用提供了日益增多的高效能手段。先進制造技術主要包括三個技術群：主體技術

2、群、支撐技術群和制造技術基礎設施群。其具體內容主要有：現代設計技術、精密及超精密加工技術、精密快速成型技術、特種加工技術、制造業(yè)綜合自動化、過程工業(yè)綜合自動化、系統(tǒng)管理技術等。1 .先進制造技術中的主體技術群主體技術群包括面向制造的設計技術群與制造工藝技術群。(1)設計技術群。指用于生產準備的工具群與技術群。包括產品、工藝過程和工廠設計，如計算機輔助設計(CAD)及工藝過程建模和仿真、系統(tǒng)工程集成技術、快速樣件成型技術、并行工程技術(CE)、面向環(huán)境的設計(DFE)o(2)制造工藝技術群。指用于產品制造的過程及設備，包括材料生產工藝、加工工藝，連接和裝配、測試和檢驗技術。2 .先進制造技術中的

3、支撐技術群支撐技術群是使主體技術群發(fā)揮作用的基礎和核心，是實現先進制造系統(tǒng)的工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎技術，包括信息技術、傳感器技術和控制技術。信息技術中包括網絡和數據庫技術、集成平臺和集成框架技術、接口和通信、基于知識的決策支持系統(tǒng)以及軟件工程方面的技術。先進制造系統(tǒng)中的控制技術將向智能控制方面發(fā)展。智能控制系統(tǒng)具有根據過程和環(huán)境模型以及傳感器數據實時決策的能力。這方面具有潛力的領域是人工神經網絡和模糊邏輯的研究。網絡和數據庫技術是先進制造技術中的關鍵技術。通過全球網絡實現信息的快速傳遞和共享，使企業(yè)之間的聯合成為可能。3 先進制造技術中的制造技術基礎設施群這是指為了管理好各種適當技術群的開

4、發(fā)，促進技術在整個國家工業(yè)企業(yè)內推廣應用而采用的各種方案和機制；是使先進的制造技術與企業(yè)組織管理體制，以及使用技術的人員協調工作的系統(tǒng)工程。它主要包括質量管理、用戶/供應商交互作用、人員培訓和教育、全局監(jiān)督和基準評測、技術獲取和利用。在利用先進制造技術的未來企業(yè)中，繼續(xù)教育和培訓已變得日益重要。未來的企業(yè)面臨的是多變的市場和激烈競爭的環(huán)境。聘用職員的關鍵是看他能否多專、多能地、能動地迅速適應產品變化、工作崗位變化、所需技能變化以及促進這些變化的知識能力。顯然，教育和培訓是抵消環(huán)境不斷變化所帶來的潛在打擊和憂慮的要素。所以，對于企業(yè)而言，要想有效提高其競爭能力，綜合教育和培訓計劃是基礎。9.1.

5、2先進制造技術的特點21世紀的市場競爭，就是先進制造技術的競爭。先進制造技術貫穿了從產品設計、加工制造到產品銷售及使用維修等全過程，因此，21世紀的先進制造技術應具有下列特點：1 .以低消耗創(chuàng)造高效益、高勞動生產率低消耗意味著低成本，從而可以創(chuàng)造高效益。降低能源的消耗和有效地利用能源成為未來制造業(yè)十分關心的問題。工業(yè)生產消耗了發(fā)達國家大量能源。人們希望不斷提高生活水準，但也會帶來全球能源的高消耗，從而引起人們對節(jié)能的關注。改進原有生產過程可以有效地降低工業(yè)過程的能耗。例如：大范圍內實現質量控制，不僅在其他方面受益，而且也節(jié)省了用于生產不合格產品而消耗的能源。2 .提供有競爭力的優(yōu)質可售產品先進

6、制造企業(yè)提出了產品終身質量保證?！百|量”一詞的含義已不僅僅是“零缺陷”了。由于越來越多的公司都能有效地保證產品無缺陷，因此，人們把“質量”重新定義為“零缺陷”與“用戶滿意”。產品的工程設計過程也不僅僅是為保證其無缺陷，而且還要從許多方面使用戶滿意。這樣的產品才有競爭力。3 .采用適用、先進的工藝裝備計算機技術、自動化技術、新材料技術、傳感技術、管理技術等的引入，使制造技術成為一個能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。適用、先進的工藝和裝備能快速生產出產品，并保證質量。4 .具有迅捷響應市場的能力當前，工業(yè)正進入市場和經濟因素高度分散、快速變化、不可預測的時代。企業(yè)為了求得生存就必須

7、對付這些頻繁的變化，要想在不斷變化的環(huán)境中做到迅速響應，就必須重視技術與管理的結合；重視制造過程組織和管理體制的簡化與合理化，使硬件、軟件和人集成的大系統(tǒng)的組成和體系結構具備前所未有的柔性。這體現了未來制造系統(tǒng)的先進性。5 .滿足環(huán)境保護和生態(tài)平衡的要求現今，環(huán)境問題已成為企業(yè)運行的關鍵因素。隨著社會對環(huán)境問題越來越關注，要求企業(yè)工藝系統(tǒng)以及設備向“環(huán)境安全型”組織轉化。面對環(huán)境的日益破壞，世界范圍內環(huán)保熱潮不斷高漲。政府及民間組織對制造業(yè)提出更嚴格的要求。于是，人們提出了面向環(huán)境的設計(DFE)o美國舊M,DEC及AT&T等大公司率先采用了DFE怎想。DFE節(jié)約了材料和能源的消耗，提

8、高產品的重新利用率，增強了企業(yè)的經濟效益。9.1.3先進制造技術的產生背景先進制造技術的產生和發(fā)展是與現代高新技術的飛速發(fā)展及制造業(yè)所面臨的市場競爭環(huán)境密不可分的。隨著“冷戰(zhàn)”時代的結束及世界市場的發(fā)展，市場競爭日趨激烈，TQCS(T:Timetomarket,Q:Quality,C:Cost,S:Service)成為企業(yè)共同追求的目標。早期的市場競爭主要是圍繞如何降低成本，特別是勞動力成本，于是剛性大規(guī)模生產線就應運而生。進入20世紀70年代后，隨著電子信息技術的發(fā)展，產品成本因素的組成發(fā)生了根本變化，降低成本的焦點轉到了如何提高企業(yè)的整體效率。美國從20世紀70年代開始提出CIM哲理；日本

9、采用準時生產JIT(JustlnTime)準則壓縮庫存，提高資金周轉率；采用精良生產(LeanProduction)方法，去掉生產過程中一切不產生價值的環(huán)節(jié)。這些都獲得了一定的成功。20世紀80年代，工廠的一切活動轉到以滿足用戶要求為核心，為了贏得市場，必須提高新產品的上市速度，于是產生了并行工程CE(ConcurrentEngineering)的思想，在20世紀90年代初，歐洲制造業(yè)出現了一個新現象，人們開始把注意力集中在以CIMS為基礎的“以人為中心的生產系統(tǒng)APS(AnthropocentricProductionSystem)”,APS是組織管理、人、技術三者的集成，其中人是核心。新的

10、競爭環(huán)境要求企業(yè)具有極大的柔性，能快速響應市場。為了奪回在制造業(yè)的領先地位，美國在CIM和CE的基礎上，又認真研究了日本的JIT和精良生產，于1991年進一步提出了敏捷制造(AgileManufacturing)的新概念。與APS相似，如何提高制造系統(tǒng)的智能，如何把人更有效地集成到CIM中，人們又提出了智能制造(IntelligentManufacturing)的思想。而敏捷制造被認為是全面提高企業(yè)競爭能力的21世紀制造策略，是在CIM和CE基礎上更大范圍內企業(yè)之間的集成。在這種策略下的虛擬公司(VirtualCompany)通過信息高速公路和其他公司進行合作，以對市場機遇作出敏捷的響應。虛擬

11、制造(VM)則是在計算機上模擬產品的制造和裝配全過程，以期盡早發(fā)現可能發(fā)生的問題。9.2幾種典型先進制造技術簡介9.2.1 智能制造9.2.2敏捷制造9.2.3并行工程9.2.4 虛擬制造系統(tǒng)9.2.5 智能制造一、智能制造研究的背景近年來，由于市場競爭的沖擊和信息技術的推動，傳統(tǒng)的制造產業(yè)正經歷著一場重大的變革，圍繞提高制造業(yè)水平這一中心的新概念、新技術層出不窮，智能制造正是在這一背景下孕育而生的。從市場競爭方面來看，當前和未來企業(yè)面臨的是一個多變的市場和激烈競爭的環(huán)境。社會的需求正從大批量產品轉向小批量、甚至單件產品上。企業(yè)要在這樣的市場環(huán)境中立于不敗之地，必須從產品的時間、質量、成本和服

12、務（TQCS）等方面提高自身的競爭力，以快速響應市場頻繁的變化。企業(yè)在生產活動中的機敏性和智能就顯得尤為重要。從制造系統(tǒng)自身來看，它是一個信息系統(tǒng)。制造過程是對市場信息、開發(fā)信息、制造信息、服務信息和管理信息等獲取、加工和處理的過程。制造所得的產品實質上是物質、能量和信息三者的統(tǒng)一體。因此，制造水平提高的關鍵在于系統(tǒng)處理制造信息能力的提高。由于市場的競爭、產品性能的完善、結構的復雜和需求的個性化，導致現代制造過程中信息量的激增，信息種類多樣化和信息質量的復雜化（殘缺和冗余信息），要求未來制造系統(tǒng)具有更強的信息加工能力，特別是信息的智能加工能力。盡管對企業(yè)和制造系統(tǒng)有這樣的要求，但是，由于過去人

13、們對制造技術的注意力多集中在制造過程的自動化上，從而導致在制造過程中自動化水平不斷提高的同時，產品設計及生產管理效率提高緩慢。生產過程中人們的體力勞動雖然得到了極大解放，但腦力勞動的自動化程度（即決策自動化程度）卻很低，各種問題求解的最終決策在很大程度上仍依賴于人的智慧。并且，隨著競爭的加劇和制造信息量的增加，這種依賴程度將越來越大。另一方面，從20世紀70年代開始，發(fā)達國家為了追求廉價的勞動力，逐漸將制造業(yè)移向了發(fā)展中國家，從而引起本國技術力量向其他行業(yè)的轉移，同時發(fā)展中國家專業(yè)人才嚴重短缺，其結果制約了制造業(yè)的發(fā)展。因此，制造產業(yè)企盼著自身的智能，以減小對人類智慧的依賴，解決人才供求的矛盾

14、。智能制造技術IMT（IntelligentManufacturingTechnology）和智能制造系統(tǒng)IMS（IntelligentManufacturingSystem）正是順應上述情況而得以發(fā)展。二、智能制造的含義智能制造技術（IMT）是指在制造工業(yè)的各個環(huán)節(jié)，以一種高度柔性與高度集成的方式，通過計算機模擬人類專家的智能活動，進行分析、判斷、推理、構思和決策，旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承與發(fā)展的技術?；贗MT的制造系統(tǒng)（IMS）則是一種借助計算機，綜合應用人工智能技術、并行工程、現代管理技術、制造技術、信息技術、自動

15、化技術和系統(tǒng)工程技術，在國際標準化和互換性的基礎上，使得制造系統(tǒng)中的經營決策、生產規(guī)劃、作業(yè)調度、制造加工和質量保證等各個子系統(tǒng)分別智能化，成為網絡集成的高度自動化制造系統(tǒng)。智能制造系統(tǒng)的特點突出表現在：1 制造系統(tǒng)的自組織能力自組織能力是指IMS中的各種智能設備，能夠按照工作任務的要求，自行集結成一種最合適的結構，并按照最優(yōu)的方式運行。完成任務后，該結構隨即自行解散，以備在下一個任務中集結成新的結構。自組織能力是IMS的一個重要標志。2 制造系統(tǒng)的自律能力IMS能根據周圍環(huán)境對自身作業(yè)狀況的信息進行監(jiān)測和處理，并根據處理結果自行調整控制策略，以采用最佳行動方案。這種自律能力使整個制造系統(tǒng)具備

16、抗干擾、自適應和容錯等能力。3自學習和自維護能力IMS能以原有的專家知識為基礎，在實踐中不斷進行學習，完善系統(tǒng)知識庫，并刪除庫中有誤的知識，使知識庫趨向最優(yōu)。同時，還能對系統(tǒng)故障進行自我診斷、排除和修復。4整個制造環(huán)境的智能集成IMS在強調各生產環(huán)節(jié)智能化的同時，更注重整個制造環(huán)境的智能集成。這是IMS與面向制造過程中的特定環(huán)節(jié)、特定問題的“智能化孤島”的根本區(qū)別。IMS覆蓋了產品的市場、開發(fā)、制造、服務與管理整個過程，把它們集成為一個整體，系統(tǒng)地加以研究，實現整體的智能化。IMS的研究是從人工智能在制造中的應用AIM(ArtificialIntelligentinManufacturing)

17、開始的，但又有所不同。人工智能在制造領域的應用，是面向制造過程中特定對象的，研究結果導致了“自動化孤島”的出現，人工智能在其中起輔助和支持的作用。而IMS是以部分取代制造中人的腦力勞動為研究目標的，并且要求系統(tǒng)能在一定范圍內獨立地適應周圍環(huán)境，開展工作。同時，IMS不同于計算機集成制造系統(tǒng)CIMS,CIMS強調的是企業(yè)內部物流料的集成和信息流的集成；而IMS強調的則是更大范圍的整個制造過程的自組織能力。但兩者又是密切相關的，CIMS中眾多研究內容是IMS發(fā)展的基礎，而IMS又將對CIMS提出更高的要求。集成是智能的基礎，而智能又推動集成達到更高水平，即智能集成。因此，有人預言，下一世紀的制造工

18、業(yè)將以雙I(Intelligent和Integration)為標志。三、智能制造研究的支撐技術1 人工智能技術IMT的目標是用計算機模擬制造業(yè)人類專家的智能活動，取代或延伸人的部分腦力勞動，而這些正是人工智能技術研究的內容。因此，IMS離不開人工智能技術(專家系統(tǒng)、人工神經網絡、模糊邏輯)。IMS智能水平的提高依賴著人工智能技術的發(fā)展。同時，人工智能技術是解決制造業(yè)人才短缺的一種有效方法。當然，由于人類大腦活動的復雜性，人們對其認識還很片面，人工智能技術目前尚處于低級階段，此時IMS中的智能主要是人(各領域專家)的智能。但隨著人們對生命科學研究的深入，人工智能技術一定會有新的突破，最終在IMS

19、中取代人腦進行智能活動，將IMS推向更高階段。2 并行工程針對制造業(yè)而言，并行工程的含義是指產品概念的形成和設計，與其生產和服務系統(tǒng)的實現相并行，即在制造過程的設計階段就考慮到產品全生命周期的各環(huán)節(jié)，集成并共享各環(huán)節(jié)和各方面的制造智能，并行地開展產品制造各環(huán)節(jié)的設計工作。并行工程作為一種重要的技術方法學，應用于IMS中，將最大限度地減少產品設計的盲目性和設計的重復性。3 虛擬制造技術虛擬制造技術是隨著計算機多媒體技術的發(fā)展而發(fā)展起來的一項新興技術。它是以計算機支持的仿真技術為前提，對設計、制造等生產過程進行統(tǒng)一建模，在產品設計階段，實時地、并行地以多媒體的方式模擬出產品未來制造的全過程，以及制

20、造過程對產品設計的影響，并預測產品性能和產品的制造技術，即在產品設計階段就模擬出該產品的整個生命周期，從而更有效、更經濟、更靈活地組織生產。同時，使工廠和車間的設計與布局更加合理。以此達到產品開發(fā)周期最短，產品成本最低，產品質量最優(yōu)，生產效率最高。虛擬制造技術應用于IMS,為并行工程的實施提供了必要的保證。4 信息網絡技術信息網絡技術是制造過程的系統(tǒng)和各個環(huán)節(jié)“智能集成”化的支撐。信息網絡是制造信息及知識流動的通道。因此，此項技術在IMS研究和實施中占有重要地位。四、智能制造研究的內容1 智能制造理論和系統(tǒng)設計技術智能制造概念的正式提出至今時間還不長，其理論基礎與技術體系仍在形成過程中，它的精

21、確內涵和關鍵設計技術仍需進一步研究，其內容包括：智能制造的概念體系、智能制造系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境與設計方法、以及制造過程中的各種評價技術等。2 智能制造單元技術的集成人們在過去的工作中，以研究人工智能在制造領域中的應用為出發(fā)點，開發(fā)出了眾多的面向制造過程中特定環(huán)節(jié)特定問題的智能單元，形成了一個個“智能化孤島”。它們是智能制造研究的基礎。為使這些“智能化孤島”面向智能制造，使其成為智能制造的單元技術，必須研究它們在IMS中的集成，同時進一步完善和發(fā)展這些智能單元。它們包括：(1)智能設計。應用并行工程和虛擬制造技術，實現產品的并行智能設計。(2)生產過程的智能規(guī)劃。在現有的檢索式、半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)

22、的基礎上，研究和開發(fā)創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)，使之面向IMS。(3)生產過程的智能調度。(4)智能監(jiān)測、診斷和補償。(5)生產過程的智能控制。(6)智能質量控制。(7)生產與經營的智能決策。3智能機器的設計智能機器是IMS中模擬人類專家智能活動的工具之一。因此，對智能機器的研究在IMS研究中占有重要的地位。IMS常用的智能機器包括智能機器人、智能加工中心、智能數控機床和自動引導小車AGV(AutomatedGuidedVehicle)等。五、智能制造系統(tǒng)的構成及典型結構由于IMS結構體系尚處于研究階段，在此只作簡單探討。從智能組成方面考慮，IMS是一個復雜的智能系統(tǒng)，它是由各種智能子系統(tǒng)按層次遞階組

23、圖91MIS結構圖成，構成智能遞階層次模型。該模型最基本的結構稱為元智能系統(tǒng)MIS(MetaIntelligentSystem)o其結構如圖所示，大致分為三級：學習維護級、決策組織級和調度執(zhí)行級。學習維護級，通過對環(huán)境的識別和感知，實現對MIS進行更新和維護，包括更新知識庫、更新知識源，更新推理規(guī)則以及更新規(guī)則可信度因子等；決策組織級，主要接受上層MIS下達的任務，根據自身的作業(yè)和環(huán)境狀況，進行規(guī)劃和決策，提出控制策略。在IMS中的每個MIS的行為都是上層MIS的規(guī)劃調度與自身自律共同作用的結果，上層MIS的規(guī)劃調度是為了確保整個系統(tǒng)能有機協同地工作，而MIS自身的自律控制則是為了根據自身狀況

24、和復雜多變的環(huán)境，尋求最佳途徑完成工作任務。因此，決策組織級要求有較強的推理決策能力；調度執(zhí)行級，完成由決策組織級下達的任務，并調度下一層的若干個MIS并行協同作業(yè)。MIS是智能系統(tǒng)的基本框架，各種具體的智能系統(tǒng)是在此MIS基礎之上，對其擴充。具備這種框架的智能系統(tǒng)具有以下特點：決策智能化；可構成分布式并行智能系統(tǒng)；具有參與集成的能力；具有可組織性和自學習、自維護能力。從智能制造的系統(tǒng)結構方面來考慮，未來智能制造系統(tǒng)應為分布式自主制造系統(tǒng)(DistributedAutonomousManufacturingSytem)。該系統(tǒng)由若干個智能施主(IntelligentAgent)組成。根據生產任

25、務細化層次的不同，智能施主可以分為不同的級別。如一個智能車間可稱為一個施主，它調度管理車間的加工設備，它以車間級施主身份參與整個生產活動；同時對于一個智能車間而言，其間的智能加工設備也可稱為智能施主，它們直接承擔加工任務。無論哪一級別的施主，它與上層控制系統(tǒng)之間通過網絡實現信息的聯接，各智能加工設備之間通過自動引導小車(AGV)實現物質傳遞。在這樣的制造環(huán)境中，產品的生產過程為：通過并行智能設計出的產品，經過IMS智能規(guī)劃，將產品的加工任務分解成一個個子任務，控制系統(tǒng)將子任務通過網絡向相關施主“廣播”。若某個施主具有完成此子任務的能力，而且當前空閑，則該施主通過網絡向控制系統(tǒng)投出一份“標書”。

26、“標書”中包含了該施主完成此任務的有關技術指標，如加工所需時間，加工所能達到精度等內容。如果同時有多個施主投出“標書”，那么，控制系統(tǒng)將對各個投標者從加工效率、加工質量等方面加以仲裁，以決定“中標”施主?！爸袠恕笔┲魅魹榈讓邮┲?加工設備)，則施主申請，由AGV將被加工工件送向“中標”的加工設備，否則，“中標”施主還將子任務進一步細分，重復以上過程，直至任務到達底層施主。這樣，整個加工過程，通過任務廣播、投標、仲裁、中標，實現生產結構的自組織。六、智能制造研究的發(fā)展情況“智能制造”是人們在研究“人工智能在制造業(yè)中的應用”的過程中發(fā)展起來的。美國是“智能制造”的發(fā)祥地。Purdue大學智能制造國

27、家工程中心(IMSERC)最早正式提出“智能制造”，并付諸實施。目前已開發(fā)出40多個機械制造方面的制造智能化單元系統(tǒng)。該中心今后的目標是研究各智能單元系統(tǒng)的集成和開發(fā)分布式智能制造系統(tǒng)?！爸悄苤圃臁钡难芯空诿绹嗨髮W蓬勃開展。歐洲對智能制造同樣重視。自1987年以來，每兩年召開一屆智能制造研討會，并將論文匯編成書出版。同時，歐共體的跨國研究計劃ESPRIT(歐洲信息技術研究發(fā)展戰(zhàn)略計劃)和EUREKA歐洲高技術1989年10月，由日本當時的發(fā)展計劃)中有多個項目是關于智能制造基礎問題的研究。日本則憑借其雄厚的技術力量涉足智能制造領域。并倡導國際合作。國際貿易和工業(yè)大臣，現任東京大學校長的H

28、iroyukiyoshikawa教授提出了智能制造國際合作計劃。該計劃于1993年2月正式實施，由日本、美國、加拿大、歐盟各國、澳大利亞參加。我國對智能制造的研究業(yè)已展開?！鞍宋濉逼陂g，華中理工大學、清華大學、南京航空學院、西安交通大學四所高等院校在國家自然科學基金委員會的資助下，對智能制造系統(tǒng)基礎理論、智能化單元技術、智能機器等方面進行了研究，并已取得階段性成果。9.2.2 敏捷制造一、敏捷制造企業(yè)的產生及其特點目前，各方面的發(fā)展都在驅使制造業(yè)中大規(guī)模生產系統(tǒng)的轉變。隨著市場競爭的加劇和用戶要求不斷提高，大批大量的生產方式正朝單件、多品種方向轉化。于是美國于1991年提出敏捷制造的設想。大規(guī)

29、模生產系統(tǒng)是通過大量生產同樣產品來降低成本，而采用新的生產系統(tǒng)能獲得敏捷性生產用戶定做的數量很少的高質量產品，并使單件成本最低。在敏捷制造企業(yè)中，可以迅速改變生產設備和程序，生產多品種的新型產品。在大規(guī)模生產系統(tǒng)中，即使提高及時生產(JIT)能力和采用精良生產，各企業(yè)仍主張獨立進行生產。企業(yè)間的競爭促使各企業(yè)不得不進行規(guī)模綜合生產。而敏捷制造系統(tǒng)促使企業(yè)采用較小規(guī)模的模塊化生產設施，促使企業(yè)間的合作。每一個企業(yè)都將對新的生產能力做出部分貢獻。在敏捷制造系統(tǒng)中，競爭和合作是相輔相成的。在這種系統(tǒng)中，競爭的優(yōu)勢取決于產品投放市場的速度，滿足各個用戶需要的能力以及對公眾給予制造業(yè)的社會和環(huán)境關心的響

30、應能力。敏捷制造將一些可重新編程、重新組合、連續(xù)更換的生產系統(tǒng)結合成一個新的、信息密集的制造系統(tǒng)，以使生產成本與批量無關。對于一種產品，生產10萬件同一型號產品和生產10萬件不同型號的產品，其成本應無明顯差異，敏捷制造企業(yè)不是采用以固定的專業(yè)部門為基礎的靜態(tài)結構，而是采用動態(tài)結構。其敏捷性是通過將技術、管理和人員三種資源集成為一個協調的、相互關聯的系統(tǒng)來實現。敏捷制造企業(yè)的特點就是多企業(yè)在信息集成的基礎上的合作與競爭。信息技術是支持敏捷制造的一個有力的關鍵技術。所以，基于開放式計算機網絡的信息集成框架是敏捷制造的重要研究內容。在計算機網絡和信息集成基礎結構之上構成的虛擬制造環(huán)境，根據客戶需要和

31、社會經濟效益組成虛擬公司或動態(tài)聯合公司。這是未來企業(yè)組織的最高形式，它完全是由市場機遇驅動而組織起來的。這樣使企業(yè)的組成和體系結構具備前所未有的柔性。二、敏捷制造的特征與傳統(tǒng)的大量生產方式相比，敏捷制造主要具有以下特征：(1)全新的企業(yè)合作關系虛擬企業(yè)(VirtualEnterprise)或動態(tài)聯盟。什么是虛擬企業(yè)？虛擬并非沒有。推出高質量、低成本的新產品的最快的辦法是利用不同地區(qū)的現有資源，把它們迅速組合成為一種沒有圍墻的、超越空間約束的、靠電子手段聯系的、統(tǒng)一指揮的經營實體一一虛擬企業(yè)。虛擬企業(yè)的特點是：1)功能的虛擬化在虛擬制造的組織形態(tài)下，一個企業(yè)雖具有制造、裝配、營銷、財務等，但在企

32、業(yè)內部卻沒有執(zhí)行這些功能的機構，所以稱之為功能虛擬。在這種情況下，企業(yè)僅具有實現其市場目標的最關鍵的功能，其他的功能，在有限的資源下，無法達到足以競爭的要求，因此將它虛擬化，以各種方式借助外力來進行組合和集成，以形成足夠的競爭優(yōu)勢。這是一種分散風險的、爭取時間的敏捷制造策略，它與“大而全、小而全”策略是完全對立的。2)組織的虛擬化虛擬企業(yè)的另一特點是組織的虛擬化。虛擬企業(yè)是市場多變的產物，為了適應市場環(huán)境的變化，企業(yè)的組織結構也要做到能夠及時反映市場的動態(tài)。企業(yè)的結構不再是固定不變的，已經逐步傾向于分布化，講究輕薄和柔性，呈扁平網絡結構。虛擬企業(yè)可以根據目標和環(huán)境的變化進行組合，動態(tài)地調整組織

33、結構。3)地域的虛擬化運用信息高速公路和全國工廠網絡，把綜合性工業(yè)數據庫與提供服務結合起來，還能夠創(chuàng)建地域上相距萬里的虛擬企業(yè)集團，運作控股虛擬公司，排除傳統(tǒng)的多企業(yè)合作和建立集團公司的各種障礙。(2)大范圍的通訊基礎結構。在信息交換和通訊聯系方面，必須有一個能將正確的信息在正確的時間送給正確的人"準時信息系統(tǒng)"(JustInTimeInformationSystem),作為靈活的管理系統(tǒng)的基礎，通過信息高速公路與國際互聯網絡將全球范圍的企業(yè)相聯。(3)為訂單而設計、為訂單而制造的生產方式。(4)高度柔性的、模塊化的、可伸縮的生產制造系統(tǒng)。這種柔性生產系統(tǒng)往往規(guī)模有限，但成

34、本與批量無關，在同一系統(tǒng)內可生產出的產品品種是無限的。(5)柔性化、模塊化的產品設計方法。(6) “高質量”的產品。敏捷制造的質量觀念已變成整個產品生命周期內的用戶滿意，企業(yè)的這種質量跟蹤將持續(xù)到產品報廢為止。(7)有知識、有技術的人是企業(yè)成功的關鍵因素。在敏捷企業(yè)中，認為解決問題靠的是人，不是單純的技術，敏捷制造系統(tǒng)的能力將不是受限制于設備，而只受限于勞動者的想像力、創(chuàng)造性和技能。(8)基于信任的雇傭關系。雇員與雇主之間將建立一種新型的“社會合同”的關系，大家能意識到為了長遠利益而和睦相處。(9)基于任務的組織與管理。敏捷制造企業(yè)的基層單位是“多學科群體"(MultiDiscipl

35、ineTeam)的項目組，是以任務為中心的一種動態(tài)組合，敏捷企業(yè)強調權力分散，把職權下放到項目，提倡“基于統(tǒng)觀全局的管理”模式，要求各個項目組都能了解全局的遠景，胸懷企業(yè)全局，明確工作的目標和任務的時間要求，而完成任務的中間過程則完全可以自主。(10)對社會的正效應。大量生產方式通常只關心企業(yè)本身效益，不關心對社會的影響，所以通常會帶來不同程度的環(huán)境污染、能源浪費及失業(yè)等社會問題。而敏捷制造則要全面消除企業(yè)生產給社會造成的不利影響，企業(yè)必須完全服務于社會。三、敏捷制造研究的內容敏捷制造被認為是21世紀的先進制造策略，目前研究的主要內容為：(1)分布式數據庫子系統(tǒng)。(2)分布式群決策軟件子系統(tǒng)。

36、(3)智能控制子系統(tǒng)。(4)智能傳感器子系統(tǒng)。(5)基于知識的人工智能研究。(6)快速合作子系統(tǒng)。(7)工廠網絡子系統(tǒng)。(8)企業(yè)集成子系統(tǒng)。(9)用戶交互子系統(tǒng)。(10)人與技術接口子系統(tǒng)。(11)教育培訓子系統(tǒng)。(12)模塊化可重構的硬件子系統(tǒng)。(13)仿真與建模子系統(tǒng)。(14)廢物處理和消除子系統(tǒng)。(15)零故障方法學子系統(tǒng)。(16)節(jié)能子系統(tǒng)。(17)動態(tài)合作子系統(tǒng)。(18)性能測量與評價子系統(tǒng)。9.2.3 并行工程一、什么是“并行工程”并行工程CE(ConcurrentEngineering),是近年來國際制造業(yè)中興起的一種新型企業(yè)組織管理哲理，旨在提高產品質量，降低產品成本和縮短開

37、發(fā)周期。目前，人們普遍采用R.I.Winner在國防分析研究所(IDA)R338研究報告中的定義：“并行工程是對產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)進行并行，一體化設計的一種系統(tǒng)化的工作模式。這種工作模式力圖使開發(fā)者們從一開始就考慮到產品全生命周期(從概念形成到產品報廢)中的所有因素，包括質量、成本、進度與用戶要求?！盋E包括四方面的內容，稱為CE的四"C性：并行性、約束性、協調性和一致性。并從全局優(yōu)化的角度出發(fā)，對集成過程進行管理與控制，同時對已有產品開發(fā)過程進行不斷的改進與提高，以克服傳統(tǒng)串行產品開發(fā)過程大反饋造成的長周期與高成本等缺點，增強企業(yè)產品的競爭能力。從經營方面考

38、慮，并行工程意味著產品開發(fā)過程重組(Reengineering),以便并行地組織作業(yè)。二、并行工程的特點與傳統(tǒng)設計方法相比，并行工程主要特點為：設計的出發(fā)點是產品的整個生命周期的技術要求；并行設計組織是一個包括設計、制造、裝配、市場銷售、安裝及維修等各方面專業(yè)人員在內的多功能設計組，其設計手段是一套具有CADCAM仿真、測試功能的計算機系統(tǒng)，它既能實現信息集成，又能實現功能集成，可在計算機系統(tǒng)內建立一個統(tǒng)一的模型來實現以上功能。并行設計能與用戶保持密切的對話，可以充分滿足用戶要求，可縮短新產品投放市場的周期，實現最優(yōu)的產品質量、成本和可靠性。圖9-2傳統(tǒng)序列化研制過程傳統(tǒng)的工程設計是按階段順序

39、進行的，對一個新產品的開發(fā)大多采用所謂“拋過墻式”的序列化設計開發(fā)過程，見圖9-2o產品從上一部門遞交給下一部門(例如，設計開發(fā)部-工藝部-制造加工部-總裝測試部等)，各部門都按自己的需求修改，很少考慮到下一部門的需求(可制造性、可裝配性、可測試性、可維修性等)。即使有所考慮(如很有經驗的設計人員)，也不可能把下一個后續(xù)過程的要求詳盡地反映出來。由于這種傳統(tǒng)的序列化研制過程不能在設計的早期反映產品在整個生命周期內的各種需求，使所制造的產品存在較多的缺陷，也就導致從概念設計到工藝過程設計的多次修改，而且在不同的環(huán)節(jié)重復這一過程，造成了對原設計的大量改動，甚至是產品的返工，延長了產品的開發(fā)周期。據

40、統(tǒng)計，產品成本的70%M在概念設計階段確定的，但概念設計的修改費用占總費用的比例很小，而產品序列化研制過程的設計修改費用將大大增加，詳細設計修改的費用是概念設計修改的10倍；生產工藝制造階段修改的費用是詳細設計修改的10倍，所以序列化研制方法難以適應激烈的市場競爭。并行工程是一種用來綜合、協調產品的設計及其相關過程一一包括制造和保障過程一一的系統(tǒng)化方法。這種方法使研制人員從一開始就考慮從方案設計直到產品報廢整個周期的所有要素。這種設計開發(fā)過程允許不同的研制階段并行進行，且有一段搭接時間，見圖9-3o圖9-3并行研制過程其特點是：(1)在每一后續(xù)階段開始時，前一階段尚未結束。(2)在后續(xù)階段剛開

41、始時，絕大多數信息是單向傳輸的(由上向下流動)，但經過一段時間后就變成雙向的了，亦即在兩個階段的人員之間有了信息交流。(3)當后續(xù)階段發(fā)現以前的階段存在問題時，可及時反饋信息，以便對上一階段的設計進行修改。同時，前一階段應將現行方案提交給后一階段的工作人員，以便觀察是否會產生矛盾和不協調的問題。因此，采用并行的研制過程必須要求不同研制階段的所有成員都能了解所研制產品的總目標和技術要求。并行工程同CIM一樣，是一種經營哲理、一種工作模式。這不僅體現在產品開發(fā)的技術方面，也體現在管理方面。CE對信息管理技術提出了更高要求，不僅要求對產品信息進行統(tǒng)一管理與控制，而且要求能支持多學科領域專家群體的協同

42、工作(Teamwork),并要求把產品信息與開發(fā)過程有機地集成起來，做到把正確的信息在正確的時間以正確的方式傳遞給正確的人。并行工程的基礎技術研究目前主要集中在以下6方面：(1)面向并行工程的組織機構研究。(2)面向并行工程的管理決策支持系統(tǒng)。(3)面向并行工程的新設計學科。(4)面向并行工程機理的CAQ/CAPfyCAWCAB(5)建模與仿真技術。(6)基于計算機的知識信息、工具集成技術。三、并行工程(CE)的理論基礎與運行機理1 CE的理論基礎從本質上講，CE是一種以空間換取時間、處理系統(tǒng)復雜的系統(tǒng)化方法(SystematicApproach),它以信息論、控制論和系統(tǒng)論為理論基礎，在數據

43、共享、人機交互等工具及集成上述工具的智能技術支持下，按多學科、多層次協同(Synergy)一致的組織方式工作。與傳統(tǒng)串行工作模式相比，它大大地擴大了系統(tǒng)狀態(tài)空間，大大地縮短了復雜問題交互式求解進程的迭代次數，促使最終目標一次成功(DoRightFirst),以非線性的管理機制和整體性(Holism)思想，贏得集成附加的協同效益。2 CE的運行機理(1) “并行工程”法與“串行工程”法的比較“串行工程”法的特點是：方案設計與制造過程設計兩大進程的集合性、序列性和反復性。這種方法的不足之處在于方案設計過程中不能及早考慮制造過程以及質量保證等問題，必然造成設計與制造脫節(jié)。若開發(fā)的產品不能滿足需求，必

44、然要求再設計，使整個產品開發(fā)過程變成設計、加工、測試、評價、修改的大循環(huán)，而且可能多次重復這一過程，從而使設計改動量大，產品開發(fā)周期長、開發(fā)成本高。圖9-4為“串行工程”產品開發(fā)流程的一個例子。圖9-4“串行工程”的產品開發(fā)流程實例“并行工程”法的特點在于其集成性、并行性和交互性。在并行工程中，產品設計與制造兩大過程不再脫節(jié)。產品生命周期中的所有因素在產品開發(fā)過程中均加以考慮。例如，初始設計方案可立即作為生產過程設計的依據；而制造可行性論證結果又可返回至產品設計階段，使設計方案和設計圖紙及時得到修正。因而可大大縮短產品開發(fā)周期，提高產品質量，降低成本，減少返工率及廢品率?！安⑿泄こ獭碑a品開發(fā)流

45、程見圖圖9-5“并行工程”產品開發(fā)流程實例(2)CE的運行機理CE不是某種現成的系統(tǒng)或結構，不能像軟件或硬件產品一樣買來安裝即可運行。它是一種自頂向下進行規(guī)劃、自底向上進行實施的哲理。企業(yè)在CE環(huán)境中進行產品開發(fā)設計、分析、制造等一系列活動，這些活動的完成由原則來進行控制。CE目標和CE這里CE的目標為：提高全過程中全面的質量；降低產品生命周期中的成本；縮短產品的研制開發(fā)周期。為實現CE目標，需遵循CE®則，即：有效的領導方法；不斷地進行過程的改善；開發(fā)并管理信息和知識財富；通過長期計劃和決策來獲得效益。將CE思想貫穿于產品開發(fā)過程中，需要管理、設計、制造、支持等知識源的有機協調。它

46、不僅依靠各知識源之間有效的通信，同時要求有良好的決策支持結構，其運行機理的要點為：突出人的作用、強調人的協同工作；一體化、并行地進行產品及其有關過程的設計，其中，尤其要注意早期概念設計階段的并行協調；重視滿足客戶的要求；持續(xù)地改善產品有關的過程,CE的工程模式中要注意持續(xù)、盡早地交換、協調、完善關于產品有關的制造/支持等各種過程的約定和定義，從而有助于CE三個目標的實現；注意CE中信息與知識財富的開發(fā)與管理；注重目標的不變性；5“不”：CE是不費力就能成功的“魔術方法”，CE不能省去產品串行工程中的任一環(huán)節(jié),個CE不是使設計與生產重疊或同時進行，CE不同于“保守設計”，CE不需保守測試策略。四

47、、并行工程的工程實現采用CE后取得的成效要通過工程實現來體現。實施與步驟、實施框架及相應的工具與技術。CE必須要有合適的CE環(huán)境與條件、實施策略1CE環(huán)境在產品的整個生命周期中，特別是對于產品的設計,CE環(huán)境主要包括:(1)統(tǒng)一的產品模型。保證了產品信息的惟一性，并必須有統(tǒng)一的企業(yè)知識庫，使小組人員能以同一種“語言”進行協同工作。(2) 一套高性能的計算機網絡。小組人員能在各自的工作站或微機上進行仿真，或利用各自的CARCAMCAPP系統(tǒng)。(3) 一個交互式的、良好的用戶界面，實現CARCAMCAE的系統(tǒng)集成，有統(tǒng)一的數據庫和知識庫，使小組人員能同時以不同角度參與或解決各自的設計問題。在CE環(huán)

48、境中，企業(yè)要采用計算機仿真技術模擬生產過程，實現優(yōu)化設計，省去了傳統(tǒng)的從設計到制作樣品的過程，既縮短了時間，降低了成本，又保證了設計質量2 實施CE的必要條件與步驟實施CE必須具備下列條件：上層管理部門的切實支持；建立多學科小組；計算機技術的支持；應用工具的支持。CE實施過程可分為三個階段，即：規(guī)劃階段，對集成CE的信息系統(tǒng)進行自頂向下的分析；開發(fā)階段，采集和開發(fā)由現有的設計、開發(fā)和生產方法到CE方法所需的技術和手段；實施階段，包括采購和安裝所需的硬件，調整相應業(yè)務系統(tǒng)以適應新的設計方法和管理，訓練人員以適應新的崗位。3 CE的實施框架當企業(yè)具備實施CE的必備條件后，為實現CE目標，要構成一個

49、能協調地支持企業(yè)中管理、設計、制造、技術等活動的、由人、方法、工具等組成的、完整的一體化系統(tǒng)框架一一"CE實施框架”?？蚣軐嵸|上是對CE實施過程中所涉及諸要素的一種結構化描述。(1)框架的主要性能能及時、盡早、完整、持續(xù)地掌握客戶的要求與優(yōu)先考慮的問題；并行、一體化地將要求轉化成最優(yōu)的產品定義制造過程及支持過程；持續(xù)地評價和完善產品過程和支持。這些性能通過下面的三個子框架協調完成。(2)以人為主導的組織管理子框架該子框架包括：組成一個一體化的、分層次的行政指揮系統(tǒng)；建立多學科、多功能小組/小組群；企業(yè)組織和文化作相應改變。(3)計算機輔助工具子框架該子框架可分為7類：信息管理類，包括

50、信息獲取、信息表示、信息操作和信息源管理系統(tǒng)；集成技術類，包括CE集成支持環(huán)境、工程設計與特性的描述語言、網絡技術、數據庫集成技術、知識處理技術、軟件工程技術；建模/仿真/實驗分析類，包括建模技術、仿真技術、實驗分析技術；設計技術類，包括公理化設計、面向制造的設計(DFM)、設計科學概念、面向裝配的設計(DFA)、制造工藝設計規(guī)則、成組技術、故障模式與效應分析、價值工程等；計算機輔助生產制造技術類，包括計算機輔助工藝設計、測試、檢測、車間/單元控制管理、數據庫、機器人、柔性制造單元/系統(tǒng)、CAtyCAPfycamIM成技術等技術工具；全面質量管理/控制技術類，主要包括建立CE使用的質量模型，質

51、量系統(tǒng)與其他過程子系統(tǒng)的集成與協助控制等；決策支持技術類，CE過程中存在大量半結構/非結構的決策、多目標綜合平衡、突發(fā)事件決策和群決策等，其中，沖突處理是一個難點，組成以人為中心的智能輔助決策系統(tǒng)是一個重要的研究課題。(4)方法集子框架該子框架用于協助解決CE實施中遇到的下列三項任務：了解客戶要求。建立過程控制。改進過程。企業(yè)在具備實施CE的必備條件后，可利用CE實施框架，按CE實施步驟，構成CE環(huán)境，從而實現高質量、低成本、周期短的CE目標。4 .2.4虛擬制造系統(tǒng)一、虛擬制造技術(VirtualManufacturingTechnology)虛擬制造技術(VMT)可以通俗而形象地理解為：在

52、計算機上模擬產品的制造和裝配全過程。換句話說，借助建模和仿真技術，在產品設計時，就可以把產品的制造過程、工藝設計、作業(yè)計劃、生產調度、庫存管理以及成本核算和零部件采購等生產活動在計算機屏幕上顯示出來，以便全面確定產品設計和生產過程的合理性。虛擬制造技術是一種軟件技術，它填補了CA*CAM技術與生產過程和企業(yè)管理之間的技術鴻溝，把企業(yè)的生產和管理活動在產品投入生產之前就在計算機屏幕上加以顯示和評價，使工程師能夠預見可能發(fā)生的問題和后果。采用虛擬制造技術可以給企業(yè)帶來下列效益：提供關鍵的設計和管理決策對生產成本、周期和能力的影響信息，以便正確處理產品性能與制造成本、生產進度和風險之間的平衡，做出正

53、確的決策；提高生產過程開發(fā)的效率，可以按照產品的特點優(yōu)化生產系統(tǒng)的設計；通過生產計劃的仿真，優(yōu)化資源的利用，縮短生產周期，實現柔性制造和敏捷制造；可以根據用戶的要求修改產品設計，及時作出報價和保證交貨期。引入虛擬制造技術應該是一個漸進的過程，它的首要前提是已經掌握CADCAM技術并積累了一定的經驗。其次是已經初步建立了企業(yè)的管理信息系統(tǒng)，基礎數據齊全，工時定額和成本核算比較科學，在計算機管理方面具有較好的基礎和條件。二、虛擬制造系統(tǒng)(VirtualManufacturingSystem)虛擬制造系統(tǒng)(VMS)是基于虛擬制造技術(VMT)實現的制造系統(tǒng)，是現實制造系統(tǒng)RMS(RealManufa

54、cturingSystem)在虛擬環(huán)境下的映射，而現實制造系統(tǒng)是物質流、信息流、能量流在控制機的協調與控制下在各個層次上進行相應的決策，實現從投入到輸出的有效的轉變，而其中物質流及信息流協調工作是其主體。為簡化起見可將現實制造系統(tǒng)劃分為兩個子系統(tǒng)：現實信息系統(tǒng)RIS(RealInformationSystem)和現實物理系統(tǒng)RPS(RealPhysicalSystem)。RPS由存在于現實中的物質實體組成，這些物質實體可以是材料、零部件、產品、機床、夾具、機器人、傳感器、控制器等。當制造系統(tǒng)運行時，這些實體有特定的行為和相互作用，如運動、變換、傳遞等，制造系統(tǒng)本身也與環(huán)境以物質和能量的方式發(fā)生

55、作用。RIS由許多信息、信息處理和決策活動組成，如設計、規(guī)劃、調度、控制、評估信息，它不僅包括設計制造過程的靜態(tài)信息，而且還包括制造過程的動態(tài)信息。假設有一個計算機系統(tǒng)能夠接受來自RIS的信息和控制命令，執(zhí)行所接受的控制命令，并將執(zhí)行狀態(tài)返回到RISo如果所返回的狀態(tài)報告與RPS返回的狀態(tài)報告一致，那么，這種模擬RPS響應的計算機系統(tǒng)稱為虛擬物理系統(tǒng)VPS(VirtualPhysicalSystem)oVPS是RPS虛擬空間的映射，組成VPS的虛擬實體是RP計的真實實體在虛擬空間的映射，是RPS中真實實體的抽象模型。這些抽象模型與真實實體一一對應，并具有與真實實體相同的性能、行為和功能。同樣，

56、如果一個計算機系統(tǒng)能模擬RIS的功能，那RP計的機器就不能區(qū)分才制命令是來自RIS還是來自計算機系統(tǒng)。這種能夠模擬RIS并為RPS產生控制命令的計算機系統(tǒng)就稱為虛擬信息系統(tǒng)VIS(VirtualInformationSystem)。由VPS和VIS構成的制造系統(tǒng)稱為虛擬制造系統(tǒng)VMSVM壞消耗現實資源和能量，所生產的產品是可視的虛擬產品，具有真實產品所必須具有的特征，它是一個數字產品。三、VMS勺功能及其體系結構虛擬制造系統(tǒng)是在虛擬制造思想指導下的一種基于計算機技術的集成的、虛擬的制造系統(tǒng)系統(tǒng)的全面集成。在信息集成的基礎上，通過組織管理、技術、資源和人機集成實現產品開發(fā)過程的集成。在整個產品開

57、發(fā)過程中，在基于虛擬現實、科學可視化和多媒體等技術的虛擬使用環(huán)境、虛擬性能測試環(huán)境以及虛擬制造環(huán)境等虛擬環(huán)境下，在各種人工智能技術和方法的支持下，通過集成地應用各種建模、仿真分析技術和工具，實現集成的、并行的產品和過程開發(fā)，以及對產品設計、制造過程、生產規(guī)劃、調度和管理的測試，利用分布式協同求解，以提高制造企業(yè)內各級決策和控制能力，使企業(yè)能夠實現自我調節(jié)、自我完善、自我改造和自我發(fā)展，達到提高整體的動作效能、實現全局最優(yōu)決策和提高市場競爭力的目的。基于虛擬制造系統(tǒng)的全面集成如圖96所示。虛擬制造系統(tǒng)提供以下功能：(1)通過虛擬制造系統(tǒng)實現制造企業(yè)產品開發(fā)過程的集成。根據制造企業(yè)策略，基于虛擬制造系統(tǒng)，在信息集成和功能集成的基礎上，實現產品開發(fā)過程的集成。通過對整個產品開發(fā)過程的建模、管理、控制和協調，對企業(yè)資源、技術、人員進行合理組織和配置，面向產品整個生命周期，實現制造企業(yè)策略與企業(yè)經營、工程設計和生產活動的集成(縱向集成)以及在產品開發(fā)的各個階段分布式并行處理虛擬環(huán)境下多學科小組的協同工作(橫向集成)，快速適應市場和用戶需求的變化，以最快的速度向市場和用戶提供優(yōu)質低價產品。圖9-6基于虛擬制造(2)實現虛擬產品設計/虛擬制造仿真閉環(huán)產品開發(fā)模式。各種建模、仿真和分析技術和工具的大量使用，使產品開發(fā)從過去的經驗方法跨到預測