虛擬制造與網(wǎng)絡(luò)制造課件

虛擬制造與網(wǎng)絡(luò)制造虛擬制造與網(wǎng)絡(luò)制造1一、緒論一、緒論2產(chǎn)生背景社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步、生活節(jié)奏加快市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變，反應(yīng)速度意味著商機(jī)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)的變遷規(guī)模60s成本70s質(zhì)量80s速度90s產(chǎn)生背景社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步、生活節(jié)奏加快制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)的變3產(chǎn)生背景全球經(jīng)濟(jì)一體化：全球制造網(wǎng)絡(luò)、WTO制造產(chǎn)業(yè)信息化：電子商務(wù)、EDI電子數(shù)據(jù)交換

消費(fèi)個(gè)性化：顧客化大生產(chǎn)產(chǎn)生背景全球經(jīng)濟(jì)一體化：全球制造網(wǎng)絡(luò)、WTO4相關(guān)研究計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（美國(guó)）關(guān)鍵技術(shù)(制造)計(jì)劃（美國(guó)）敏捷制造使能技術(shù)計(jì)劃(TEAM)（美國(guó)）智能制造(IMS)技術(shù)國(guó)際合作計(jì)劃（日本)制造2000年計(jì)劃（德國(guó)）高級(jí)先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃(G-7)（韓國(guó)）相關(guān)研究計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（美國(guó)）5最新研究進(jìn)展利用虛擬制造技術(shù)，MD公司對(duì)MD-11型飛機(jī)壓式空氣門的再設(shè)計(jì),使零件數(shù)減少36%，裝配操作減少34%，重量減少107鎊。美國(guó)國(guó)防先進(jìn)研究工程機(jī)構(gòu)創(chuàng)建了基于因特網(wǎng)的制造系統(tǒng)的敏捷基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。美國(guó)海軍開發(fā)的集成制造數(shù)據(jù)環(huán)境系統(tǒng)中已采用美國(guó)Computervision公司研制的虛擬制造系統(tǒng)軟件EPD.Connect。福特汽車公司的FordC3P集成系統(tǒng)，為公司的內(nèi)給部門或其供應(yīng)商提供了各種信息，使每年的成本下降了2億多美元。波音公司的777客機(jī)，在IBM公司的計(jì)算機(jī)輔助三維交互式系統(tǒng)Catia的支持下，在虛擬制造環(huán)境中，由2200個(gè)工作站和8個(gè)大型機(jī)分布式處理大量數(shù)據(jù)，分別在美國(guó)、日本、巴西和澳大利亞等地生產(chǎn)的機(jī)身部件一次裝配成功，偏差僅為0.3毫米。美國(guó)斯坦福大學(xué)快速制造實(shí)驗(yàn)室用SLS方法制成戰(zhàn)斗直升飛機(jī)螺旋漿產(chǎn)品樣件用于各種性能測(cè)試。美國(guó)的機(jī)電裝備制造技術(shù)已進(jìn)入微組裝的新一代。最新研究進(jìn)展利用虛擬制造技術(shù)，MD公司對(duì)MD-11型飛機(jī)壓式6二、虛擬制造二、虛擬制造7虛擬制造的相關(guān)定義（1）日本Kimura：通過(guò)對(duì)制造知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化組織與分析，對(duì)整個(gè)制造過(guò)程建模，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)估和制造活動(dòng)仿真。佛羅里達(dá)大學(xué)GloriaJ.Wiens：虛擬制造與實(shí)際一樣在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行制造過(guò)程，其中虛擬模型是在實(shí)際制造之前用于對(duì)產(chǎn)品的功能及可制造性的潛在問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)。虛擬制造的相關(guān)定義（1）日本Kimura：通過(guò)對(duì)制造知識(shí)進(jìn)8虛擬制造的相關(guān)定義（2）美國(guó)空軍Wright實(shí)驗(yàn)室：虛擬制造是仿真、建模和分析技術(shù)及工具的綜合應(yīng)用，以增強(qiáng)各層設(shè)計(jì)制造和生產(chǎn)決策與控制的能力。Marinov：虛擬制造是一個(gè)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，制造對(duì)象、過(guò)程、活動(dòng)和準(zhǔn)則的抽象原型被建立在基于計(jì)算機(jī)的環(huán)境中，以增強(qiáng)制造過(guò)程的一個(gè)或多個(gè)方面的屬性。虛擬制造的相關(guān)定義（2）美國(guó)空軍Wright實(shí)驗(yàn)室：虛擬制9虛擬制造的相關(guān)定義（3）馬里蘭大學(xué)EdwardLin：虛擬制造是一個(gè)用于增強(qiáng)各級(jí)決策與控制的一體化的、綜合性的制造環(huán)境。清華大學(xué)肖田元：虛擬制造是實(shí)際制造過(guò)程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，即采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、制造，以及管理與控制等制造的本質(zhì)過(guò)程，以增強(qiáng)制造過(guò)程各級(jí)的決策與控制能力。虛擬制造的相關(guān)定義（3）馬里蘭大學(xué)EdwardLin：虛10虛擬制造的定義一個(gè)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中完成的，利用制造系統(tǒng)各層次及不同側(cè)面的數(shù)學(xué)模型，對(duì)包括設(shè)計(jì)、制造、管理和銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品全生命周期的各種技術(shù)方案和技術(shù)策略進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化的綜合過(guò)程。虛擬制造的定義一個(gè)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中完成的，利用制11虛擬制造技術(shù)的定義是一門以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、制造系統(tǒng)與加工過(guò)程建模理論、VR技術(shù)、分布式計(jì)算理論、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)等為理論基礎(chǔ)，研究如何在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，利用制造系統(tǒng)各層次及各環(huán)節(jié)的數(shù)字模型，完成制造系統(tǒng)整個(gè)過(guò)程的計(jì)算與仿真的技術(shù)。虛擬制造技術(shù)的定義是一門以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、制造系統(tǒng)與加工過(guò)程12虛擬制造系統(tǒng)的定義是一個(gè)在虛擬制造技術(shù)的指導(dǎo)下，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中建立起來(lái)的，具有集成、開放、分布、并行、人機(jī)交互等特點(diǎn)的，能夠從產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程的高度來(lái)分析和解決制造系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)問(wèn)題的軟硬件系統(tǒng)。虛擬制造系統(tǒng)的定義是一個(gè)在虛擬制造技術(shù)的指導(dǎo)下，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)13虛擬制造的特點(diǎn)集成性反復(fù)性并行性人機(jī)交互性虛擬制造的特點(diǎn)集成性14虛擬制造與實(shí)際制造的關(guān)系

虛擬制造是對(duì)實(shí)際制造活動(dòng)的抽象實(shí)際制造是虛擬制造的實(shí)例虛擬制造是一種更高層次上的計(jì)算機(jī)技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造、管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用虛擬制造與實(shí)際制造的關(guān)系虛擬制造是對(duì)實(shí)際制造活動(dòng)的抽象15以設(shè)計(jì)為中心的VM目標(biāo)：1優(yōu)化設(shè)計(jì)及優(yōu)選工藝2加工方案評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念以生產(chǎn)為中心的VM目標(biāo)：1資源優(yōu)化2選擇評(píng)價(jià)工藝3驗(yàn)證新工藝供設(shè)計(jì)者參考的制造信息新產(chǎn)品模型新產(chǎn)品工藝產(chǎn)品制造信息工廠資源以控制為中心的VM目標(biāo)：1優(yōu)化車間控制2優(yōu)化制造過(guò)程車間機(jī)床控制系統(tǒng)虛擬生產(chǎn)計(jì)劃新工藝及對(duì)應(yīng)的信息質(zhì)量估計(jì)虛擬產(chǎn)品原型、成本估算CAD/CAM已有的模型和工藝日程模型邏輯模型過(guò)程模型成品模型參數(shù)虛擬制造的分類以設(shè)計(jì)為中心的VM目標(biāo)：產(chǎn)品以生產(chǎn)為中心的VM目標(biāo)：供設(shè)計(jì)者16虛擬制造的理論基礎(chǔ)虛擬制造的理論基礎(chǔ)建模理論仿真理論并行計(jì)算連續(xù)系統(tǒng)建模離散系統(tǒng)建模機(jī)理建模

辯識(shí)建模

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模

模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模

模糊建模

實(shí)體流圖法活動(dòng)周期圖法Petri網(wǎng)法連續(xù)系統(tǒng)仿真離散系統(tǒng)仿真實(shí)時(shí)仿真事件調(diào)度法活動(dòng)掃描法進(jìn)程交互法點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信全局通信并行控制與任務(wù)組處理機(jī)拓?fù)洳⑿蠭/O虛擬制造的理論基礎(chǔ)虛擬制造的理論基礎(chǔ)建模理論仿真理論并行計(jì)算17可視化交互建模體系結(jié)構(gòu)模型說(shuō)明語(yǔ)言運(yùn)行參數(shù)實(shí)驗(yàn)VIM環(huán)境體系結(jié)構(gòu)可視化參數(shù)分析可視化VIS環(huán)境體系結(jié)構(gòu)交互式用戶模型生成器模型說(shuō)明模型分析模型轉(zhuǎn)換結(jié)果可執(zhí)行模型可視化交互建模體系結(jié)構(gòu)模型說(shuō)明語(yǔ)言運(yùn)行參數(shù)實(shí)驗(yàn)VIM環(huán)境體系18虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)人機(jī)交互接口個(gè)性化用戶界面通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)(IGES、STEP等)網(wǎng)絡(luò)及物理鏈路、硬件設(shè)備產(chǎn)品模型、數(shù)據(jù)、只是和規(guī)則基于COBRDA（DCOM）的分布集成框架虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)虛擬加工平臺(tái)虛擬控制平臺(tái)界面層框架層應(yīng)用層數(shù)據(jù)層協(xié)議層網(wǎng)絡(luò)層虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)人機(jī)交互接口個(gè)性化用戶界面通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)交19虛擬制造的功能框圖產(chǎn)品建模產(chǎn)品異地設(shè)計(jì)零部件分析優(yōu)化快速原型生產(chǎn)工藝優(yōu)化工具設(shè)計(jì)優(yōu)化刀位控制參數(shù)優(yōu)化刀位軌跡參數(shù)優(yōu)化加工方案評(píng)估虛擬實(shí)驗(yàn)虛擬檢測(cè)工藝模型驗(yàn)證產(chǎn)品模型實(shí)驗(yàn)：虛擬機(jī)床生產(chǎn)計(jì)劃仿真優(yōu)化虛擬生產(chǎn)布局虛擬設(shè)備集成虛擬裝配虛擬生產(chǎn)平臺(tái)服務(wù)器虛擬企業(yè)平臺(tái)服務(wù)器企業(yè)協(xié)同工作環(huán)境企業(yè)虛擬運(yùn)行企業(yè)運(yùn)行仿真產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)可制造性評(píng)價(jià)虛擬設(shè)計(jì)虛擬制造虛擬生產(chǎn)虛擬企業(yè)虛擬制造的功能框圖產(chǎn)品建模產(chǎn)品異地設(shè)計(jì)零部件分析優(yōu)化快速原型20運(yùn)動(dòng)學(xué)模型傳感器輸入運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)其它輸入力域溫度域切削過(guò)程工件屬性熱力學(xué)模型剛度模型伺服模型精確模型機(jī)床系統(tǒng)切削系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)NC

代碼位移虛擬機(jī)床模型運(yùn)動(dòng)學(xué)模型傳感器輸入運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)其它輸入力域溫度域切削過(guò)程熱力學(xué)21輸入\輸出模塊（NC系統(tǒng)功能界面）運(yùn)動(dòng)控制模塊軸號(hào)匹配模塊虛擬機(jī)床控制接口邏輯軸號(hào)、位置物理軸號(hào)、位置各軸位置數(shù)據(jù)、刀號(hào)、行號(hào)NC程序系統(tǒng)參數(shù)虛擬操作面板信息虛擬操作面板返回信息虛擬操作面板虛擬機(jī)床控制信息虛擬機(jī)床其它控制信息虛擬機(jī)床反饋信息虛擬數(shù)字控制子系統(tǒng)虛擬機(jī)床子系統(tǒng)虛擬機(jī)床反饋信息虛擬CNC系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)輸入\輸出運(yùn)動(dòng)控制模塊軸號(hào)虛擬機(jī)床控制接口邏輯軸號(hào)、位置物理22虛擬裝配設(shè)計(jì)環(huán)境VADE基于虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程規(guī)劃系統(tǒng)機(jī)器人路徑規(guī)劃系統(tǒng)專用的裝配設(shè)備設(shè)計(jì)VADE環(huán)境CAD環(huán)境DFA分析確定的有窮自動(dòng)機(jī)

軌跡信息序列信息部件幾何特征屬性及裝配信息等軌跡及序列信息設(shè)計(jì)變化的建議虛擬裝配設(shè)計(jì)環(huán)境VADE基于虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程23使能技術(shù)多通道交互

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識(shí)獲取與建庫(kù)

基于VR的計(jì)算可視化

虛擬環(huán)境建模

產(chǎn)品建模

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理

虛擬制造的使能技術(shù)使能技術(shù)多通道交互網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識(shí)獲取與建庫(kù)基于VR的計(jì)算24使能技術(shù)之一多通道交互技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的軟硬件接口驅(qū)動(dòng)技術(shù)

大面積紋理的可見性快速顯示技術(shù)

信息與時(shí)間的同步技術(shù)

真實(shí)感渲染的三維圖形加速技術(shù)

三維定位跟蹤設(shè)備的定標(biāo)技術(shù)

人像分離與多傳感信息的融合技術(shù)

使能技術(shù)之一多通道交互技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的軟硬件接口驅(qū)動(dòng)技術(shù)25虛擬環(huán)境建模技術(shù)圖像圖形混合建模技術(shù)

場(chǎng)景預(yù)處理技術(shù)

虛擬聲的生成與增強(qiáng)技術(shù)

多細(xì)節(jié)層次建模技術(shù)

智能化視區(qū)裁剪技術(shù)

基于圖像的繪制技術(shù)

使能技術(shù)之二虛擬環(huán)境建模技術(shù)圖像圖形混合建模技術(shù)場(chǎng)景預(yù)處理技術(shù)虛擬聲26產(chǎn)品建模技術(shù)零部件的物理建模方法

工程分析的有限元計(jì)算方法

工程分析結(jié)果的多準(zhǔn)則圖示方法基于物理的工程行為特征建模方法

工程對(duì)象的單元化劃分方法

使能技術(shù)之三產(chǎn)品建模技術(shù)零部件的物理建模方法工程分析的有限元計(jì)算方法27數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理技術(shù)

數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換技術(shù)

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)

使能技術(shù)之四數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理技術(shù)數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換技術(shù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)28網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識(shí)獲取與建庫(kù)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)化異構(gòu)知識(shí)與數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一表達(dá)

基于VR的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造集成過(guò)程鏈

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下虛擬產(chǎn)品數(shù)據(jù)與指令的傳輸與共享

分布式虛擬仿真節(jié)點(diǎn)的協(xié)同與自治

虛擬場(chǎng)景的快速漫游、繪制與網(wǎng)絡(luò)傳輸

基于多Agent的虛擬企業(yè)信息重組與集成

使能技術(shù)之五網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識(shí)獲取與建庫(kù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化異構(gòu)知識(shí)與數(shù)據(jù)信息的29

基于VR的科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)

多通道技術(shù)與可視化技術(shù)的映射機(jī)理與操縱方法

特征可視化與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

基于VR的可視化與駕馭計(jì)算

分布式的計(jì)算與可視化環(huán)境的協(xié)同

使能技術(shù)之六基于VR的科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)多通道技術(shù)與可視化技術(shù)的映射30虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)虛擬設(shè)計(jì)與裝配技術(shù)

虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)虛擬生產(chǎn)技術(shù)

虛擬產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)虛擬檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)虛擬紋理分析技術(shù)虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)虛擬設(shè)計(jì)與裝配技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)31關(guān)鍵技術(shù)之一虛擬設(shè)計(jì)與裝配技術(shù)虛擬產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)虛擬裝配/拆卸設(shè)計(jì)與優(yōu)化虛擬樣機(jī)具有力覺(jué)的虛擬裝配關(guān)鍵技術(shù)之一虛擬設(shè)計(jì)與裝配技術(shù)虛擬產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)虛擬裝配/拆32虛擬產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)基于表面質(zhì)量分析的切削參數(shù)選擇

遠(yuǎn)程機(jī)器人操作與監(jiān)控虛擬測(cè)量技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)之二虛擬加工虛擬產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)基于表面質(zhì)量分析的切削參數(shù)選擇遠(yuǎn)程機(jī)器人操33虛擬檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)虛擬表面接觸剛度分析基于應(yīng)力的加工質(zhì)量評(píng)價(jià)裝配信息建模刀位軌跡檢查及碰撞干涉檢驗(yàn)工藝過(guò)程規(guī)劃與仿真

關(guān)鍵技術(shù)之三虛擬檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)虛擬表面接觸剛度分析基于應(yīng)力的加工質(zhì)量評(píng)34虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)虛擬測(cè)試

虛擬樣機(jī)的性能評(píng)價(jià)虛擬試驗(yàn)的運(yùn)行平臺(tái)

關(guān)鍵技術(shù)之四虛擬試驗(yàn)的物理建模虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)虛擬測(cè)試虛擬樣機(jī)的性能評(píng)價(jià)虛擬試驗(yàn)的運(yùn)行平35虛擬生產(chǎn)技術(shù)虛擬生產(chǎn)線/車間實(shí)時(shí)三維布局基于VR的網(wǎng)絡(luò)化分散制造仿真與評(píng)價(jià)

生產(chǎn)線/車間生產(chǎn)過(guò)程虛擬仿真關(guān)鍵技術(shù)之五虛擬生產(chǎn)技術(shù)虛擬生產(chǎn)線/車間實(shí)時(shí)三維布局基于VR的網(wǎng)絡(luò)化36分布式虛擬制造虛擬制造中的多智能體體系結(jié)構(gòu)多智能體系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)仿真分布式虛擬環(huán)境分布式虛擬制造虛擬制造中的多智能體體系結(jié)構(gòu)37分布式虛擬制造的特點(diǎn)支持智能體的自主性和相對(duì)獨(dú)立性，使其能夠根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和外部消息事件控制自身的行為支持?jǐn)?shù)據(jù)、過(guò)程以及通信設(shè)施的封裝，使智能體有明確的邊界、標(biāo)識(shí)和引用的概念支持消息的通信，直接給出與通信意圖有關(guān)的信息支持新的過(guò)程加入以及數(shù)據(jù)與通信信息修改的重組能力分布式虛擬制造的特點(diǎn)支持智能體的自主性和相對(duì)獨(dú)立性，使其能38分布式虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)規(guī)模和功能可擴(kuò)展的異構(gòu)型軟件結(jié)構(gòu)自然的人-機(jī)交互技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議異構(gòu)性分布式環(huán)境動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展性安全性設(shè)施DVE系統(tǒng)與工具的開發(fā)分布式虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)規(guī)模和功能可擴(kuò)展的異構(gòu)型軟件結(jié)構(gòu)39三、網(wǎng)絡(luò)制造三、網(wǎng)絡(luò)制造40通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組織起來(lái)的制造體系NetworkedManufacturingSystem網(wǎng)絡(luò)制造NM通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組織起來(lái)的制造體系網(wǎng)絡(luò)制造NM41網(wǎng)絡(luò)制造的定義基于虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Multi-Agent等支撐技術(shù)，構(gòu)筑網(wǎng)上虛擬企業(yè)，重組各種生產(chǎn)與制造資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)異地產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的仿真，進(jìn)而快速生產(chǎn)出滿足用戶要求的產(chǎn)品的整個(gè)制造過(guò)程。網(wǎng)絡(luò)制造的定義基于虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Mu42網(wǎng)絡(luò)制造的主要特點(diǎn)快速響應(yīng)市場(chǎng)變化資源的充分利用穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量減小企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)制造的主要特點(diǎn)快速響應(yīng)市場(chǎng)變化43市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新要求對(duì)市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)各種資源的集成與共享各種資源的合理利用基于網(wǎng)絡(luò)的信息獲取與融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制虛擬現(xiàn)實(shí)信息技術(shù)設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)與過(guò)程網(wǎng)絡(luò)化制造制造業(yè)的發(fā)展必然市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新要求對(duì)市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)各種資源的集成與共享各種44網(wǎng)絡(luò)制造提高快速反應(yīng)能力現(xiàn)有制造資源的快速調(diào)集與充分利用制造企業(yè)快速重組、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟、虛擬企業(yè)并行工程與虛擬制造的跨時(shí)空性分擔(dān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費(fèi)用、減少商務(wù)風(fēng)險(xiǎn)減少產(chǎn)品投放市場(chǎng)所需時(shí)間增加市場(chǎng)占有份額、快速進(jìn)入市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)制造提高快速反應(yīng)能力現(xiàn)有制造資源的快速調(diào)集與充分利用45網(wǎng)絡(luò)制造的支撐技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)并行工程虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)數(shù)控技術(shù)現(xiàn)代檢測(cè)與信息融合技術(shù)快速成形技術(shù)激光技術(shù)網(wǎng)絡(luò)制造的支撐技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)46網(wǎng)絡(luò)制造的理論模型基究礎(chǔ)研研發(fā)機(jī)構(gòu)網(wǎng)管中心制造企業(yè)制造企業(yè)制造企業(yè)制造企業(yè)遠(yuǎn)控程監(jiān)網(wǎng)計(jì)上設(shè)企作業(yè)協(xié)享資共源制斷造診互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)制造的理論模型基究礎(chǔ)研研發(fā)機(jī)構(gòu)網(wǎng)管中心制造企業(yè)制造企業(yè)制47網(wǎng)絡(luò)制造的功能模型網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)平臺(tái)資源共享網(wǎng)上設(shè)計(jì)網(wǎng)上制造網(wǎng)上仿真遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)程診斷信息發(fā)布遠(yuǎn)程教育研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)間的科研協(xié)作與網(wǎng)上制造網(wǎng)絡(luò)制造的功能模型網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)平臺(tái)資源網(wǎng)上網(wǎng)上網(wǎng)上遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程信48網(wǎng)絡(luò)制造的體系結(jié)構(gòu)快速原型產(chǎn)品產(chǎn)品仿真Internet/Intranet決策支持系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)快速成型系統(tǒng)*工藝計(jì)劃*相關(guān)機(jī)床*材料CAPP系統(tǒng)*機(jī)床*材料*CNC，MC，F(xiàn)MSCAM系統(tǒng)*定單*查詢*檢索顧客服務(wù)系統(tǒng)*功能分析*質(zhì)量評(píng)價(jià)*成本與價(jià)格最終產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)制造企業(yè)研究機(jī)構(gòu)研究人員動(dòng)態(tài)選擇動(dòng)態(tài)選擇制造企業(yè)研究機(jī)構(gòu)研究人員網(wǎng)絡(luò)制造的體系結(jié)構(gòu)快速原型產(chǎn)品產(chǎn)品仿真Internet/In49Internet市場(chǎng)機(jī)遇機(jī)遇1機(jī)遇2機(jī)遇n企業(yè)網(wǎng)絡(luò)成員企業(yè)虛擬企業(yè)1虛擬企業(yè)2虛擬企業(yè)3分布式虛擬制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)Internet市場(chǎng)機(jī)遇機(jī)遇1機(jī)遇2機(jī)遇n企業(yè)網(wǎng)絡(luò)成員企業(yè)虛50動(dòng)態(tài)聯(lián)盟決策的過(guò)程模型組織學(xué)習(xí)3.期望收益的凈現(xiàn)值6.基于凈利潤(rùn)的選擇文化7.目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)8.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估政府目標(biāo)一致相互吸引共同的危機(jī)外部激勵(lì)聯(lián)盟障礙1.問(wèn)題定義2.解決方案的確定和合作機(jī)會(huì)的認(rèn)知4.交易成本及其它成本的期望凈現(xiàn)值5.額外的風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償費(fèi)用9.聯(lián)盟治理機(jī)制動(dòng)態(tài)聯(lián)盟決策的過(guò)程模型組織學(xué)習(xí)3.期望收益的凈現(xiàn)值6.基51網(wǎng)絡(luò)制造的基本內(nèi)涵網(wǎng)上產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)（網(wǎng)上制造車間）快速制造基礎(chǔ)理論CAD/CAM一體化技術(shù)智能監(jiān)控與診斷技術(shù)快速制造生產(chǎn)模式虛擬設(shè)計(jì)與制造技術(shù)開放式制造自動(dòng)化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)網(wǎng)絡(luò)制造的基本內(nèi)涵網(wǎng)上產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)快速制造基礎(chǔ)理論52主要內(nèi)容之一快速制造基礎(chǔ)理論開放式體系結(jié)構(gòu)建模、調(diào)度與優(yōu)化海量制造信息的存儲(chǔ)規(guī)范與管理多智能體與自組織的理論與方法幾何信息表示方法與幾何推理體系制造知識(shí)的表征、獲取與傳遞制造過(guò)程中的可負(fù)擔(dān)性分析方法主要內(nèi)容之一快速制造基礎(chǔ)理論開放式體系結(jié)構(gòu)建模、調(diào)度與優(yōu)化海53主要內(nèi)容之二快速制造生產(chǎn)模式網(wǎng)絡(luò)化組織結(jié)構(gòu)ERP系統(tǒng)企業(yè)敏捷性和柔性的測(cè)度和評(píng)價(jià)方法資源快速有效集成技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)信息模式與管理方法主要內(nèi)容之二快速制造生產(chǎn)模式網(wǎng)絡(luò)化組織結(jié)構(gòu)ERP系統(tǒng)企業(yè)敏捷54主要內(nèi)容之三虛擬設(shè)計(jì)與制造技術(shù)虛擬制造建模技術(shù)虛擬制造信息交換技術(shù)虛擬制造仿真技術(shù)產(chǎn)品可裝配性評(píng)價(jià)技術(shù)遠(yuǎn)程產(chǎn)品快速反應(yīng)制造的虛擬制造系統(tǒng)產(chǎn)品可制造性評(píng)價(jià)技術(shù)主要內(nèi)容之三虛擬設(shè)計(jì)與制造技術(shù)虛擬制造建模技術(shù)虛擬制造信息交55主要內(nèi)容之四網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟異地協(xié)同設(shè)計(jì)制造過(guò)程監(jiān)控分布式智能管理及安全防范機(jī)制設(shè)計(jì)/制造過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)集成異地協(xié)同設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)異地分布式作業(yè)調(diào)度主要內(nèi)容之四網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟異地協(xié)同設(shè)計(jì)制造過(guò)56主要內(nèi)容之五CAD/CAM一體化技術(shù)產(chǎn)品統(tǒng)一建模技術(shù)關(guān)鍵部件智能選型系統(tǒng)基于PDM的CAPP系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)/制造集成技術(shù)快速產(chǎn)品三維形體設(shè)計(jì)系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/制造/裝配性能的綜合分析系統(tǒng)快速產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要內(nèi)容之五CAD/CAM一體化技術(shù)產(chǎn)品統(tǒng)一建模技術(shù)關(guān)鍵部件57主要內(nèi)容之六開放式制造自動(dòng)化技術(shù)分布式協(xié)同處理的制造自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)人機(jī)智能的柔性交互制造系統(tǒng)自組織技術(shù)異構(gòu)設(shè)備集成工藝數(shù)據(jù)的更新和修改制造組織動(dòng)態(tài)聯(lián)盟主要內(nèi)容之六開放式制造自動(dòng)化技術(shù)分布式協(xié)同處理的制造自動(dòng)化體58主要內(nèi)容之七遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷技術(shù)新型傳感器的開發(fā)虛擬儀器系統(tǒng)多傳感器信息融合分布式智能檢測(cè)與監(jiān)控遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷系統(tǒng)智能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要內(nèi)容之七遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷技術(shù)新型傳感器的開發(fā)虛擬儀器系統(tǒng)多59四、應(yīng)用四、應(yīng)用60福特汽車公司的數(shù)字原型件福特汽車公司的數(shù)字原型件61汽車內(nèi)部的三維實(shí)體圖汽車內(nèi)部的三維實(shí)體圖62汽車外型的三維實(shí)體圖汽車外型的三維實(shí)體圖63波音777飛機(jī)數(shù)字化裝配波音777飛機(jī)數(shù)字化裝配64廣州珠江鋼廠布局虛擬原型廣州珠江鋼廠布局虛擬原型65生產(chǎn)線可視化仿真生產(chǎn)線可視化仿真66虛擬自動(dòng)生產(chǎn)線虛擬自動(dòng)生產(chǎn)線67人體工程學(xué)分析環(huán)境人體工程學(xué)分析環(huán)境68VR中反鏟裝載車試驗(yàn)?zāi)Ｐ蚔R中反鏟裝載車試驗(yàn)?zāi)Ｐ?9虛擬裝配的模型及裝配過(guò)程虛擬裝配的模型及裝配過(guò)程70機(jī)床運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真機(jī)床運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真71機(jī)床加工過(guò)程仿真機(jī)床加工過(guò)程仿真72機(jī)床加工過(guò)程仿真機(jī)床加工過(guò)程仿真73金屬充型過(guò)程的仿真金屬充型過(guò)程的仿真74鑄件凝固過(guò)程的仿真鑄件凝固過(guò)程的仿真75基于網(wǎng)絡(luò)的加工過(guò)程仿真主用戶虛擬加工單元

從用戶虛擬加工單元基于網(wǎng)絡(luò)的加工過(guò)程仿真主用戶虛擬加工單元從用戶虛擬加工單元76基于網(wǎng)絡(luò)的VM培訓(xùn)系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)的VM培訓(xùn)系統(tǒng)77虛擬制造與網(wǎng)絡(luò)制造虛擬制造與網(wǎng)絡(luò)制造78一、緒論一、緒論79產(chǎn)生背景社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步、生活節(jié)奏加快市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變，反應(yīng)速度意味著商機(jī)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)的變遷規(guī)模60s成本70s質(zhì)量80s速度90s產(chǎn)生背景社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步、生活節(jié)奏加快制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)的變80產(chǎn)生背景全球經(jīng)濟(jì)一體化：全球制造網(wǎng)絡(luò)、WTO制造產(chǎn)業(yè)信息化：電子商務(wù)、EDI電子數(shù)據(jù)交換

消費(fèi)個(gè)性化：顧客化大生產(chǎn)產(chǎn)生背景全球經(jīng)濟(jì)一體化：全球制造網(wǎng)絡(luò)、WTO81相關(guān)研究計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（美國(guó)）關(guān)鍵技術(shù)(制造)計(jì)劃（美國(guó)）敏捷制造使能技術(shù)計(jì)劃(TEAM)（美國(guó)）智能制造(IMS)技術(shù)國(guó)際合作計(jì)劃（日本)制造2000年計(jì)劃（德國(guó)）高級(jí)先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃(G-7)（韓國(guó)）相關(guān)研究計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（美國(guó)）82最新研究進(jìn)展利用虛擬制造技術(shù)，MD公司對(duì)MD-11型飛機(jī)壓式空氣門的再設(shè)計(jì),使零件數(shù)減少36%，裝配操作減少34%，重量減少107鎊。美國(guó)國(guó)防先進(jìn)研究工程機(jī)構(gòu)創(chuàng)建了基于因特網(wǎng)的制造系統(tǒng)的敏捷基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。美國(guó)海軍開發(fā)的集成制造數(shù)據(jù)環(huán)境系統(tǒng)中已采用美國(guó)Computervision公司研制的虛擬制造系統(tǒng)軟件EPD.Connect。福特汽車公司的FordC3P集成系統(tǒng)，為公司的內(nèi)給部門或其供應(yīng)商提供了各種信息，使每年的成本下降了2億多美元。波音公司的777客機(jī)，在IBM公司的計(jì)算機(jī)輔助三維交互式系統(tǒng)Catia的支持下，在虛擬制造環(huán)境中，由2200個(gè)工作站和8個(gè)大型機(jī)分布式處理大量數(shù)據(jù)，分別在美國(guó)、日本、巴西和澳大利亞等地生產(chǎn)的機(jī)身部件一次裝配成功，偏差僅為0.3毫米。美國(guó)斯坦福大學(xué)快速制造實(shí)驗(yàn)室用SLS方法制成戰(zhàn)斗直升飛機(jī)螺旋漿產(chǎn)品樣件用于各種性能測(cè)試。美國(guó)的機(jī)電裝備制造技術(shù)已進(jìn)入微組裝的新一代。最新研究進(jìn)展利用虛擬制造技術(shù)，MD公司對(duì)MD-11型飛機(jī)壓式83二、虛擬制造二、虛擬制造84虛擬制造的相關(guān)定義（1）日本Kimura：通過(guò)對(duì)制造知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化組織與分析，對(duì)整個(gè)制造過(guò)程建模，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)估和制造活動(dòng)仿真。佛羅里達(dá)大學(xué)GloriaJ.Wiens：虛擬制造與實(shí)際一樣在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行制造過(guò)程，其中虛擬模型是在實(shí)際制造之前用于對(duì)產(chǎn)品的功能及可制造性的潛在問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)。虛擬制造的相關(guān)定義（1）日本Kimura：通過(guò)對(duì)制造知識(shí)進(jìn)85虛擬制造的相關(guān)定義（2）美國(guó)空軍Wright實(shí)驗(yàn)室：虛擬制造是仿真、建模和分析技術(shù)及工具的綜合應(yīng)用，以增強(qiáng)各層設(shè)計(jì)制造和生產(chǎn)決策與控制的能力。Marinov：虛擬制造是一個(gè)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，制造對(duì)象、過(guò)程、活動(dòng)和準(zhǔn)則的抽象原型被建立在基于計(jì)算機(jī)的環(huán)境中，以增強(qiáng)制造過(guò)程的一個(gè)或多個(gè)方面的屬性。虛擬制造的相關(guān)定義（2）美國(guó)空軍Wright實(shí)驗(yàn)室：虛擬制86虛擬制造的相關(guān)定義（3）馬里蘭大學(xué)EdwardLin：虛擬制造是一個(gè)用于增強(qiáng)各級(jí)決策與控制的一體化的、綜合性的制造環(huán)境。清華大學(xué)肖田元：虛擬制造是實(shí)際制造過(guò)程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，即采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、制造，以及管理與控制等制造的本質(zhì)過(guò)程，以增強(qiáng)制造過(guò)程各級(jí)的決策與控制能力。虛擬制造的相關(guān)定義（3）馬里蘭大學(xué)EdwardLin：虛87虛擬制造的定義一個(gè)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中完成的，利用制造系統(tǒng)各層次及不同側(cè)面的數(shù)學(xué)模型，對(duì)包括設(shè)計(jì)、制造、管理和銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品全生命周期的各種技術(shù)方案和技術(shù)策略進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化的綜合過(guò)程。虛擬制造的定義一個(gè)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中完成的，利用制88虛擬制造技術(shù)的定義是一門以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、制造系統(tǒng)與加工過(guò)程建模理論、VR技術(shù)、分布式計(jì)算理論、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)等為理論基礎(chǔ)，研究如何在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，利用制造系統(tǒng)各層次及各環(huán)節(jié)的數(shù)字模型，完成制造系統(tǒng)整個(gè)過(guò)程的計(jì)算與仿真的技術(shù)。虛擬制造技術(shù)的定義是一門以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、制造系統(tǒng)與加工過(guò)程89虛擬制造系統(tǒng)的定義是一個(gè)在虛擬制造技術(shù)的指導(dǎo)下，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中建立起來(lái)的，具有集成、開放、分布、并行、人機(jī)交互等特點(diǎn)的，能夠從產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程的高度來(lái)分析和解決制造系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)問(wèn)題的軟硬件系統(tǒng)。虛擬制造系統(tǒng)的定義是一個(gè)在虛擬制造技術(shù)的指導(dǎo)下，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)90虛擬制造的特點(diǎn)集成性反復(fù)性并行性人機(jī)交互性虛擬制造的特點(diǎn)集成性91虛擬制造與實(shí)際制造的關(guān)系

虛擬制造是對(duì)實(shí)際制造活動(dòng)的抽象實(shí)際制造是虛擬制造的實(shí)例虛擬制造是一種更高層次上的計(jì)算機(jī)技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造、管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用虛擬制造與實(shí)際制造的關(guān)系虛擬制造是對(duì)實(shí)際制造活動(dòng)的抽象92以設(shè)計(jì)為中心的VM目標(biāo)：1優(yōu)化設(shè)計(jì)及優(yōu)選工藝2加工方案評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念以生產(chǎn)為中心的VM目標(biāo)：1資源優(yōu)化2選擇評(píng)價(jià)工藝3驗(yàn)證新工藝供設(shè)計(jì)者參考的制造信息新產(chǎn)品模型新產(chǎn)品工藝產(chǎn)品制造信息工廠資源以控制為中心的VM目標(biāo)：1優(yōu)化車間控制2優(yōu)化制造過(guò)程車間機(jī)床控制系統(tǒng)虛擬生產(chǎn)計(jì)劃新工藝及對(duì)應(yīng)的信息質(zhì)量估計(jì)虛擬產(chǎn)品原型、成本估算CAD/CAM已有的模型和工藝日程模型邏輯模型過(guò)程模型成品模型參數(shù)虛擬制造的分類以設(shè)計(jì)為中心的VM目標(biāo)：產(chǎn)品以生產(chǎn)為中心的VM目標(biāo)：供設(shè)計(jì)者93虛擬制造的理論基礎(chǔ)虛擬制造的理論基礎(chǔ)建模理論仿真理論并行計(jì)算連續(xù)系統(tǒng)建模離散系統(tǒng)建模機(jī)理建模

辯識(shí)建模

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模

模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模

模糊建模

實(shí)體流圖法活動(dòng)周期圖法Petri網(wǎng)法連續(xù)系統(tǒng)仿真離散系統(tǒng)仿真實(shí)時(shí)仿真事件調(diào)度法活動(dòng)掃描法進(jìn)程交互法點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信全局通信并行控制與任務(wù)組處理機(jī)拓?fù)洳⑿蠭/O虛擬制造的理論基礎(chǔ)虛擬制造的理論基礎(chǔ)建模理論仿真理論并行計(jì)算94可視化交互建模體系結(jié)構(gòu)模型說(shuō)明語(yǔ)言運(yùn)行參數(shù)實(shí)驗(yàn)VIM環(huán)境體系結(jié)構(gòu)可視化參數(shù)分析可視化VIS環(huán)境體系結(jié)構(gòu)交互式用戶模型生成器模型說(shuō)明模型分析模型轉(zhuǎn)換結(jié)果可執(zhí)行模型可視化交互建模體系結(jié)構(gòu)模型說(shuō)明語(yǔ)言運(yùn)行參數(shù)實(shí)驗(yàn)VIM環(huán)境體系95虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)人機(jī)交互接口個(gè)性化用戶界面通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)(IGES、STEP等)網(wǎng)絡(luò)及物理鏈路、硬件設(shè)備產(chǎn)品模型、數(shù)據(jù)、只是和規(guī)則基于COBRDA（DCOM）的分布集成框架虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)虛擬加工平臺(tái)虛擬控制平臺(tái)界面層框架層應(yīng)用層數(shù)據(jù)層協(xié)議層網(wǎng)絡(luò)層虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)人機(jī)交互接口個(gè)性化用戶界面通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)交96虛擬制造的功能框圖產(chǎn)品建模產(chǎn)品異地設(shè)計(jì)零部件分析優(yōu)化快速原型生產(chǎn)工藝優(yōu)化工具設(shè)計(jì)優(yōu)化刀位控制參數(shù)優(yōu)化刀位軌跡參數(shù)優(yōu)化加工方案評(píng)估虛擬實(shí)驗(yàn)虛擬檢測(cè)工藝模型驗(yàn)證產(chǎn)品模型實(shí)驗(yàn)：虛擬機(jī)床生產(chǎn)計(jì)劃仿真優(yōu)化虛擬生產(chǎn)布局虛擬設(shè)備集成虛擬裝配虛擬生產(chǎn)平臺(tái)服務(wù)器虛擬企業(yè)平臺(tái)服務(wù)器企業(yè)協(xié)同工作環(huán)境企業(yè)虛擬運(yùn)行企業(yè)運(yùn)行仿真產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)可制造性評(píng)價(jià)虛擬設(shè)計(jì)虛擬制造虛擬生產(chǎn)虛擬企業(yè)虛擬制造的功能框圖產(chǎn)品建模產(chǎn)品異地設(shè)計(jì)零部件分析優(yōu)化快速原型97運(yùn)動(dòng)學(xué)模型傳感器輸入運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)其它輸入力域溫度域切削過(guò)程工件屬性熱力學(xué)模型剛度模型伺服模型精確模型機(jī)床系統(tǒng)切削系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)NC

代碼位移虛擬機(jī)床模型運(yùn)動(dòng)學(xué)模型傳感器輸入運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)其它輸入力域溫度域切削過(guò)程熱力學(xué)98輸入\輸出模塊（NC系統(tǒng)功能界面）運(yùn)動(dòng)控制模塊軸號(hào)匹配模塊虛擬機(jī)床控制接口邏輯軸號(hào)、位置物理軸號(hào)、位置各軸位置數(shù)據(jù)、刀號(hào)、行號(hào)NC程序系統(tǒng)參數(shù)虛擬操作面板信息虛擬操作面板返回信息虛擬操作面板虛擬機(jī)床控制信息虛擬機(jī)床其它控制信息虛擬機(jī)床反饋信息虛擬數(shù)字控制子系統(tǒng)虛擬機(jī)床子系統(tǒng)虛擬機(jī)床反饋信息虛擬CNC系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)輸入\輸出運(yùn)動(dòng)控制模塊軸號(hào)虛擬機(jī)床控制接口邏輯軸號(hào)、位置物理99虛擬裝配設(shè)計(jì)環(huán)境VADE基于虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程規(guī)劃系統(tǒng)機(jī)器人路徑規(guī)劃系統(tǒng)專用的裝配設(shè)備設(shè)計(jì)VADE環(huán)境CAD環(huán)境DFA分析確定的有窮自動(dòng)機(jī)

軌跡信息序列信息部件幾何特征屬性及裝配信息等軌跡及序列信息設(shè)計(jì)變化的建議虛擬裝配設(shè)計(jì)環(huán)境VADE基于虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程100使能技術(shù)多通道交互

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識(shí)獲取與建庫(kù)

基于VR的計(jì)算可視化

虛擬環(huán)境建模

產(chǎn)品建模

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理

虛擬制造的使能技術(shù)使能技術(shù)多通道交互網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識(shí)獲取與建庫(kù)基于VR的計(jì)算101使能技術(shù)之一多通道交互技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的軟硬件接口驅(qū)動(dòng)技術(shù)

大面積紋理的可見性快速顯示技術(shù)

信息與時(shí)間的同步技術(shù)

真實(shí)感渲染的三維圖形加速技術(shù)

三維定位跟蹤設(shè)備的定標(biāo)技術(shù)

人像分離與多傳感信息的融合技術(shù)

使能技術(shù)之一多通道交互技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的軟硬件接口驅(qū)動(dòng)技術(shù)102虛擬環(huán)境建模技術(shù)圖像圖形混合建模技術(shù)

場(chǎng)景預(yù)處理技術(shù)

虛擬聲的生成與增強(qiáng)技術(shù)

多細(xì)節(jié)層次建模技術(shù)

智能化視區(qū)裁剪技術(shù)

基于圖像的繪制技術(shù)

使能技術(shù)之二虛擬環(huán)境建模技術(shù)圖像圖形混合建模技術(shù)場(chǎng)景預(yù)處理技術(shù)虛擬聲103產(chǎn)品建模技術(shù)零部件的物理建模方法

工程分析的有限元計(jì)算方法

工程分析結(jié)果的多準(zhǔn)則圖示方法基于物理的工程行為特征建模方法

工程對(duì)象的單元化劃分方法

使能技術(shù)之三產(chǎn)品建模技術(shù)零部件的物理建模方法工程分析的有限元計(jì)算方法104數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理技術(shù)

數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換技術(shù)

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)

使能技術(shù)之四數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理技術(shù)數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換技術(shù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)105網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識(shí)獲取與建庫(kù)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)化異構(gòu)知識(shí)與數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一表達(dá)

基于VR的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造集成過(guò)程鏈

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下虛擬產(chǎn)品數(shù)據(jù)與指令的傳輸與共享

分布式虛擬仿真節(jié)點(diǎn)的協(xié)同與自治

虛擬場(chǎng)景的快速漫游、繪制與網(wǎng)絡(luò)傳輸

基于多Agent的虛擬企業(yè)信息重組與集成

使能技術(shù)之五網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識(shí)獲取與建庫(kù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化異構(gòu)知識(shí)與數(shù)據(jù)信息的106

基于VR的科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)

多通道技術(shù)與可視化技術(shù)的映射機(jī)理與操縱方法

特征可視化與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

基于VR的可視化與駕馭計(jì)算

分布式的計(jì)算與可視化環(huán)境的協(xié)同

使能技術(shù)之六基于VR的科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)多通道技術(shù)與可視化技術(shù)的映射107虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)虛擬設(shè)計(jì)與裝配技術(shù)

虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)虛擬生產(chǎn)技術(shù)

虛擬產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)虛擬檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)虛擬紋理分析技術(shù)虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)虛擬設(shè)計(jì)與裝配技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)108關(guān)鍵技術(shù)之一虛擬設(shè)計(jì)與裝配技術(shù)虛擬產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)虛擬裝配/拆卸設(shè)計(jì)與優(yōu)化虛擬樣機(jī)具有力覺(jué)的虛擬裝配關(guān)鍵技術(shù)之一虛擬設(shè)計(jì)與裝配技術(shù)虛擬產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)虛擬裝配/拆109虛擬產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)基于表面質(zhì)量分析的切削參數(shù)選擇

遠(yuǎn)程機(jī)器人操作與監(jiān)控虛擬測(cè)量技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)之二虛擬加工虛擬產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)基于表面質(zhì)量分析的切削參數(shù)選擇遠(yuǎn)程機(jī)器人操110虛擬檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)虛擬表面接觸剛度分析基于應(yīng)力的加工質(zhì)量評(píng)價(jià)裝配信息建模刀位軌跡檢查及碰撞干涉檢驗(yàn)工藝過(guò)程規(guī)劃與仿真

關(guān)鍵技術(shù)之三虛擬檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)虛擬表面接觸剛度分析基于應(yīng)力的加工質(zhì)量評(píng)111虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)虛擬測(cè)試

虛擬樣機(jī)的性能評(píng)價(jià)虛擬試驗(yàn)的運(yùn)行平臺(tái)

關(guān)鍵技術(shù)之四虛擬試驗(yàn)的物理建模虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)虛擬測(cè)試虛擬樣機(jī)的性能評(píng)價(jià)虛擬試驗(yàn)的運(yùn)行平112虛擬生產(chǎn)技術(shù)虛擬生產(chǎn)線/車間實(shí)時(shí)三維布局基于VR的網(wǎng)絡(luò)化分散制造仿真與評(píng)價(jià)

生產(chǎn)線/車間生產(chǎn)過(guò)程虛擬仿真關(guān)鍵技術(shù)之五虛擬生產(chǎn)技術(shù)虛擬生產(chǎn)線/車間實(shí)時(shí)三維布局基于VR的網(wǎng)絡(luò)化113分布式虛擬制造虛擬制造中的多智能體體系結(jié)構(gòu)多智能體系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)仿真分布式虛擬環(huán)境分布式虛擬制造虛擬制造中的多智能體體系結(jié)構(gòu)114分布式虛擬制造的特點(diǎn)支持智能體的自主性和相對(duì)獨(dú)立性，使其能夠根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和外部消息事件控制自身的行為支持?jǐn)?shù)據(jù)、過(guò)程以及通信設(shè)施的封裝，使智能體有明確的邊界、標(biāo)識(shí)和引用的概念支持消息的通信，直接給出與通信意圖有關(guān)的信息支持新的過(guò)程加入以及數(shù)據(jù)與通信信息修改的重組能力分布式虛擬制造的特點(diǎn)支持智能體的自主性和相對(duì)獨(dú)立性，使其能115分布式虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)規(guī)模和功能可擴(kuò)展的異構(gòu)型軟件結(jié)構(gòu)自然的人-機(jī)交互技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議異構(gòu)性分布式環(huán)境動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展性安全性設(shè)施DVE系統(tǒng)與工具的開發(fā)分布式虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)規(guī)模和功能可擴(kuò)展的異構(gòu)型軟件結(jié)構(gòu)116三、網(wǎng)絡(luò)制造三、網(wǎng)絡(luò)制造117通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組織起來(lái)的制造體系NetworkedManufacturingSystem網(wǎng)絡(luò)制造NM通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組織起來(lái)的制造體系網(wǎng)絡(luò)制造NM118網(wǎng)絡(luò)制造的定義基于虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Multi-Agent等支撐技術(shù)，構(gòu)筑網(wǎng)上虛擬企業(yè)，重組各種生產(chǎn)與制造資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)異地產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的仿真，進(jìn)而快速生產(chǎn)出滿足用戶要求的產(chǎn)品的整個(gè)制造過(guò)程。網(wǎng)絡(luò)制造的定義基于虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Mu119網(wǎng)絡(luò)制造的主要特點(diǎn)快速響應(yīng)市場(chǎng)變化資源的充分利用穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量減小企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)制造的主要特點(diǎn)快速響應(yīng)市場(chǎng)變化120市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新要求對(duì)市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)各種資源的集成與共享各種資源的合理利用基于網(wǎng)絡(luò)的信息獲取與融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制虛擬現(xiàn)實(shí)信息技術(shù)設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)與過(guò)程網(wǎng)絡(luò)化制造制造業(yè)的發(fā)展必然市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新要求對(duì)市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)各種資源的集成與共享各種121網(wǎng)絡(luò)制造提高快速反應(yīng)能力現(xiàn)有制造資源的快速調(diào)集與充分利用制造企業(yè)快速重組、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟、虛擬企業(yè)并行工程與虛擬制造的跨時(shí)空性分擔(dān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費(fèi)用、減少商務(wù)風(fēng)險(xiǎn)減少產(chǎn)品投放市場(chǎng)所需時(shí)間增加市場(chǎng)占有份額、快速進(jìn)入市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)制造提高快速反應(yīng)能力現(xiàn)有制造資源的快速調(diào)集與充分利用122網(wǎng)絡(luò)制造的支撐技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)并行工程虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)數(shù)控技術(shù)現(xiàn)代檢測(cè)與信息融合技術(shù)快速成形技術(shù)激光技術(shù)網(wǎng)絡(luò)制造的支撐技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)123網(wǎng)絡(luò)制造的理論模型基究礎(chǔ)研研發(fā)機(jī)構(gòu)網(wǎng)管中心制造企業(yè)制造企業(yè)制造企業(yè)制造企業(yè)遠(yuǎn)控程監(jiān)網(wǎng)計(jì)上設(shè)企作業(yè)協(xié)享資共源制斷造診互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)制造的理論模型基究礎(chǔ)研研發(fā)機(jī)構(gòu)網(wǎng)管中心制造企業(yè)制造企業(yè)制124網(wǎng)絡(luò)制造的功能模型網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)平臺(tái)資源共享網(wǎng)上設(shè)計(jì)網(wǎng)上制造網(wǎng)上仿真遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)程診斷信息發(fā)布遠(yuǎn)程教育研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)間的科研協(xié)作與網(wǎng)上制造網(wǎng)絡(luò)制造的功能模型網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)平臺(tái)資源網(wǎng)上網(wǎng)上網(wǎng)上遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程信125網(wǎng)絡(luò)制造的體系結(jié)構(gòu)快速原型產(chǎn)品產(chǎn)品仿真Internet/Intranet決策支持系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)快速成型系統(tǒng)*工藝計(jì)劃*相關(guān)機(jī)床*材料CAPP系統(tǒng)*機(jī)床*材料*CNC，MC，F(xiàn)MSCAM系統(tǒng)*定單*查詢*檢索顧客服務(wù)系統(tǒng)*功能分析*質(zhì)量評(píng)價(jià)*成本與價(jià)格最終產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)制造企業(yè)研究機(jī)構(gòu)研究人員動(dòng)態(tài)選擇動(dòng)態(tài)選擇制造企業(yè)研究機(jī)構(gòu)研究人員網(wǎng)絡(luò)制造的體系結(jié)構(gòu)快速原型產(chǎn)品產(chǎn)品仿真Internet/In126Internet市場(chǎng)機(jī)遇機(jī)遇1機(jī)遇2機(jī)遇n企業(yè)網(wǎng)絡(luò)成員企業(yè)虛擬企業(yè)1虛擬企業(yè)2虛擬企業(yè)3分布式虛擬制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)Internet市場(chǎng)機(jī)遇機(jī)遇1機(jī)遇2機(jī)遇n企業(yè)網(wǎng)絡(luò)成員企業(yè)虛127動(dòng)態(tài)聯(lián)盟決策的過(guò)程模型