智能化生产：数字化虚拟制造的魅力（图）

2014-12-25 17:07

　　在现代工业制造中，70%的错误都产生于设计阶段，而80%的错误往往在生产或是更后续的阶段，才被发现并进行修正。而随着智能制造的出现，未来工业制造中将会通过先进的数字化技术，实现供货合同、设计、生产、试验、储运等问题，都可以一并解决。

　　数字化制造是信息化与工业化的结合产品，通过数字化制造系统，制造工程师可以在一个虚拟的环境中创建某个制造流程的完整定义，包括：加工、装配线、加工中心、设施布局、人机工程学、资源。数字化制造可以帮助制造企业提高制造规划和生产流程两个方面的生产力。

　　数字化虚拟制造是未来制造业中极为先进的一门技术，它借助建模与仿真技术及时地、并行地、模拟出产品未来制造过程乃至产品全生命周期的各种活动对产品设计的影响，预测、检测、评价产品性能和产品的可制造性等等。

　　目前这项技术已经应用到汽车制造业中，借助虚拟现实技术建立的3维汽车模型，可显示汽车的悬挂、底盘、内饰直至每一个焊接点，设计者可确定每个部件的质量，了解各个部件的运行性能。这种三维模型准确性很高，汽车制造商可按得到的计算机数据直接进行大规模生产。

　　数字化虚拟制造也可以对想象中的制造活动进行仿真，它不消耗现实资源和能量，所进行的过程是虚拟过程，所生产的产品也是虚拟的。能有力地降低由于前期设计给后期制造带来的回溯更改，达到产品的开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最大化。

　　像美国通用、福特汽车公司都已经在应用这项技术,在福特汽车公司中产品设计师运用虚拟现实软件可以看到虚拟汽车车门及发动机罩的铰接，可以设想在驾驶室的座位上来解决人机工程和视野问题。也可以观察到汽车在乡村公路上奔跑的情景。同时，动力系统的工程师借助更换一个虚拟机油滤清器来模拟发动机的维护。

　　数字化制造的实现过程可以分为四大步骤，首先，要建立企业网和工程数据库初步实现CAD、CAPP、CAM功能；第二，进行信息集成，推行PDM技术，特征建模技术，形成CAD、CAPP、CAM的集成系统；第三，在设计、工艺、制造部门建立统一的产品模型。初步实现并行工程，进一步将MIS、MRPII与CAD/CAM系统进行集成，实现整个企业内部的信息集成，全面实现并行工程；第四，在上述工作的基础上，对企业内的生产、经营等多方面的活动进行建模、仿真，实现虚拟制造。