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数字化虚拟技术在生产制造业的应用

2021-11-19 01:41上一篇:2014或为工业机器人元年 机器人市场硝烟弥漫 |下一篇:没有了

本文摘要:虚拟世界生产是指利用信息技术,三维仿真技术,计算机技术对生产科学知识展开系统化的组织与分析,对整个生产过程建模,在计算机上展开设计评估和生产活动建模,特别强调用虚拟世界生产模型叙述生产全过程,在实际的物理生产之前就具备了对产品性能及其可生产性的预测能力。 虚拟世界生产技术涉及面很广,如环境包含技术、过程特征提取、元模型、构建基础结构的体系结构、生产特征数据构建、多学科交叉功能、决策反对工具、接口技术、虚拟现实技术、建模与仿真技术等。 其中后3项是虚拟世界生产的核心技术。

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虚拟世界生产是指利用信息技术,三维仿真技术,计算机技术对生产科学知识展开系统化的组织与分析,对整个生产过程建模,在计算机上展开设计评估和生产活动建模,特别强调用虚拟世界生产模型叙述生产全过程,在实际的物理生产之前就具备了对产品性能及其可生产性的预测能力。  虚拟世界生产技术涉及面很广,如环境包含技术、过程特征提取、元模型、构建基础结构的体系结构、生产特征数据构建、多学科交叉功能、决策反对工具、接口技术、虚拟现实技术、建模与仿真技术等。

其中后3项是虚拟世界生产的核心技术。  1.1、建模技术  虚拟世界生产系统VMS是现实生产系统RMS在虚拟环境下的同构,是RMS的模型化、一般化和计算机化的抽象化叙述和回应。VMS的建模还包括生产模型、产品模型和工艺模型。

  (1)生产模型。可概括为静态叙述和动态叙述两个方面。静态叙述是指系统生产能力和生产特性的叙述。动态叙述是所指在未知系统状态和市场需求特性的基础上预测产品生产的全过程。

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  (2)产品模型。产品模型是生产过程中,各类实体对象模型的子集。目前产品模型叙述的信息有产品结构、产品形状特征等静态信息。

而对VMS来说,要使产品实行过程中的全部活动构建,就必需具备完善的产品模型,所以虚拟世界生产下的产品模型仍然是单一的静态特征模型,它能通过同构、抽象化等方法萃取产品实行中各活动所需的模型,还包括三维动态模型,干预检查,形变分析等。  (3)工艺模型。

将工艺参数与影响生产功能的产品设计属性联系一起,以反应生产模型与产品模型之间的交互作用。工艺模型必需不具备以下功能:计算机工艺建模、生产数据表、生产规划、统计资料模型以及物理和数学模型。  1.2、仿真技术  建模就是应用于计算机对简单的现实系统经过抽象化和修改构成系统模型,然后在分析的基础上运营此模型,从而获得系统一系列的统计资料性能。

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由于建模是以系统模型为对象的研究方法,会阻碍实际生产系统,同时利用计算机的较慢运算能力,建模可以用很短时间仿真实际生产中必须很长时间的生产周期,因而可以延长决策时间,防止资金、人力和时间的浪费,并可反复建模,优化实施方案。  建模的基本步骤为:研究系统一搜集数据、创建系统模型一确认建模算法、创建建模模型、运营建模模型*输入结果并分析。  产品生产过程建模,可概括为生产系统建模和加工过程建模。

虚拟世界生产系统中的产品开发牵涉到到产品建模建模、设计过程规划建模、设计思维过程和设计交互不道德建模等,以便对设计结果展开评价,构建设计过程早期对系统,增加或防止产品设计错误。  加工过程建模,还包括工件过程建模、组装过程建模、检验过程建模以及焊、压力加工、铸建模等。  1.3、虚拟现实技术VRT  虚拟现实技术是综合利用计算机图形系统、各种表明和掌控等模块设备,在计算机上分解可交互的三维环境(称作虚拟环境)中获取沉浸于感觉的技术。

虚拟现实系统还包括操作者、机器和人机接口3个基本要素。利用VRS可以对真实世界展开动态仿真,通过用户的交互赢人,并及时按输入改动虚拟环境,使人产生身临其境的沉浸于感觉。虚拟现实技术是VM的关键技术之一。


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