基于Web的远程控制资源建模及其实现框架

针对基于虚拟现实技术的网络化制造是实现虚拟制造的发展目标，本文提出了实施基于web的远程制造资源建模的基本框架，并着重分析了远程制造场所布局的基本方法，提出了有效的远程虚拟建模途径，同时集成面向VRML的设备建模技术及制造能力评价等来实现远程虚拟制造场所的组建和选择。     

柔性制造仿真系统中机器三维可视化建模

采用面向对象的分析方法，针对制造系统虚拟仿真动态建模的实际需求，通过对三维可视化仿真建模技术的研究。提出了柔性制造系统中机器仿真建模的三个层次。即几何建模，运动建模和仿真建模，并重点描述了机器几何模型中节点的层次结构和运动模型的动画实现方法等关键技术，最后给出了机器仿真模型在离散事件仿真中的基本处理算法。     

基于仿真的虚拟产品设计若干关键要素研究

虚拟产品设计需要从管理、方法论、实现技术和数学工具层面同时展开研究。分析了基于仿真的虚拟产品设计应该实现的核心功能,提出“三核心四层次”的虚拟产品设计框架。总结了框架中建模技术、仿真技术、优化技术和集成技术等关键要素面临的挑战,并给出了对应的研究方法和目前取得的初步研究成果,主要包括:全息产品建模方法;基于仿真试验的统计回归与优化技术和稳健优化决策技术。最后指出了进一步研究的方向。     

基于虚拟样机技术的刚柔耦合系统动力学仿真

基于集成CAD、CAE与可视化技术的虚拟样机技术,提出一种刚柔耦合系统动力学建模与仿真的方法.根据刚柔耦合动力学方程,建立计及刚体运动与弹性变形的系统虚拟样机.对于运动副间隙、摩擦力以及制造误差引起的建模与仿真误差,通过对比试验结果选择系统特征参数为修正因子进行调整,从而补偿以上因素对建模和仿真精度的影响.利用三维实体建模技术、有限元技术以及多体动力学分析,依照虚拟样机仿真和试验的建模仿真流程,完成了曲柄滑块机构的刚柔耦合动力学仿真实例.与试验对比结果表明建模方法和仿真流程的有效性和实用性.     

虚拟装配关键技术及其发展

虚拟装配技术是虚拟制造技术的关键部分,它主要实现两个层次的映射,即底层用产品虚拟模型映射了产品物理模型,顶层的虚拟装配仿真过程映射了真实的物理装配过程。虚拟装配关键技术主要包括:碰撞检测、零部件建模以及数据交换与集成、装配规划、基于约束的运动导航与精确定位、线缆管路等可变形体零件装配技术、知识的提取与应用和装配评估与验证等。文中对这些关键技术的研究现状进行了综述,并根据研究现状分析了虚拟装配技术中存在的问题以及发展趋势。     

协作虚拟样机与协同设计方法

协作虚拟样机技术是在分布式环境下，多领域专家协作建立和应用虚拟样机的方法和技术，本文分析了协作虚拟样机与协同设计的关系，提出了基于协作虚拟样机的协同设计方法，该方法可全面而灵活地支持协同设计，在产品实际设计、制造和使用之前，对其功能、性能进行充分仿真与验证。文中还讨论了协作虚拟样机建模方法和异构仿真方法，并给出了基于协作虚拟样机的协同设计环境的总体结构。     

复杂产品虚拟样机协同仿真建模技术研究

复杂产品虚拟样机技术是复杂产品开发设计的重要技术之一。复杂产品虚拟样机建模和优化是用户需求和仿真支撑平台之间的关键环节,并且贯穿于设计、开发和测试的各个环节。主要讨论了对复杂产品虚拟样机设计分布式协同高层建模的四个方面:复杂产品虚拟样机开发过程中的建模规范;协同仿真平台中的高层建模技术;介绍了如何使用模型驱动体系结构(MDA)来快速开发复杂产品虚拟样机的概念原型, 如何实现基于Web Service的复杂产品虚拟样机的分布式协同建模。     

虚拟制造内涵及其应用研究

虚拟制造是信息时代制造技术的重要标志，是建模与仿真技术对制造业的全方位改造，本文结合国家CIMS中心的最近研究进展。研讨了虚拟制造技术的内涵和体系结构，介绍了虚拟制造技术在典型产品开发中的应用。     

虚拟制造研究进展与展望

分析比较了目前流行的与虚拟制造相关的若干概念的内涵，介绍了虚拟制造研究和应用取得的主要进展，包括虚拟制造体系结构、元建模方法学、以及虚拟制造的应用领域，然后就虚拟制造技术的发展趋势进行了探讨。     

基于组件的分布式虚拟仿真平台的研究与实现

分布式环境下虚拟仿真技术是在虚拟的逼真环境下,对产品设计及其周边环境进行协同仿真验证的有效手段.本文首先提出了分布式虚拟仿真系统设计的一些概念和原理,接着提出了基于组件对象模型的虚拟仿真系统建模与仿真方法,并重点阐述了支持分布式虚拟仿真的集成框架及其关键实现技术,该平台在一具体的仿真实验系统—飞机模拟仿真飞行系统的的设计中得到具体应用。     

云制造环境下工业机器人远程监控系统设计与实现

考虑到当前针对云制造监控系统的研究比较缺乏，以及已有远程监控系统可扩展性和灵活性不足等问题，以基于深度强化学习的工业机器人智能抓取为应用场景，设计和开发了一个基于微服务架构的面向云制造的远程监控系统，对监控系统进行了需求分析和系统设计，实现了对工业机器人智能抓取过程的远程监控。测试表明系统能够满足云制造中资源提供者、平台运营者和服务使用者三类用户对工业机器人的监控需求。     

基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究

针对设备布局影响制造系统的总体功效的问题,但同时遗传算法在实际应用中,出现早熟现象,爬山能力弱,等一系列缺点提出遗传禁忌混合搜索算法,该算法将遗传算法和禁忌搜索相结合,遗传算法的交叉算子中增加记忆功能,避免迂回搜索,以禁忌搜索作为遗传算法的变异算子。通过实例计算,证明遗传禁忌混合搜索算法是一种行之有效的算法,对解决设备布局这类组合优化问题具有实用价值。     

虚拟电子实验室体系结构及其关键技术研究

基于虚拟原型和计算机网络的虚拟电子实验室（VEL）是一种先进的研究，实验，开发和设计理念，VEL是除了理论和实验之外的第三种科学研究与工程设计方法和形式。VEL提供给用户一种共享资源，技术交流，远程控制，共同研究，协同工作的分布式解决问题的环境，VEL涉及许多关键技术和相关领域，包括VEL系统总体技术，建模／仿真技术，虚拟现实（VR）／可视化技术，协同虚拟环境实现技术等。     

通过投融资规划优化城镇开发流程

城镇开发是一项复杂的系统工程,传统两阶段(规划设计-城镇建设)开发模式由于缺少资金统筹环节,容易导致城镇规划与建设脱节.投融资规划是在城镇规划完成后,试图运用系统工程方法,从操作层面上解决城镇开发的资金和建设统筹问题.该方法优化了城镇开发流程,对政府决策有一定的指导意义.     

基于流程模块化的虚拟制造单元构建方法

为提高多品种小批量制造企业功能式布局制造系统中构建虚拟制造单元的敏捷性, 提出了以流程模块化为基础构建虚拟制造单元 的方法, 并利用零件聚类和工艺聚类两种聚类相结合的方法对零件加工流程进行模块化分解, 从而形成制造系统的流程模块库, 在此基础上构建虚拟制造单元. 这种聚类方法的优势在于能够通过标准模块调用达到降低虚拟制造单元的控制难度的目的, 从而 提高虚拟制造单元的构建速度, 最终减少生产提前期, 提高制造系统的敏捷性.     

项目型制造过程信息流集成建模仿真研究

项目型制造过程常见于造船、建筑等行业,针对现有面向流水车间的离散制造系统建模仿真方法不能有效表示、模拟这一过程的问题,以船厂船坞吊装为例,分析工艺要素结构,提出以作业网络为中心、信息流与作业流集成的仿真建模方法,设计了基于作业进程交互的仿真控制算法.使用Python语言开发了仿真程序原型,通过一组船坞吊装实际案例实验,...     

连续/离散混合型制造系统的生产过程虚拟仿真建模

离散事件仿真建模被广泛应用于制造系统的设计及运行控制,但是很多制造系统兼有离散系统和连续系统的特点。提出一种将离散事件与连续系统结合起来的仿真建模方法,以支持动态展现这类制造系统的生产过程。该方法的主要思想是,主机内部的机构运动主要采用连续系统进行仿真建模,而主机之间的加工顺序则利用离散系统来构建其仿真模型,然后由统一的仿真管理器管理。论文详细描述了虚拟仿真引擎中的仿真时钟推动机制,并用这一方法建立了面向啤酒灌装生产线生产过程的虚拟仿真模型,说明了这一方法的可行性。     

可视化动态仿真技术及其应用

提出了集可视化面向资源建模技术、数字仿真技术、网络计划分析与优化技术、三维动态演示技术于一体的施工全过程可视化动态仿真思想 ,将施工系统作为一个整体 ,综合考虑施工工期、施工强度、交通运输以及各工序之间、各工作面之间的相互联系和制约 ,进行施工全过程的计算机仿真计算和施工方案的优化分析 ,获得合理的施工工期、机械设备配套方案、施工道路系统行车密度等重要参数 ,施工三维面貌在仿真计算中也可实时演示出来 .它为选择合理的施工组织方式、制定最佳的机械设备配置方案、编制可行的施工进度计划以及直观掌握了解施工全过程提供了有力的分析方法 .研究成果在实际地下洞室群施工组织设计中获得了成功的应用.     

基于VR的塑料虚拟注射成型系统的研究与实现

虚拟现实，作为一门新型技术，已成功地应用于工程、设计和制造业领域。本文提出并实现一种基于虚拟现实技术（VR）的塑料注射成型的可视化交互式仿真系统。创新的采用Delaunay三角剖分技术进行成型设备的三维建模，同时提出了模拟注射成型过程运动仿真的方法，结合基于三维模型的注射成型FEA技术，创建注射成型仿真系统。整个系统可在塑料新产品设计的早期阶段及时的发现产品设计和工艺过程中可能出现的错误和缺陷，进行产品设计和生产工艺的优化，保证产品质量，节省开发新产品的时间和费用。     

基于元模型的复杂产品虚拟样机建模方法研究

新技术环境下复杂产品对数字化设计质量的要求不断提升, 需要进一步提高建模的质量和效率, 解决复杂产品虚拟样机多学科模型的一体化信息集成问题, 以实现复杂产品系统设计及优化。本文以航天制造领域广泛存在的复杂产品为对象, 对元模型、建模方法以及多学科建模过程进行研究与分析, 将多学科优化设计与元模型建模方法相结合, 建立了复杂产品的虚拟样机元模型, 并构建了元模型与学科元模型的转换关系, 形成了虚拟样机多学科建模优化设计方案。