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。     

虚拟制造中的光顺性分析及其建模仿真算法

产品的光顺性分析在虚拟制造中占有重要的地位,但目前还没有对曲线曲面光顺性进行定量分析的方法,通过定义曲线曲面的光顺度,给出了一种对曲线曲面光顺性进行定量分析的方法。依据光顺度的定义,提出了一种基于光顺度的约束优化光顺算法,该算法也可以通过不同的约束条件来调节光顺情况。通过仿真建模实验,可知本算法有较好的实验结果。     

虚拟样机技术

研究并论述了虚拟样机技术的内涵、体系结构及其关键技术,并对作者给出的一个支持复杂产品（含机械、电子、软件、控制等子系统）虚拟样机开发的支持环境（包括VP开发环境、标准数据交换格式、分布式产品模型数据库三部分）作了介绍,以促进虚拟样机技术在我国企业的实施与发展。     

VEADAM:一个异地协同虚拟设计和虚拟制造系统

VEADAM是一个异地协同虚拟设计和虚拟制造系统：面向航天某型产品的工程研制需要，利用虚拟现实技术，研究和实现一个异地协同的产品设计、虚拟装配和虚拟制造的环境，使各部门协同合作，减少产品研制的周期和成本。VEADAM第一阶段主要研究面向航天某型产品的虚拟装配，包括框架结构、pro/E与虚拟环境的信息转换、约束关系、协同调度、多通道人机交互等，实验初步说明该系统具有应用价值。     

基于网络中心战概念的虚拟战场建模/仿真技术

信息技术的发展引发了军事领域的变革，演化出网络中心战这一新的战争思想与形态，信息技术本身(特别是建模／仿真技术)又为研究这一变革提供了有效的手段。首先简要阐明网络中心战的核心思想，进而指出利用建模仿真手段研究网络中心战的意义与途径，然后围绕构建基于网络中心战概念的虚拟战场的各项关键技术展开探讨，重点是基于网络中心战概念的虚拟战场的体系结构设计，目的是提出开发此类系统时所应遵循的公共框架，对于其他各项建模关键技术也做了简要论述。     

一个虚拟装配支持系统的实现

虚拟装配是虚拟制造的核心关键技术之一。为了实现产品的虚拟装配，自主开发了虚拟装配支持系统（VASS），它能够在虚拟状态下对产品装置进行分析、仿真，实施数字化预装配，生动直观地分析、验证与改善产品的可装配性。文章介绍了该系统的总体结构，讨论了主要关键技术，如装配模型、装配顺序规划、装拆运动表达、干涉检查等。该系统已在实际项目中得到有效应用。     

虚拟制造可视化管理系统应用研究

通过结合X3D和JAVA程序语言,构建出一个具有人机交互效果的虚拟制造可视化管理系统。系统的特点是可以在三维场景上直接进行产品信息管理操作,同时系统会将修改信息自动存入数据库中,系统刷新时会自动重建三维场景。应用实例表明,所提出的系统架构具有交互性、可视化的管理特性,改变了过去单纯通过文字或二维文件进行信息管理的模式,对企业的虚拟化制造有着很好的借鉴作用。     

虚拟测量工具的构造与实现

虚拟测量工具是虚拟维修训练中一个重要组成部分，文章从仿真建模到软件模块的实现，较全面地介绍了一种虚拟测量工具构造与实现的方法。首先以万用表为例，详细介绍了如何使用GL Studio仿真建模软件建立测量工具的几何模型和行为模型；在此基础上，运用组件技术开发其组件模块；最后，阐述了虚拟测量工具组件模块的运行和交互环境。     

虚拟制造及其在轿车数字化工程中的应用

讨论了虚拟制造的内涵，论述了与其相关概念和区别与联系，以及主要特点，然后，从汽车整个开发周期的角度介绍了虚拟制造在汽车数字化工程中的应用，包括数字样机，功能虚拟样机，虚拟加工，虚拟生产等，文中提出了一个汽车数字化工程体系结构。     

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.     

仿真网格环境下面向制造资源的知识融合

针对目前实现制造资源中知识共享和服务存在的困难,提出了面向制造资源的仿真网格的体系结构。文章重点研究了基于网格的知识融合算法中的重用知识的决策问题。在仿真网格环境下,通过知识融合,为用户提供了一种可视化的虚拟产品和制造设备的网格仿真应用平台。最后,以模具制造的贵重和关键设备为应用实例,验证了知识融合在网格中的应用机制。     

面向大型复杂装备制造的企业级集成质量系统

介绍了大型复杂装备制造的特点,分析了其质量管理中的突出问题、产生原因及客观后果,由此归纳出大型复杂装备制造集成质量系统的基本特征,主要包括集成、过程控制、持续改进和系统柔性等,建立了面向大型复杂装备制造的集成质量系统的总体框架、功能结构和体系结构,最后简要介绍了基于上述结构的应用系统的开发和应用。     

TENA的现状和展望

试验训练使能体系结构(TENA)为靶场试验训练资源的开发、集成和互操作提供公共的体系结构框架。概括了TENA的内涵和构成,分析了TENA的技术现状,介绍了TENA的应用现状,展望了TENA的未来发展,从系统体系结构设计、应用体系结构设计、对象模型开发和网关设计与实现等方面,探讨了基于TENA逻辑靶场建设方法。     

基于Web的协同制造伙伴选择系统的研究与实现

首先介绍了协同制造模式对伙伴选择的需求，然后讨论了协同制造伙伴灰色关联选择模型，其中主要包括灰色关联数学模型建立以及协同制造伙伴选择评价指标体系的构成。本文的另一个研究重点为协同制造伙伴选择系统的分析与设计，运用面向对象思想对系统进行静态分析、动态分析，最后通过实例介绍协同制造伙伴选择系统的关键页面。     

虚拟场景中自然景物的真实感与实时性的研究

从真实感与实时性两个方面着手,深入研究了虚拟场景中云彩、树木等自然景物的建模及其生成算法。提出了一种基于迭代函数系统ＩＦＳ与颜色溶合的云彩模型及实时生成算法。还采用分枝与高度抽象外形的方法,对树木构造了模型,并提出了实时生成算法。目前,上述两种模型及其算法已采用ＶＣ＋＋语言与ＯｐｅｎＧＬ库函数编程,在Ｉｎｔｅｌ３００微机平台上得以实现,其实时性和真实感效果均较好。     

虚拟现实技术的演变发展与展望

虚拟现实技术是现代仿真技术的一个重要发展方向,是一种多源信息熔合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真。文章从中国古代的模拟飞行动物的有声风筝到现代美国飞行模拟器的发明;从虚拟现实的“ArtificialReality”到“VirtualReality”、三个关键元素到三个基本特征的提出,文章首次从新的视角阐述虚拟现实技术的演变发展史及其理论形成,概括了VR发展的特点。首次提出用通式来表达VR的属性。进一步地简单介绍了VR技术在军事、工程、医学、文化教育等方面取得的成果和应用。最后展望了虚拟现实技术的发展前景,未来研究的热点。     

虚拟样机设计仿真环境中多领域工具集成的研究

多领域工具集成是复杂产品虚拟样机设计仿真需要解决的技术问题之一。丈章提出了一个面向服务集成、具有良好开放性、基于标准的、即插即用的多领域工具集成平台。平台分别基于标准的对象服务中间件(如CORBA／COM／EJB／．NET／Web services等)和HLA／RTI提供了两条软总线，实现单点设计与协同仿真两阶段的集成管理。平台提供工具集成的核心支撑服务，提供相应的服务引擎，实现工具的即插即用。结合标准对象服务中间件技术、模型驱动体系结构(MDA)以及组件技术，平台实现了分布、异构的不同软硬件，不同网络和不同操作系统环境中设计仿真工具的协同工作。     

企业国际化与经营绩效:中国制造业上市公司的实证研究

探讨中国制造企业以出口为主的国际化经营行为，以中国329家拥有出口业务的制造业上市公司为样本数据来分析企业国际化程度与经济绩效的关系。通过多元线性回归分析．我们发现目前中国创造企业的出口行为对绩效产生了负向影响．以出口比例衡量的国际化程度与企业的销售净利率和总资产净利率显著负相关。