虚拟制造及其在制造业的应用研究

论文摘要

随着全球经济的发展和市场竞争的日益激烈,制造业实现了从卖方市场到买方市场的转变。改进产品功能、提高产品质量、缩短开发时间、降低生产成本、完善售后服务已经成为制造业面临的共同任务。虚拟制造技术利用计算机来对制造过程进行仿真,从而对产品设计、加工制造、性能分析、生产管理和调度、售后服务作出综合评价,大大提高了产品的开发效率,缩短了开发周期,降低了开发成本。本文介绍了虚拟制造技术的产生背景和国内外研究现状,总结了虚拟制造的定义和分类,讨论虚拟制造技术的特点和技术基础,研究虚拟制造的主要支撑技术及其与其他相关技术的关系,给出虚拟制造技术的应用领域和实例,指出目前我国虚拟制造技术发展在宏观上缺乏总体发展规划和科研经费紧缺等问题和不足,提出以下虚拟制造技术发展的战略和建议:1.高度重视和全面规划;2.实施和完善基础工程;3.以企业需求为切人点,逐步推广虚拟制造技术;4.重视人才培养。以期推动我国虚拟制造技术研究与应用的进一步发展。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 虚拟制造产生的背景
• 1.1.1 经济的发展是直接动力
• 1.1.2 科学技术的发展使虚拟制造的出现成为可能
• 1.1.3 世界政治局势的转变为虚拟制造发展提供更广阔空间
• 1.2 研究意义
• 1.2.1 我国制造业现状
• 1.2.2 研究虚拟制造的意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国内研究现状
• 1.3.2 国外研究现状
• 1.4 课题的提出
• 第二章 虚拟制造及其特点
• 2.1 传统的制造模式
• 2.1.1 传统的制造模式开发流程
• 2.1.2 传统制造模式存在的问题
• 2.2 虚拟制造的定义
• 2.2.1 虚拟制造的提出
• 2.2.2 虚拟制造的定义
• 2.3 虚拟制造的分类
• 2.3.1 以设计为中心的虚拟制造
• 2.3.2 以生产为中心的虚拟制造
• 2.3.3 以控制为中心的虚拟制造
• 2.4 虚拟制造的特点
• 2.4.1 虚拟的产品及制造环境
• 2.4.2 分布式的协同工作环境
• 2.4.3 柔性的组织形式
• 2.4.4 建模与仿真
• 2.5 虚拟制造与实际制造的关系
• 2.6 虚拟制造的技术基础
• 2.7 虚拟制造的功能要求
• 2.8 虚拟制造的理论体系
• 2.8.1 开放机理
• 2.8.2 分布机理
• 2.8.3 动态机理
• 2.8.4 并行机理
• 2.8.5 集成机理
• 2.8.6 人机和谐机理
• 第三章 虚拟制造的主要支撑技术
• 3.1 建模技术
• 3.1.1 模型分类
• 3.1.2 虚拟制造对模型的要求
• 3.1.3 模型的层次关系
• 3.1.4 主要建模方法
• 3.2 仿真技术
• 3.2.1 加工过程仿真
• 3.2.2 虚拟加工
• 3.3 虚拟现实技术
• 3.3.1 虚拟现实技术的形成与发展
• 3.3.2 虚拟现实技术的特征
• 3.3.3 虚拟现实系统的分类
• 3.3.4 虚拟现实系统的组成
• 3.3.5 虚拟现实工具
• 3.4 其它相关技术
• 3.4.1 精益生产
• 3.4.2 并行工程
• 3.4.3 敏捷制造
• 3.4.4 绿色制造
• 3.4.5 智能制造
• 第四章 虚拟制造在制造业中的应用
• 4.1 产品设计
• 4.1.1 产品的外形设计
• 4.1.2 产品的广告与漫游
• 4.1.3 产品装配仿真
• 4.1.4 布局设计
• 4.1.5 模具制造
• 4.2 产品加工
• 4.2.1 加工工艺仿真
• 4.2.2 加工过程仿真
• 4.2.3 企业生产过程仿真与优化
• 4.2.4 钢管行业
• 4.2.5 家电生产
• 4.3 产品及生产线测试
• 4.3.1 虚拟样机和产品工作性能评测
• 4.3.2 虚拟质量检测
• 4.3.3 虚拟仪器VI（Virtual Instruments）
• 4.3.4 生产线诊断
• 4.4 虚拟企业
• 4.4.1 虚拟企业的特点
• 4.4.2 虚拟企业的必要条件
• 4.5 虚拟制造在实际工程中的应用实例研究
• 4.5.1 基于CATIA的虚拟零件设计
• 4.5.2 基于CATIA的虚拟装配设计
• 4.5.3 基于CAXA的可乐瓶底模具的虚拟加工
• 第五章 我国虚拟制造技术发展策略及建议
• 5.1 我国发展制造业的重要性
• 5.1.1 二十一世纪制造业的重要性
• 5.1.2 制造业在我国国民经济中的重要地位
• 5.2 虚拟制造技术尚存在的问题
• 5.3 我国虚拟制造技术发展存在的问题和不足
• 5.4 我国发展虚拟制造技术的策略及建议
• 5.4.1 高度重视和全面规划
• 5.4.2 实施和完善基础工程
• 5.4.3 以企业需求为切入点，逐步推广虚拟制造技术
• 5.4.4 立足实用，稳步发展
• 5.4.5 企业方面
• 5.4.6 政府方面
• 5.4.7 科研方面
• 5.4.8 加强同国外有关研究机构的联系
• 5.4.9 重视人才培养
• 第六章 总结
• 6.1 研究成果
• 6.2 后续研究方向建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文