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三維虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展前景及其應(yīng)用
提到三維的虛擬仿真技術(shù),人們可能會想到阿凡達等3D大片,其實在制造業(yè),虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)生根開花。尤其是對于未來的智能工廠而言,虛擬仿真技術(shù)將成為企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程的利器。未來企業(yè)通過構(gòu)建三維數(shù)字化的工廠,能夠?qū)镜恼w的設(shè)計、制造鏈條進行可視化,精細化管理,徹底打開制造過程管理的“黑箱”。
【虛擬裝配技術(shù)】
(一)什么是虛擬裝配技術(shù)
虛擬裝配是近十幾年興起的虛擬制造技術(shù)研究的重要方向之一,它從產(chǎn)品裝配的視角出發(fā),以提高全生命周期的產(chǎn)品及其相關(guān)過程設(shè)計的質(zhì)量為目標,綜合利用計算機輔助設(shè)計技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、計算機建模與仿真技術(shù)、信息技術(shù)等,建立一個具有較強真實感的虛擬環(huán)境,設(shè)計者可在虛擬環(huán)境中交互式地進行產(chǎn)品設(shè)計、裝配操作和規(guī)劃、檢驗和評價產(chǎn)品的裝配性能,并制定合理的裝配方案。
虛擬裝配技術(shù)已成為數(shù)字化制造技術(shù)在制造業(yè)中研究和應(yīng)用的典范,針對復(fù)雜產(chǎn)品利用該技術(shù)可優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,避免或減少物理模型的制作,縮短開發(fā)周期,降低成本,從而實現(xiàn)產(chǎn)品的并行開發(fā),提高裝配質(zhì)量和效率,改善產(chǎn)品的售后服務(wù)。虛擬裝配在航空航天、汽車、船舶、工程機械等領(lǐng)域的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計及其裝配工藝規(guī)劃具有重要的意義,受到國內(nèi)外的普遍關(guān)注。
(二)虛擬裝配分類
按照國內(nèi)外研究目的和實現(xiàn)功能的不同,虛擬裝配的研究大體上圍繞產(chǎn)品的設(shè)計、裝配工藝的規(guī)劃、裝配系統(tǒng)規(guī)劃和裝配性能分析4 個方面進行。因此,虛擬裝配可分為以產(chǎn)品設(shè)計為中心的虛擬裝配、以工藝規(guī)劃為中心的虛擬裝配、以制造系統(tǒng)規(guī)劃為中心的虛擬裝配和以虛擬原型為中心的虛擬裝配4 類。
1.以產(chǎn)品設(shè)計為中心的虛擬裝配。
在產(chǎn)品設(shè)計過程中,虛擬裝配技術(shù)主要用于2 個方面:一是基于虛擬裝配的產(chǎn)品設(shè)計,二是基于虛擬裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
2.以工藝規(guī)劃為中心的虛擬裝配。
針對產(chǎn)品的裝配工藝設(shè)計問題,基于產(chǎn)品信息模型和裝配資源模型,借助計算機仿真技術(shù)進行產(chǎn)品的裝配工藝設(shè)計,獲得可行且較優(yōu)的裝配工藝方案。
3.以制造系統(tǒng)規(guī)劃為中心的虛擬裝配。
針對車間柔性裝配制造系統(tǒng)的規(guī)劃,基于產(chǎn)品的信息模型、裝配工藝和裝配資源模型,利用計算機仿真技術(shù)進行柔性裝配制造系統(tǒng)的設(shè)計、仿真和分析,主要研究內(nèi)容包括柔性裝配系統(tǒng)建模、生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)周期分析、資源分配、裝配車間布置、裝配生產(chǎn)線平衡分析、自動化裝配操作誤差診斷與預(yù)測、裝配單元裝配操作控制及其仿真等,為柔性裝配系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)整、協(xié)同操作與控制提供支持。
4.以虛擬原型為中心的虛擬裝配。
虛擬原型是利用計算機建模和仿真系統(tǒng)在一定程度上對產(chǎn)品的外形、功能和性能進行模擬,以產(chǎn)生與物理樣機具有可比性的效果來檢驗和評價產(chǎn)品特性。虛擬裝配和虛擬原型技術(shù)的結(jié)合,可以有效地分析零件的設(shè)計公差及其加工與裝配過程中的誤差對產(chǎn)品裝配性能的影響,為產(chǎn)品的精度分析、公差優(yōu)化設(shè)計等提供可視化手段。
【應(yīng)用案例】
2015年10月15日,中國商飛公司科技委虛擬仿真專業(yè)委員會正式揭牌成立。近年來,計算機技術(shù)、新一代信息技術(shù)和顯示技術(shù)發(fā)展迅猛,在歐洲工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和中國制造2025等時代大背景下,虛擬仿真技術(shù)在大型裝備制造業(yè)中的應(yīng)用,面臨重大發(fā)展機遇。作為民機全生命周期的重要技術(shù)支持手段,虛擬仿真對于減少物理建模和實驗,盡早發(fā)現(xiàn)問題,減少返工,具有重要現(xiàn)實意義。公司成立虛擬仿真專業(yè)委員會將進一步統(tǒng)籌規(guī)劃虛擬仿真專業(yè)方向、條件能力建設(shè)、人才和項目等資源,使虛擬仿真技術(shù)更好地服務(wù)于公司的發(fā)展戰(zhàn)略與核心業(yè)務(wù)。
深圳華為集團度身打造了一套虛擬數(shù)字化管理配置系統(tǒng),通過虛擬仿真軟硬件結(jié)合以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),幫助華為集團對大規(guī)模設(shè)備執(zhí)行可視化管理和快速配置。將原本難以整體把控的諸多設(shè)備通過仿真軟件、虛擬環(huán)境等技術(shù)合理、有序整合,在企業(yè)技術(shù)人員、管理人員及決策者之間搭建一個溝通的平臺,有效地提升了企業(yè)的核心競爭力。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于三維的知識技巧了,學習以上的三維虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展前景及其應(yīng)用知識,對于三維的幫助都是非常大的,這也是新手學習綜合所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點擊右側(cè)人工服務(wù),我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
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