智能制造导论-p298.pdf - 第211页
4.3.3 虚拟制造技 术 2 ） 建模技术 虚拟制造系统 ( Virtual Manuf acturing S ys tem ，简称 VMS) 是现实制 造系统 (R eal Manuf acturing Sys tem ，简称 RMS) 在虚拟环境下的映射， 是 RMS 的模型化、形式化和计算机化的抽象描述和表示。 VMS 的 建模包括生产模型、产品模型和工艺模型三种类型。如表 4-5 所示。 表 4-5 VM S 的建模 模型 说…
4.3.3 虚拟制造技术
智能设计技术有如下特点：
以设计方法学为指导。设计方法学对设计本质、过程设计思维特
征及其方法学的深入研究，是智能设计模拟人工设计的基本依据。
以人工智能技术为实现手段。借助专家系统技术的强大知识处理
功能，结合人工神经网络和机器学习技术，较好支持设计过程自
动化。
将传统CAD技术作为数值计算和图形处理工具。提供对设计方案
优化和图形显示输出的支持。
面向集成智能化。不仅支持设计的全过程，而且能为集成其它系
统提供统一的数据模型及数据交换接口。
提供强大的人机交互功能。使设计师对智能设计过程的干预，即
人和人工智能的融合成为可能。
随着对市场及用户数据的采集、分析和挖掘，以及参与式设计支
撑技术的发展，传统的设计流程已从设计师为主导的为用户设计，
向着基于用户需求的智能化设计转变。
4.3.3 虚拟制造技术
2） 建模技术
虚拟制造系统( Virtual Manufacturing System，简称VMS)是现实制
造系统(Real Manufacturing System，简称RMS)在虚拟环境下的映射，
是RMS的模型化、形式化和计算机化的抽象描述和表示。VMS的
建模包括生产模型、产品模型和工艺模型三种类型。如表4-5所示。
表4-5 VMS的建模
模型
说明
生产模型
可归纳为静态描述和动态描述两个方面。静态描述是指系统生产能力和生产特性的描述。动态描述
是指在已知系统状态和需求特性的基础上预测产品生产的全过程。
产品模型
产品模型是制造过程中，各类实体对象模型的集合。目前产品模型描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，要使产品实施过程中的全部活动集成，就必须具有完备的产品模
型，所以虚拟制造下的产品模型不再是单一的静态特征模型，它能通过映射、抽象等方法提取产品
实施中各活动所需的模型，包括三维动态模型，干涉检查，应力分析等。
工艺模型
将工艺参数与影响制造功能的产品设计属性联系起来，以反映生产模型与产品模型之间的交互作用。
工艺模型必须具备以下功能：计算机工艺仿真、制造数据表、制造规划、统计模型以及物理和数学
模型。
4.3.3 虚拟制造技术
5） 仿真技术
仿真，就是应用计算机将复杂的现实系统抽象并简化为系统模型，
然后在分析的基础上运行此模型，从而获知原系统一系列的统计
性能。仿真是以系统模型为对象的研究方法，不会干扰实际生产
系统。而且，利用计算机的快速运算能力，仿真可以用很短时间
模拟实际生产中需要很长时间的生产周期，因此可以缩短决策时
间，避免资金、人力和时间的浪费，并可重复仿真，优化实施方
案。
仿真的基本步骤为：研究系统(收集数据)、建立系统模型(确定仿
真算法)、建立仿真模型、运行仿真模型，最后输出结果并分析。
产品制造过程仿真，可归纳为制造系统仿真和加工过程仿真：
l 制造系统仿真，包括产品建模仿真、设计过程规划仿真、设计
思维过程和设计交互行为仿真等，以便对设计结果进行评价，
实现设计过程早期反馈，减少或避免产品设计错误。
l 加工过程仿真，包括切削过程仿真、装配过程仿真、检验过程
仿真以及焊接、压力加工、铸造仿真等。