導(dǎo)語(yǔ)：虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)管理論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的全球化與信息的社會(huì)化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)由傳統(tǒng)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)化為技術(shù)含量的競(jìng)爭(zhēng)，高科技產(chǎn)品成為市場(chǎng)的主流，創(chuàng)新成為企業(yè)發(fā)展的靈魂。為了適應(yīng)新的市場(chǎng)變化，企業(yè)必須以最快的上市速度、最好的質(zhì)量、最低的成本和最優(yōu)的服務(wù)來(lái)滿足不同用戶的需求。面對(duì)不可預(yù)測(cè)、持續(xù)發(fā)展、快速多變的市場(chǎng)需求，企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)必須具有高度的柔性，對(duì)市場(chǎng)需求的變化做出快速反應(yīng)。為此，探索新的設(shè)計(jì)制造方法是企業(yè)生存的最重要手段。

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展方向就是不斷吸收現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的數(shù)字化、功能化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。虛擬技術(shù)已成為當(dāng)今最活躍的制造業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)，它的發(fā)展，促進(jìn)了虛擬制造(VitrualManufacturing)的形成和發(fā)展，為機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、分析以及生產(chǎn)的組織和管理提供了一個(gè)虛擬的仿真環(huán)境，從而在計(jì)算機(jī)上“組織”和“實(shí)現(xiàn)”生產(chǎn)，在實(shí)際投產(chǎn)前對(duì)產(chǎn)品的可制造性等方面進(jìn)行評(píng)估，保證一次成功生產(chǎn)，從而降低生產(chǎn)成本，減少上市時(shí)間，快速響應(yīng)市場(chǎng)，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。

1虛擬制造的內(nèi)涵及其分類(lèi)

1.1虛擬制造的內(nèi)涵

隨著制造業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)制造的內(nèi)涵也有了全新的、更全面的認(rèn)識(shí)。制造是指按照市場(chǎng)需求，運(yùn)用知識(shí)和技能、借助工具、采用有效的方法、將原材料轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品并投放市場(chǎng)的全過(guò)程。虛擬制造(VitrulaManufacturingVM)是指利用計(jì)算機(jī)模型和仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的技術(shù)，它以信息技術(shù)、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和高性能的計(jì)算機(jī)、高速網(wǎng)絡(luò)為支持，在計(jì)算機(jī)上群組協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)以及企業(yè)各級(jí)過(guò)程管理與控制等產(chǎn)品制造的本質(zhì)過(guò)程。“虛擬制造”雖不是實(shí)際的制造，但卻實(shí)現(xiàn)實(shí)際制造的本質(zhì)過(guò)程，它在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或制造系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)之前，就能通過(guò)模型來(lái)模擬和預(yù)估未來(lái)產(chǎn)品的形態(tài)、功能、性能以及可加工性等方面可能存在的問(wèn)題，從而可以做出前瞻性的決策和優(yōu)化實(shí)施方案，從而使制造技術(shù)發(fā)展到全方位預(yù)報(bào)階段。虛擬制造是實(shí)際制造在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，它是各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)面向產(chǎn)品全生命周期的集成化綜合運(yùn)用。

實(shí)際制造具有對(duì)物質(zhì)、信息、能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功能，即投人原材料、生產(chǎn)、信息、電力等能源，制造出所需的產(chǎn)品及與產(chǎn)品相關(guān)的信息。虛擬制造是將實(shí)際生產(chǎn)中的“物質(zhì)”和“能源”信息化，針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)中的信息及被信息化的“物質(zhì)”和“能源”實(shí)現(xiàn)與實(shí)際生產(chǎn)在信息上的等價(jià)交換，虛擬制造雖然沒(méi)有制造出實(shí)際產(chǎn)品，但卻生成了有關(guān)產(chǎn)品的信息以及制造產(chǎn)品所需的信息。

1.2虛擬制造的分類(lèi)

虛擬制造既涉及到與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制造有關(guān)的活動(dòng)，又包含與企業(yè)組織經(jīng)營(yíng)有關(guān)的管理活動(dòng)。根據(jù)所涉及的范圍及工程活動(dòng)類(lèi)型，可將虛擬制造分為三類(lèi)：以設(shè)計(jì)為核心的虛擬制造；以生產(chǎn)為核心的虛擬制造；以控制為核心的虛擬制造。

1）.以設(shè)計(jì)為核心的虛擬制造。以設(shè)計(jì)為核心的虛擬制造將制造信息引人設(shè)計(jì)過(guò)程，利用仿真來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從而在設(shè)計(jì)階段就可以對(duì)零件甚至整機(jī)進(jìn)行可制造性分析，包括加工工藝分析、熱力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析等。主要解決“設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品是什么樣”的問(wèn)題，以便對(duì)產(chǎn)品各方面性能進(jìn)行仿真與評(píng)估；

2）.以生產(chǎn)為核心的虛擬制造。以生產(chǎn)為核心的虛擬制造將仿真技術(shù)溶人生產(chǎn)過(guò)程模型，以此來(lái)評(píng)估和優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，以低費(fèi)用快速評(píng)價(jià)不同的工藝方案、資源需求計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃等。主要解決“這樣組織生產(chǎn)是否合理”的問(wèn)題，以便對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真，對(duì)各個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行評(píng)估；

3）.以控制為核心的虛擬制造。以控制為核心的虛擬制造將仿真技術(shù)加到控制模型和實(shí)際處理中，實(shí)現(xiàn)基于仿真的最優(yōu)控制。充分利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能將傳統(tǒng)的各種控制儀表、檢測(cè)儀表的功能數(shù)字化，對(duì)生產(chǎn)線的優(yōu)化等生產(chǎn)組織和管理活動(dòng)進(jìn)行仿真。主要解決“如何去控制”的問(wèn)題。

2虛擬制造的特點(diǎn)

與實(shí)際制造相比，虛擬制造具有其本身的特點(diǎn)：

1）.虛擬性。虛擬制造不是真實(shí)的制造過(guò)程，不生產(chǎn)實(shí)際的產(chǎn)品、不消耗真實(shí)的材料與能源，是通過(guò)數(shù)字化手段來(lái)對(duì)真實(shí)制造過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬以實(shí)現(xiàn)制造的本質(zhì)過(guò)程；

2）.基于數(shù)字化模型的集成。虛擬制造過(guò)程依賴(lài)于模型，涉及到的模型有產(chǎn)品模型、過(guò)程模型、活動(dòng)模型和資源模型。通過(guò)這些數(shù)字化模型在計(jì)算機(jī)上的集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、裝配等操作，而不再做對(duì)傳統(tǒng)的原型樣機(jī)的反復(fù)修改；

3）.支持敏捷制造。由于整個(gè)過(guò)程的信息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，能夠根據(jù)用戶需求或市場(chǎng)的變化快速改型設(shè)計(jì)，快速投人生產(chǎn)，能夠大幅度壓縮開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的時(shí)間、提高質(zhì)量、降低成本；

4）.分布合作。借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，虛擬制造可使分不在不同地點(diǎn)、不同部門(mén)的不同專(zhuān)業(yè)人員對(duì)同一個(gè)產(chǎn)品模型同時(shí)工作，相互交流，實(shí)現(xiàn)信息共享，減少大量文檔生成及其傳遞的時(shí)間和誤差，從而使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)更快捷、優(yōu)質(zhì)、低耗地響應(yīng)市場(chǎng)變化；

5）.仿真結(jié)果的高可信度。虛擬制造就是通過(guò)模型的驗(yàn)證、效驗(yàn)等仿真技術(shù)來(lái)檢測(cè)設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品或制訂出的生產(chǎn)規(guī)劃，使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或生產(chǎn)組織一次成功，所以它能真實(shí)地反應(yīng)實(shí)際對(duì)象。

3虛擬制造的關(guān)鍵支撐技術(shù)

虛擬制造借助于虛擬環(huán)境中獲取的各種信息，集成和綜合了可運(yùn)行制造的環(huán)境，用來(lái)改善從裝配產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到動(dòng)態(tài)仿真的各個(gè)階段。虛擬制造技術(shù)涉及面很廣，如環(huán)境構(gòu)成技術(shù)、過(guò)程特征抽取、集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)、制造特征數(shù)據(jù)集成、多學(xué)科交叉功能、決策支持工具、接口技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、建模與仿真技術(shù)等。其中后三項(xiàng)是虛擬制造的核心技術(shù)。

3.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualRealityVR)技術(shù)是美國(guó)JaronLanier于1989年首次提出的，該技術(shù)的內(nèi)涵是由計(jì)算機(jī)直接把視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等多種信息合成，并提示給人的感覺(jué)器官，在人的周?chē)梢粋€(gè)三維的虛擬環(huán)境。從而把人、現(xiàn)實(shí)世界和虛擬空間結(jié)合起來(lái)，融為一體，相互間進(jìn)行信息的交流和反饋。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或由它構(gòu)建的系統(tǒng)，最重要的特征在于沉浸感(Immersion)，交互性(Interaction)和構(gòu)想性(Imagination)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)、各種顯示和控制等接口設(shè)備，在計(jì)算機(jī)上生成可交互的三維虛擬環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(VRS)由人機(jī)接口、軟件技術(shù)、虛擬實(shí)現(xiàn)的計(jì)算平臺(tái)等部分組成。利用VRS可以對(duì)真實(shí)世界進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，通過(guò)用戶的交互輸人，并及時(shí)按輸出修改虛擬環(huán)境，使人產(chǎn)生身臨其境的沉浸感覺(jué)。

3.2建模技術(shù)

虛擬制造系統(tǒng)是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)在虛擬環(huán)境下的映射，是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)的模型化、形式化和計(jì)算機(jī)化的抽象描述和表示。虛擬制造系統(tǒng)的建模包括生產(chǎn)模型、產(chǎn)品模型和工藝模型。

(1)生產(chǎn)模型?？蓺w納為靜態(tài)描述和動(dòng)態(tài)描述兩個(gè)方面。靜態(tài)描述是對(duì)系統(tǒng)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)特性的描述，給出產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的可能性；動(dòng)態(tài)描述是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為和狀態(tài)的描述，進(jìn)而預(yù)測(cè)產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程；

(2)產(chǎn)品模型。產(chǎn)品模型是制造過(guò)程中，各類(lèi)實(shí)體對(duì)象模型的集合。對(duì)虛擬制造系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要使產(chǎn)品實(shí)施過(guò)程中的全部活動(dòng)集成，就必須具有完備的產(chǎn)品模型，即產(chǎn)品模型描述的信息既包含產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品形狀特征等靜態(tài)信息，還包含能夠進(jìn)行干涉檢查，各項(xiàng)性能分析等方面的動(dòng)態(tài)信息，是能夠通過(guò)映射、抽象等方法提取產(chǎn)品實(shí)施中各活動(dòng)所需所有信息的模型；

(3)工藝模型。將工藝參數(shù)與影響制造功能的產(chǎn)品設(shè)計(jì)屬性聯(lián)系起來(lái)，以反應(yīng)生產(chǎn)模型與產(chǎn)品模型之間的交互作用。工藝模型必須具備以下功能：計(jì)算機(jī)工藝仿真、制造數(shù)據(jù)表、制造規(guī)劃、統(tǒng)計(jì)模型以及物理和數(shù)學(xué)模型。

3.3仿真技術(shù)

仿真就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)抽象和簡(jiǎn)化形成系統(tǒng)模型，然后在分析的基礎(chǔ)上運(yùn)行此模型，從而得到系統(tǒng)一系列的統(tǒng)計(jì)性能。由于仿真是以系統(tǒng)模型為對(duì)象的研究方法，借助于計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算能力，可以用很短時(shí)間模擬實(shí)際生產(chǎn)中需要很長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)周期，因而可以縮短決策時(shí)間，避免資金、人力和時(shí)間的浪費(fèi)，并可重復(fù)仿真，優(yōu)化實(shí)施方案。

仿真的基本步驟為：研究系統(tǒng)、收集數(shù)據(jù)一建立系統(tǒng)模型*確定仿真算法*建立仿真模型神運(yùn)行仿真模型*輸出結(jié)果并分析。虛擬制造系統(tǒng)中的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)涉及到產(chǎn)品建模仿真、設(shè)計(jì)過(guò)程規(guī)劃仿真、實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程行為仿真、裝配過(guò)程仿真、檢驗(yàn)過(guò)程仿真等，以便對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程早期反饋，減少或避免產(chǎn)品設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

4虛擬制造技術(shù)的現(xiàn)狀分析

盡管虛擬制造技術(shù)近年來(lái)在國(guó)際上取得了迅速的發(fā)展，但是目前還缺乏從產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程的高度開(kāi)展虛擬制造的研究，集中體現(xiàn)在以下方面。

4.1基于集成的數(shù)字化產(chǎn)品模型技術(shù)尚處于概念階段

(1)CAD模型中的產(chǎn)品信息含量太低。CAD模型是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中形成的，很多信息(幾何的非幾何的)需要記錄在其中，它是重要的數(shù)據(jù)源。在虛擬制造中，很多分析模型需要從CAD模型中提取相應(yīng)信息。然而目前的CAD模型主要是從幾何實(shí)體的角度描述產(chǎn)品，遠(yuǎn)不能全面的描述產(chǎn)品，能夠提供的共享信息太少；

(2)現(xiàn)有的CAD模型無(wú)法支持產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)。產(chǎn)品的全新設(shè)計(jì)要經(jīng)過(guò)概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品工藝規(guī)劃及制造幾個(gè)過(guò)程，而CAD模型只支持產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)；

(3)缺乏良好的產(chǎn)品信息重用機(jī)制。由于目前各應(yīng)用軟件間的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換主要是通過(guò)專(zhuān)用的數(shù)據(jù)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種轉(zhuǎn)換也是同一問(wèn)題數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單映射，無(wú)法實(shí)現(xiàn)模型間數(shù)據(jù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換和衍生，無(wú)疑增加了虛擬制造產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性。

4.2產(chǎn)品創(chuàng)新支持工具尚不充分

(1)缺少創(chuàng)新設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)。產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合性科學(xué)，需要新技術(shù)、新材料、新工藝的支持。虛擬制造的環(huán)境為創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了很好的運(yùn)行機(jī)制，但是還需進(jìn)一步組織開(kāi)發(fā)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的支持系統(tǒng)；

(2)缺乏將知識(shí)與虛擬制造結(jié)合的工具。知識(shí)可以創(chuàng)造革新產(chǎn)品和新技術(shù)，產(chǎn)品創(chuàng)新注重知識(shí)。但是由于知識(shí)表達(dá)與組織的復(fù)雜性與重要性，如何將其與虛擬制造的數(shù)字化產(chǎn)品結(jié)合起來(lái)是一個(gè)有待解決的難題；

(3)缺少交互式外形設(shè)計(jì)技術(shù)與虛擬制造的集成工具。

目前，虛擬制造被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)。如何解決將有關(guān)產(chǎn)品整體定位、外觀設(shè)計(jì)的交互式外形設(shè)計(jì)技術(shù)引人到產(chǎn)品虛擬制造中并與之有機(jī)地集成起來(lái)尚需進(jìn)一步研究。

4.3產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)

(1)基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)與其他軟件的集成問(wèn)題。產(chǎn)品數(shù)字化的核心是PDM技術(shù)的應(yīng)用，目前，出現(xiàn)了各種版本的PDM軟件，但是缺乏標(biāo)準(zhǔn)，由此造成了PDM軟件與其他應(yīng)用系統(tǒng)的集成問(wèn)題。在虛擬環(huán)境下，各專(zhuān)業(yè)、各部門(mén)人員基于同一產(chǎn)品模型協(xié)同工作，必須解決PDM與其他應(yīng)用軟件的集成；

(2)虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)組織體系。虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方式生成的產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)既要反映產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的裝配順序，還要反映生產(chǎn)流程，制造部門(mén)可以直接根據(jù)產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行制造。因此，研究適合虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)組織體系是切實(shí)必要的；

(3)與數(shù)字化產(chǎn)品模型相關(guān)數(shù)據(jù)的組織和管理。

產(chǎn)品的數(shù)字化包括建立產(chǎn)品的數(shù)字模型及其相關(guān)的性能指標(biāo)，包括結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、熱力學(xué)分析的結(jié)果，為產(chǎn)品的定型提供理論依據(jù)，并對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行改造。如何有效地解決數(shù)據(jù)的組織和管理，使之有效地適合虛擬制造的需要是目前研究的熱點(diǎn)。

4.4制造過(guò)程仿真建模方法和技術(shù)

基于物理模型的制造過(guò)程仿真技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但建模方法與建模技術(shù)仍未有突破性進(jìn)展。

(1)虛擬加工工具有待完善。目前已有很多商品化軟件可以進(jìn)行“可加工性”評(píng)價(jià)，但虛擬制造還需研究開(kāi)發(fā)大量的虛擬加工分析工具，如具有切削力分析功能的加工過(guò)程仿真系統(tǒng)等；

(2)虛擬裝配的基礎(chǔ)理論研究。虛擬制造對(duì)虛擬配中的公差分析與綜合技術(shù)還缺乏理論基礎(chǔ)，在模型的生成以及對(duì)ISO公差標(biāo)準(zhǔn)、形位公差的支持方面還存在很多問(wèn)題，迫切需要解決；

(3)裝配工藝規(guī)劃的進(jìn)一步研究。目前基于虛擬裝配工藝規(guī)劃的研究存在很大的局限性，主要是指:僅考慮沿坐標(biāo)軸方向的平移，裝配運(yùn)動(dòng)方式過(guò)于簡(jiǎn)單；偏重于幾何計(jì)算，工程語(yǔ)意知識(shí)的利用有待加強(qiáng)；裝配順序的選擇標(biāo)準(zhǔn)不夠廣泛和統(tǒng)一；

(4)虛擬測(cè)試技術(shù)研究。虛擬測(cè)試是成功運(yùn)用“虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是必不可少的。當(dāng)所有環(huán)節(jié)計(jì)算機(jī)化后，測(cè)試和效驗(yàn)環(huán)節(jié)就成為影響效率的重要因素。

5結(jié)束語(yǔ)

由實(shí)際制造向“虛擬制造”轉(zhuǎn)變是國(guó)際制造業(yè)在信息技術(shù)推動(dòng)下發(fā)生的最顯著變化。虛擬制造在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、日本等已得到了不同程度的廣泛研究和應(yīng)用。在我國(guó)，清華大學(xué)、北京航空航厭大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等科研教學(xué)單位也已經(jīng)開(kāi)展了這一領(lǐng)域的研究工作。當(dāng)前我國(guó)虛擬制造應(yīng)用研究的重點(diǎn)方向是基于產(chǎn)品的三維虛擬設(shè)計(jì)、加工過(guò)程仿真和產(chǎn)品裝配仿真，研究如何生成可信度高的產(chǎn)品虛擬樣機(jī)，達(dá)到在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段能夠以較高的置信度預(yù)測(cè)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的最終性能和可制造性。隨著研究的不斷深人和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，虛擬制造必將得到日益廣泛的應(yīng)用。