试论中国虚拟制造技术发展战略下金属环

试论中国虚拟制造技术发展战略(下)

试论中国虚拟制造技术发展战略(下) 2011： 4我国虚拟制造技术的SWOT分析

SWOT是战略管理理论中常用的分析方法，S(strength)表示优势、W(weakness)表示劣势、O(opportunity)表示机遇、T(threat)表示威胁。通过SWOT分析可以迅速了解我国虚拟制造技术的在世界上的水平，增强紧迫感和历史的责任感，从而为制定科学的发展战略奠定良好的基础。 目前我国在虚拟制造技术方面的发展取得了一定的成就，主要表现在：1)产品虚拟设计技术：主要包括虚拟产品开发平台、虚拟测试、虚拟装配以及机床、模具的虚拟设计实现等。其中清华大学利用美国国家仪器公司的Labview开发平台实现了锁相电路的虚拟，北京机械科学研究院采用C语言和OpenGL进行编程初步实现了立体停车库的虚拟现实下的参数化设计，可以直观地进行车库的布局、设计、分析和运动模拟；2)产品虚拟制造技术：主要包括材料热加工工艺模拟、加工过程仿真、板材成型模拟、模具制造仿真等。北航与一汽用OPTRIS开发的板料成型软件已经基本能够模拟类似车门的中等复杂程度的汽车覆盖件和其他冲压成型件的冲压成型过程；沈阳铸造研究所开发的电渣熔铸工艺模拟软件包ESRD3D已经应用于水轮发电机变曲面过流部件生产中，其产品在刘家峡、李家峡、天生桥、太平役等7个电站中使用；合肥工业大学研制的双刀架数控车床加工过程模拟软件已经在马鞍山钢铁股份有限公司车轮轮箍厂应用，使数控程序现场调试时间由几个班缩短到几小时，并保证一次试切成功；北京机床研究所、机械科学研究院、东北大学、上海交大和长沙铁道学院等单位也研制出一些这方面的仿真软件；3)虚拟制造系统：主要包括虚拟制造技术的体系结构、技术支持、开发策略等。其中提出了比较成熟的思想并可能实现的是由上海同济大学张曙教授提出的分散网络化生产系统和西安交通大学谢友柏院士组建的异地网络化研究中心。 在国外由于虚拟制造技术具有诱人的应用前景，促使发达国家对其进行深入研究。在美国已形成了由政府、产业界、大学组成的多层次、多方位的综合研究开发力量。在欧洲，许多大学和研究机构通过相互间的合作并联合企业进行虚拟制造技术的研究工作，例如：由Ｂath大学进行的AvirtualworkshopforDesignbyManufacturing研究，由Herriot－Watt大学进行的VirtualManufacturingGroup研究等。在日本，已经形成了以大阪大学为中心的研究开发力量，主要进行虚拟制造系统的建模和仿真技术的研究，并开发出了虚拟工厂的构造环境VirtualWorks。从这一点上可以看出我国与国外存在较大的差距，国外的虚拟技术是政府、科研院所和企业共同进行的，而我国很多只是集中在某一局部研究机构，产业化程度非常低。

例如：美国Boneing公司设计的一架VS－X虚拟飞机，可用头盔显示器和数据手套进行观察与控制，使飞机设计人员身临其境地观察飞机设计的结果，并对其外观、内部结构及使用性能进行考察；日本Matsushita公司开发的虚拟厨房设备制造系统，允许消费者在购买商品前，在虚拟的厨房环境中体验不同设备的功能，按自己的喜好评价、选择和重组这些设备，他们的选择将被存储并通过网络送至生产部门进行生产；美国CoventrySchoolofArtandDesign开发的虚拟原型制作系统，设计者在设计的初始阶段能够在计算机中构造虚拟原型并对此原型进行评价，而我国很多都只是停留在概念阶段。 通过上述比较可以看出，虚拟制造技术在我国面临更多的是一种国际超常发展的挑战和威胁，虽然我国工业化的建设能够提供更大的市场空间和机遇，但是没有一个超常规的发展战略进行指导虚拟技术的发展也是非常不利的。 5虚拟制造技术的发展战略 (1)实施和完善基础工程 虚拟制造技术的发展不是一个孤立的过程，它对基础制造技术和工程有非常严格的要求，因此发展虚拟制造技术的战略基础和前提条件就是实施和完善基础工程。主要包括：1)精益生产(LeanProduction)。精益生产要求简化生产过程，减少信息量，消除过分臃肿的生产组织，使产品及其生产过程尽可能地简化和标准化。这样做的结果对虚拟制造的建模仿真是十分有利的，即现实生产过程越简化则虚拟制造实现起来就越容易。2)并行工程(ConcurrentEngineering)：并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户

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