全球掀信息化製造浪潮 “虛擬製造”打破時空限制

它採用計算機仿真與虛擬現實技術，將製造鏈條的設計、製造、運輸、裝配、規劃等各環節均在計算機上模擬運行並實現，在虛擬製造環境中生成數字化產品原型代替傳統的實物樣品進行試驗，縮短產品研發設計與生產製造週期，降低產品開發成本，增強快速響應市場變化的能力。

在全球化和信息化的新形勢下，企業必須能對市場需求的變化做出快速敏捷的反應，並及時對生產做出合理的調整與重新規劃，即生產活動要具有高度的柔性。目前，全球正在興起新一輪信息化製造浪潮，虛擬製造就是信息化製造的一種重要技術，是現代製造的重要標誌。

打破時空限制

虛擬製造是採用計算機仿真與虛擬現實技術，將製造鏈條的設計、製造、運輸、裝配、規劃等各環節均在計算機上模擬運行並實現。在產品真正製出之前，在虛擬製造環境中生成數字化產品原型代替傳統的實物樣品進行試驗，對其性能和可製造性進行預測和評價，以增強制造過程的決策與控制能力，從而縮短產品的研發設計與生產製造週期，降低產品的開發成本，增強快速響應市場變化的能力。

伴隨着虛擬製造技術，相應地出現了虛擬企業。它可以打破傳統的地域、時域的限制，通過網絡實現資源共享，變分散為集中，實現異地設計、異地製造，從而使產品開發快速、優質、低耗地響應市場變化。它是實現敏捷製造的有效手段。

國外應用

虛擬製造在美國、德國、日本等工業發達國家已得到不同程度的研究和應用。

波音公司設計的777飛機是世界上第一款採用數字樣機設計的產品，由5000名工程師用300萬個原件，花了5年的時間創造出來(縮短了3年)，已成為虛擬製造從理論研究轉向實用化的一個里程碑。波音787飛機項目可謂是目前數字化技術應用的經典項目之一，從研發設計到生產及生產保障，均全程採用三維模型和數字仿真技術。其下線儀式上並沒有出現真正的飛機，而是以虛擬的方式標誌着787的成功研製。

全球七大汽車集團已經廣泛應用虛擬製造。福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司在新型汽車的開發中已經大量應用虛擬製造技術，大大縮短了產品的發佈時間;德國汽車業應用虛擬製造技術最快也最廣泛，目前德國所有的汽車製造企業都建成了自己的虛擬現實開發中心。奔馳、寶馬、大眾等的報告顯示，應用虛擬製造技術，以“數字汽車”模型來代替木製或鐵皮的汽車模型，設計發動機、車體、電氣線路等，並進行有關分析和模擬數控加工及質量檢驗，開發成本最多可降低到原先的十分之一。

快速消費品等行業也通過虛擬製造降低成本，提高研發效率和產品質量。

向“中國智造”轉變

當國外製造業已經將網絡變成製造總裝的指揮部時，處在國內外市場一體化競爭環境下的中國製造業，如果僅僅常規地提升製造業的設計能力、加工能力和製造能力，顯然是行不通的。

藉助虛擬製造技術，提升智造水平，推動製造業轉型升級，一是需要加快發展完善虛擬現實技術、仿真技術等支撐技術系統，二是實施和完善虛擬製造技術平台(包括精益生產和並行工程等)，三是構建支撐虛擬製造發展的生態環境(資金税收人才以及示範工程等)。文/ 陳旺年