市場化、信息化是一個現代企業發展的必然趨勢，本文結合計算機虛擬制造等新的制造技術的發展趨勢，探討了計算機虛擬制造技術在現代制造業中的應用。

     隨著經濟的全球化和社會的信息化，市場競爭日益激烈。制造業要在競爭激烈的全球市場求得生存與發展，必須能夠更好地滿足市場所提出的TQCS要求，即:要以最短的產品開發周期(Time)、最優質的產品質量(Quality)、最低廉的制造成本(Cost)和最好的技術支持與售后服務(Service)來贏得市場與用戶。面對不可預測、持續發展、快速多變的市場需求，企業的生產活動必須具有高度的柔性，對市場需求的變化做出快速反應。與此同時，信息技術取得了迅速發展，從而為制造業的信息化發展提供了良好的基礎。80年代，隨著先進制造技術以信息集成為核心的計算機集成制造系統(CIMS)的實施，以及隨后提出的計算機虛擬制造技術(VMT)，到90年代時，計算機虛擬制造技術得到了極大重視并得到迅速發展。隨著市場全球化的進程，信息化制造將成為現代制造企業追求的重要目標之。
   
    一、虛擬制造技術定義
   
    虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發現制造中可能出現的問題，在產品實際生產前就采取預防措施，從而達到產品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產品開發周期，增強產品競爭力的目的現在對虛擬制造(Virtual Manufactuirng，簡稱VM)的定義多種多樣。
   
    當前一般的定義是:虛擬制造是實際制造過程在計算機上的映射，即采用計算機仿真與虛擬現實技術，在高性能計算機及高速網絡的支持下，在計算機上群組協同工作，實現產品設計、工藝規劃、加工制造、性能分析、質量檢驗，以及企業各級過程的管理與控制等產品制造的本質過程，以增強制造過程各級的決策與控制能力。它為工程師們提供了從產品概論的形成、設計到制造全過程的三維可視及交互的環境，使制造技術走出主要依賴于經驗的狹小天地，發展到全方位預報的新階段。
   
    虛擬制造以信息技術、仿真技術、虛擬現實技術為基礎，借助于虛擬環境中獲取的各種信息，在產品設計或制造系統的建造實現之前，就能使人體驗到未來產品裝配的性能或者裝配系統的狀態，從而可以做出預見性的決策與優化實施方案。它集成和綜合了可運行制造的環境:包括各種分析工具、仿真工具、應用工具、控制工具、信息模型、設備、組織協同工作的方法等，用來改善從裝配產品的概念設計到動態仿真到回收利用的各個階段。
   
    二、虛擬制造的相關技術和支持
   
    虛擬制造系統是各制造功能的虛擬集成，其關鍵技術主要包括:虛擬環境下的產品主模型技術:主模型是一個核心，能以此為中心通向設計、制造和生產管理等各個環節并為其提供服務。主模型具有統一的數據結構和分布式數據管理系統，它是一個可視化的數字產品模型，具有所代表的對象所具有的各種性能和特征，并能并行地處理設計分析、加工制造、生產組織與調度等各種生產環節所面臨的諸多問題。
   
    綜合可視化技術:主要包括計算機可視化技術、虛擬現實技術、多媒體技術和仿真技術。現實制造系統與虛擬制造系統之間的映射，虛擬設備、虛擬傳感器、虛擬單元、虛擬生產線、虛擬車間、和虛擬工廠的建立，以及各種虛擬設備的重用性和重組性技術。
   
    虛擬制造系統集成開發平臺的體系結構、構件庫及用戶開發環境。
   
    虛擬環境下分布式并行處理的分布式智能協同求解模型。
   
    虛擬公司的組織、調度及控制策略與技術。   虛擬制造技術是多學科綜合的系統技術，需要研究開發相應的硬件集成系統與軟件，就軟件技術而言，相關的研究支持如下:可視化、真實、直觀地再現主觀產品與客觀制造過程。基本環境:增強可視化和其它虛擬制造功能的集成系統。
   
    信息描述:表達各種信息，包括數據、知識和模型的統一的方法、語義、語法。
   
    ·中介模型:構造、定義、開發對過程易于中斷介人的模型。基層集成組織結構:硬件與軟件的基層組織結構。
    ·仿真模型:在計算機系統中設計的真實系統模型.應用方法:產品多樣性與過程動態性的共同特征的抽象提取。
    ·制造特征:各種材料在虛擬制造環境中的變化過程。虛擬制
    ·造系統評價:可制造性、工藝性、可靠性、經濟性、質量、工期等等。
   
    三、虛擬制造技術在制造業中的應用
   
    虛擬制造技術在制造業中的應用:首先在軍事、航空航天、汽車領域中獲得成功的應用。例如波音飛機公司777飛機的設計，就是采用虛擬制造技術的典型范例，開發周期從通常的8年減少到5年。設計、裝機、測試均在計算機中完成模擬，保證一次試制成功。虛擬制造在汽車領域的應用涉及到汽車的整個生命周期，它可以在汽車生產設備、工裝和模具，甚至校車的設計之前，很容易地生產系統和工藝過程進行建模、修改、分析及優化。通用電動機車部(General Motors Electro Motive Division,EMD}1997年，利用UGH軟件，建成了第一個完全數字化的機車樣機模型，并圍繞這個數字模型并行地進行產品設計、分析、制造、夾模具工裝設計和可維修性設計。日本日產汽車公司1998年與SDRC公司簽定總額超過1億美元的特大合同，購買軟件、服務與實施，主要用于面向21世紀的新車型一 數字樣車的開發。日產汽車公司計劃在貫穿汽車生產的全過程中，利用概念設計支持工具、包