現(xiàn)代制造技術(shù)山穎主編第五章

1、黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院自動化學院自動化學院山穎山穎現(xiàn)代制造技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)第一章第一章 現(xiàn)代制造技術(shù)概述現(xiàn)代制造技術(shù)概述 第二章第二章 CADCAD、CAECAE、CAPPCAPP與與CAMCAM第三章第三章 數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù) 第四章第四章 柔性制造柔性制造 第五章第五章 虛擬制造虛擬制造 第六章第六章 快速原型制造快速原型制造 第七章第七章 敏捷制造敏捷制造 第八章第八章 CIMSCIMS：現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)：現(xiàn)代集成制造系統(tǒng) 第九章第九章 智能制造與網(wǎng)絡制造智能制造與網(wǎng)絡制造 第十章第十章 激光技術(shù)激光技術(shù)第十一章第十一章 綠色制造綠色制造 第五章第五章 虛擬制造虛擬制

2、造第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用第二節(jié)第二節(jié) 虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響教學目標教學目標v應知：應知：了解虛擬制造技術(shù)在制造業(yè)中的應用。了解虛擬制造技術(shù)在制造業(yè)中的應用。v應會：應會：通過網(wǎng)絡了解虛擬制造技術(shù)新發(fā)展。通過網(wǎng)絡了解虛擬制造技術(shù)新發(fā)展。 v重點：重點：虛擬制造技術(shù)對我國制造業(yè)的影響和作用。虛擬制造技術(shù)對我國制造業(yè)的影響和作用。v難點：難點：虛擬網(wǎng)絡制造技術(shù)的工作過程。虛擬網(wǎng)絡制造技術(shù)的工作過程。 第五章第五章 虛擬制造虛擬制造第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應

3、用第二節(jié)第二節(jié) 虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響l虛擬制造（虛擬制造（VMVM）是對真實產(chǎn)）是對真實產(chǎn)品制造的品制造的動態(tài)模擬動態(tài)模擬，是一種，是一種在計算機上進行而在計算機上進行而不消耗物不消耗物理資源理資源的的模擬制造軟件技術(shù)模擬制造軟件技術(shù)。l它具有它具有建模和仿真建模和仿真環(huán)境，使環(huán)境，使產(chǎn)品從生產(chǎn)過程、工藝計劃、產(chǎn)品從生產(chǎn)過程、工藝計劃、調(diào)度計劃、后勤供應以及財調(diào)度計劃、后勤供應以及財會、采購和管理等一種集成會、采購和管理等一種集成的、綜合的制造環(huán)境，的、綜合的制造環(huán)境，在真在真實產(chǎn)品的制造活動之前，就實產(chǎn)品的制造活動之前，就能預測產(chǎn)品的功能以及制造能預測

4、產(chǎn)品的功能以及制造系統(tǒng)狀態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，從而可以作出前，從而可以作出前瞻性的瞻性的決策和優(yōu)化決策和優(yōu)化實施方案。實施方案。v一、虛擬制造一、虛擬制造VMVM第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用l當今制造業(yè)正朝著精密化、當今制造業(yè)正朝著精密化、自動化、柔性化、集成化、自動化、柔性化、集成化、信息化和智能化的方向發(fā)展，信息化和智能化的方向發(fā)展，隨著這個趨勢，誕生了許多隨著這個趨勢，誕生了許多先進制造技術(shù)和先進制造模先進制造技術(shù)和先進制造模式。式。l虛擬制造就是根據(jù)企業(yè)市虛擬制造就是根據(jù)企業(yè)市場競爭的需求，在場競爭的需求，在強調(diào)柔性強調(diào)柔性和快速和快速的前提下，

5、美國的前提下，美國8080年年代提出的，隨著計算機技術(shù)代提出的，隨著計算機技術(shù)和信息網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，在和信息網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，在9090年年代得到人們的重視，并代得到人們的重視，并獲得迅速的發(fā)展。獲得迅速的發(fā)展。第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用快 速 虛 擬 設 計以 設 計 為 中 心的 虛 擬 制 造設 計 最 優(yōu)虛 擬 制 造 平 臺以 產(chǎn) 品 為 中 心的 虛 擬 制 造制 造 活 動 評 價加 工 控 制 模 擬以 控 制 為 中 心的 虛 擬 制 造全 局 優(yōu) 化 和 控 制第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在

6、制造業(yè)中的應用l虛擬制造的類型虛擬制造的類型l有有3 3種類型的種類型的VMVM：l以以設計設計為中心的為中心的VMVM。這類。這類VMVM是是將制造信息加入到將制造信息加入到產(chǎn)品設計和工藝產(chǎn)品設計和工藝設計設計中，并在計算機上進行數(shù)字化中，并在計算機上進行數(shù)字化制造，通過仿真制造來優(yōu)化產(chǎn)品設制造，通過仿真制造來優(yōu)化產(chǎn)品設計和工藝設計，以便做出正確決策。計和工藝設計，以便做出正確決策。l以以生產(chǎn)生產(chǎn)為中心的為中心的VMVM。這類。這類VMVM是是將仿真能力加到生產(chǎn)計劃模型中，將仿真能力加到生產(chǎn)計劃模型中，以便快捷化評價生產(chǎn)計劃，檢驗工以便快捷化評價生產(chǎn)計劃，檢驗工藝流程、資源需求狀況以及生產(chǎn)效

7、藝流程、資源需求狀況以及生產(chǎn)效率，從而優(yōu)化制造環(huán)境和生產(chǎn)供應率，從而優(yōu)化制造環(huán)境和生產(chǎn)供應計劃。計劃。l以以控制控制為中心的為中心的VMVM。這類。這類VMVM是是將仿真能力加到控制模型中，即將將仿真能力加到控制模型中，即將機器控制模型用于仿真，其目標是機器控制模型用于仿真，其目標是實際生產(chǎn)中的過程優(yōu)化，改進制造實際生產(chǎn)中的過程優(yōu)化，改進制造系統(tǒng)。系統(tǒng)。第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用l虛擬制造是一種新的制虛擬制造是一種新的制造技術(shù)，它以信息技術(shù)、造技術(shù)，它以信息技術(shù)、仿真仿真技術(shù)和技術(shù)和虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實技技術(shù)為支持。術(shù)為支持。l虛擬制造技術(shù)涉及面

8、很虛擬制造技術(shù)涉及面很廣，諸如廣，諸如環(huán)境構(gòu)成環(huán)境構(gòu)成技術(shù)、技術(shù)、過程特征抽取、元模型、過程特征抽取、元模型、集成基礎結(jié)構(gòu)的體系結(jié)集成基礎結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)、制造特征數(shù)據(jù)集成、構(gòu)、制造特征數(shù)據(jù)集成、多學科交駐功能、決策多學科交駐功能、決策支持工具、支持工具、接口技術(shù)、接口技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、建模與虛擬現(xiàn)實技術(shù)、建模與仿真仿真技術(shù)等。技術(shù)等。l其中后其中后3 3項是虛擬制造項是虛擬制造的核心技術(shù)。的核心技術(shù)。第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用lVMSVMS的建模應包括：的建模應包括：生產(chǎn)模型、產(chǎn)品生產(chǎn)模型、產(chǎn)品模型和工藝模型模型和工藝模型的信息體系結(jié)構(gòu)。的

9、信息體系結(jié)構(gòu)。l（1 1）生產(chǎn)模型）生產(chǎn)模型可歸納為靜態(tài)描可歸納為靜態(tài)描述和動態(tài)描述兩個方面。述和動態(tài)描述兩個方面。l（2 2）產(chǎn)品模型）產(chǎn)品模型是制造過程中，是制造過程中，各類實體對象模型各類實體對象模型的集合。目前產(chǎn)品模的集合。目前產(chǎn)品模型描述的信息有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)明細表、產(chǎn)品型描述的信息有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)明細表、產(chǎn)品形狀特征等靜態(tài)信息。所以虛擬制造下形狀特征等靜態(tài)信息。所以虛擬制造下的產(chǎn)品模型不再是單一的靜態(tài)特征模型，的產(chǎn)品模型不再是單一的靜態(tài)特征模型，它能通過映射、抽象等方法提取產(chǎn)品實它能通過映射、抽象等方法提取產(chǎn)品實施中各活動所需的模型。施中各活動所需的模型。l（3 3）工藝模型）工藝模型將將工藝

10、參數(shù)與影工藝參數(shù)與影響制造功能響制造功能的產(chǎn)品設計屬性聯(lián)系起來。的產(chǎn)品設計屬性聯(lián)系起來。工藝模型必須具備以下功能：計算機工工藝模型必須具備以下功能：計算機工藝仿真、制造數(shù)據(jù)表、制造規(guī)劃、統(tǒng)計藝仿真、制造數(shù)據(jù)表、制造規(guī)劃、統(tǒng)計模型以及物理和數(shù)學模型。模型以及物理和數(shù)學模型。第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用1 1建模技術(shù)建模技術(shù)l仿真就是應用計算機對復雜的仿真就是應用計算機對復雜的現(xiàn)實系統(tǒng)經(jīng)過抽象和簡化形成系現(xiàn)實系統(tǒng)經(jīng)過抽象和簡化形成系統(tǒng)模型，然后在分析的基礎上運統(tǒng)模型，然后在分析的基礎上運行此模型，從而得到系統(tǒng)一系列行此模型，從而得到系統(tǒng)一系列的統(tǒng)計

11、性能。的統(tǒng)計性能。l仿真的基本步驟為：研究仿真的基本步驟為：研究系統(tǒng)系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)模型建立系統(tǒng)模型確確定仿真算法定仿真算法建立仿真模型建立仿真模型運運行仿真模型行仿真模型輸出結(jié)果并分析輸出結(jié)果并分析。l產(chǎn)品制造過程仿真，可歸納為產(chǎn)品制造過程仿真，可歸納為制造制造系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真和和加工過程仿真加工過程仿真。l加工過程仿真，包括加工過程仿真，包括切削過程切削過程仿真、裝配過程仿真，檢驗過程仿真、裝配過程仿真，檢驗過程仿真以及焊接、壓力加工、鑄造仿真以及焊接、壓力加工、鑄造仿真仿真等。等。第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用2 2仿真技術(shù)仿真

12、技術(shù)l虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在為改善虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在為改善人人與計算機的交互方式、提高計與計算機的交互方式、提高計算機可操作性算機可操作性中產(chǎn)生的，它是中產(chǎn)生的，它是綜合利用計算機圖形系統(tǒng)、各綜合利用計算機圖形系統(tǒng)、各種顯示和控制等接口設備，在種顯示和控制等接口設備，在計算機上生成可計算機上生成可交互的三維環(huán)交互的三維環(huán)境境（稱為虛擬環(huán)境）中提供沉（稱為虛擬環(huán)境）中提供沉浸感覺的技術(shù)。浸感覺的技術(shù)。l由圖形系統(tǒng)及各種由圖形系統(tǒng)及各種接口設備接口設備組成，用來產(chǎn)生組成，用來產(chǎn)生虛擬環(huán)境虛擬環(huán)境并提并提供沉浸感覺，以及供沉浸感覺，以及交互性操作交互性操作的計算機系統(tǒng)稱為的計算機系統(tǒng)稱為虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實系系

13、統(tǒng)統(tǒng)VRSVRS。l虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)包括虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)包括操作者、操作者、機器和人機接口機器和人機接口3 3個基本要素。個基本要素。使人產(chǎn)生身臨其境的沉浸感覺。使人產(chǎn)生身臨其境的沉浸感覺。第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用3 3虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)VRTVRT第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用l首先在首先在飛機、汽車飛機、汽車等領域等領域獲得成功的應用獲得成功的應用第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用v二、二、VMVM 在制造業(yè)中應用在制造業(yè)中應用l虛擬企業(yè)建立，其中

14、有一條虛擬企業(yè)建立，其中有一條最重要的原因是因為各企業(yè)最重要的原因是因為各企業(yè)本身無法單獨滿足市場需求本身無法單獨滿足市場需求，迎接市場挑戰(zhàn)。迎接市場挑戰(zhàn)。 l為了為了快速響應市場快速響應市場的需求，的需求，圍繞新產(chǎn)品開發(fā)，利用不同圍繞新產(chǎn)品開發(fā)，利用不同地域的現(xiàn)有資源、不同的企地域的現(xiàn)有資源、不同的企業(yè)或不同地點的工廠，重新業(yè)或不同地點的工廠，重新組織一個新公司。組織一個新公司。l虛擬企業(yè)的特征是：虛擬企業(yè)的特征是：1 1虛擬企業(yè)虛擬企業(yè)第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用l企業(yè)地域分散化。企業(yè)地域分散化。l虛擬企業(yè)從用戶訂貨、產(chǎn)品虛擬企業(yè)從用戶訂貨

15、、產(chǎn)品設計、零部件制造，以及總設計、零部件制造，以及總成裝配、銷售、經(jīng)營管理都成裝配、銷售、經(jīng)營管理都可以分別由可以分別由處在不同地域的處在不同地域的企業(yè)企業(yè)，按契約互惠互利聯(lián)合按契約互惠互利聯(lián)合協(xié)作協(xié)作，進行，進行異地設計、異地異地設計、異地制造、異地經(jīng)營管理制造、異地經(jīng)營管理。l企業(yè)組織臨時化。企業(yè)組織臨時化。l虛擬企業(yè)是虛擬企業(yè)是市場多變的產(chǎn)物市場多變的產(chǎn)物。為了適應市場環(huán)境的變化，企業(yè)為了適應市場環(huán)境的變化，企業(yè)組織結(jié)構(gòu)也要及時反映市場動態(tài)，組織結(jié)構(gòu)也要及時反映市場動態(tài)，虛擬企業(yè)注重虛擬企業(yè)注重短期利益短期利益。當產(chǎn)品。當產(chǎn)品方向更換、聯(lián)盟伙伴之間利益改方向更換、聯(lián)盟伙伴之間利益改變或

16、企業(yè)追求目標變更時，企業(yè)變或企業(yè)追求目標變更時，企業(yè)要要調(diào)整組織結(jié)構(gòu)調(diào)整組織結(jié)構(gòu)，或者立即，或者立即解散解散，重新重新再組織新的虛擬企業(yè)再組織新的虛擬企業(yè)。第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用l企業(yè)功能不完整化。企業(yè)功能不完整化。l一個完整的企業(yè)，應具有從一個完整的企業(yè)，應具有從企業(yè)管企業(yè)管理、設計、制造一直到市場銷售、理、設計、制造一直到市場銷售、售后服務售后服務等完整的全部功能。但在等完整的全部功能。但在虛擬企業(yè)不需要機構(gòu)功能完整，它虛擬企業(yè)不需要機構(gòu)功能完整，它以各種方式以各種方式借用外部力量借用外部力量來進行來進行組組合和集成合和集成。傳統(tǒng)的外

17、協(xié)加工是一種。傳統(tǒng)的外協(xié)加工是一種原始的虛擬企業(yè)行為。原始的虛擬企業(yè)行為。l企業(yè)信息共享化。企業(yè)信息共享化。l構(gòu)成虛擬企業(yè)的基本條件就是組成企業(yè)伙構(gòu)成虛擬企業(yè)的基本條件就是組成企業(yè)伙伴之間的伴之間的計算機互聯(lián)網(wǎng)計算機互聯(lián)網(wǎng)?？梢允??？梢允菄H互聯(lián)網(wǎng)，國際互聯(lián)網(wǎng)，局域網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)局域網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，包括產(chǎn)品設計、制造、，包括產(chǎn)品設計、制造、銷售、管理等信息，這些信息是銷售、管理等信息，這些信息是以數(shù)據(jù)形式以數(shù)據(jù)形式表示，能夠分布到不同的計算機環(huán)境中，以表示，能夠分布到不同的計算機環(huán)境中，以實現(xiàn)信息資源共享，保證虛擬企業(yè)各部門步實現(xiàn)信息資源共享，保證虛擬企業(yè)各部門步調(diào)高度協(xié)調(diào)，確保企業(yè)最大整體利

18、益。調(diào)高度協(xié)調(diào)，確保企業(yè)最大整體利益。l虛擬企業(yè)這種先進制造模虛擬企業(yè)這種先進制造模式，在先進國家的部分企業(yè)式，在先進國家的部分企業(yè)已經(jīng)運行。如總部設在香港已經(jīng)運行。如總部設在香港的的鑫港公司鑫港公司，是一家國際化，是一家國際化企業(yè)，以制造銷售企業(yè)，以制造銷售電話機電話機為為主的電訊產(chǎn)品，主的電訊產(chǎn)品，總部從事新總部從事新產(chǎn)品開發(fā)、研制、銷售和管產(chǎn)品開發(fā)、研制、銷售和管理等理等，在，在國內(nèi)廈門經(jīng)濟特區(qū)國內(nèi)廈門經(jīng)濟特區(qū)宏泰科學工業(yè)園制造宏泰科學工業(yè)園制造。l在面對多變的市場需求下，在面對多變的市場需求下，虛擬企業(yè)具有虛擬企業(yè)具有加快新產(chǎn)品開加快新產(chǎn)品開發(fā)速度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降發(fā)速度、提高產(chǎn)品質(zhì)量

19、、降低生產(chǎn)成本、快速響應用戶低生產(chǎn)成本、快速響應用戶的需求、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期的需求、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等優(yōu)點。等優(yōu)點。第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用l例如例如飛機、汽車的外形設計飛機、汽車的外形設計，其，其形狀形狀是否符合空氣動力學原理是否符合空氣動力學原理，運動過程中的阻力，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)運動過程中的阻力，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局的合理性等。在計算機上的布局的合理性等。在計算機上的虛擬產(chǎn)品設計，不但能提高設計虛擬產(chǎn)品設計，不但能提高設計效率，而且能效率，而且能盡早發(fā)現(xiàn)設計中的盡早發(fā)現(xiàn)設計中的問題問題，從而，從而優(yōu)化產(chǎn)品的設計優(yōu)化產(chǎn)品的設計。 第一節(jié)第一節(jié) 虛擬

20、制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用2 2虛擬產(chǎn)品設計虛擬產(chǎn)品設計l應用計算機仿真技術(shù)，對零件的應用計算機仿真技術(shù)，對零件的加工方法、加工方法、工序順序、工裝的選用、工藝參數(shù)的選用，工序順序、工裝的選用、工藝參數(shù)的選用，加工工藝性、裝配工藝性、配合件之間的配加工工藝性、裝配工藝性、配合件之間的配合性、連接件之間的連接性、運動構(gòu)件的運合性、連接件之間的連接性、運動構(gòu)件的運動性動性等均可建模仿真，可以提前發(fā)現(xiàn)加工缺等均可建模仿真，可以提前發(fā)現(xiàn)加工缺陷，提前發(fā)現(xiàn)裝配時出現(xiàn)的問題，從而能夠陷，提前發(fā)現(xiàn)裝配時出現(xiàn)的問題，從而能夠優(yōu)化制造過程優(yōu)化制造過程，提高加工效率。提高加工效率

21、。3 3虛擬產(chǎn)品制造虛擬產(chǎn)品制造l產(chǎn)品生產(chǎn)過程的產(chǎn)品生產(chǎn)過程的合理制定、人力合理制定、人力資源、制造資源、物料庫存、生資源、制造資源、物料庫存、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃設計產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃設計等，等，均可通過計算機仿真進行優(yōu)化，均可通過計算機仿真進行優(yōu)化，從而對人力資源、制造資源的合從而對人力資源、制造資源的合理配置，對縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，理配置，對縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低成本意義重大。降低成本意義重大。第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用4 4虛擬生產(chǎn)過程虛擬生產(chǎn)過程l綜上所述，虛擬制造技術(shù)在企業(yè)中的應綜上所述，虛擬制造技術(shù)在企業(yè)中的應用可以帶來很

22、多效益。虛擬產(chǎn)品設計可以用可以帶來很多效益。虛擬產(chǎn)品設計可以提高設計質(zhì)量，優(yōu)化產(chǎn)品性能，縮短設計提高設計質(zhì)量，優(yōu)化產(chǎn)品性能，縮短設計周期。虛擬產(chǎn)品制造周期。虛擬產(chǎn)品制造可以提高制造質(zhì)量，可以提高制造質(zhì)量，優(yōu)化工藝過程，縮短制造周期。虛擬生產(chǎn)優(yōu)化工藝過程，縮短制造周期。虛擬生產(chǎn)過程可以優(yōu)化資源配置、物流管理、縮短過程可以優(yōu)化資源配置、物流管理、縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。虛擬企業(yè)可以生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。虛擬企業(yè)可以增強企業(yè)柔性，滿足客戶的特殊要求，形增強企業(yè)柔性，滿足客戶的特殊要求，形成企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢。成企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢。 虛擬制造體系虛擬加工平臺虛擬生產(chǎn)平臺并行設計虛擬生產(chǎn)環(huán)境布局加

23、工工藝規(guī)劃虛擬裝配 產(chǎn)品維護虛擬設備集成產(chǎn)品遠程虛擬測試虛擬計劃及調(diào)度虛擬制造平臺集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)模擬虛擬制造技術(shù)集成產(chǎn)品開發(fā)過程集成虛擬企業(yè)平臺虛擬加工第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用l虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)第五章第五章 虛擬制造虛擬制造第一節(jié)第一節(jié) 虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用虛擬制造技術(shù)及其在制造業(yè)中的應用第二節(jié)第二節(jié) 虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響l促使企業(yè)對內(nèi)外信息的需求產(chǎn)生了強烈的欲望，對企業(yè)網(wǎng)絡中促使企業(yè)對內(nèi)外信息的需求產(chǎn)生了強烈的欲望，對企業(yè)網(wǎng)絡中信息傳輸和事務處理提出了更高的要求，傳統(tǒng)的

24、網(wǎng)絡技術(shù)已不能信息傳輸和事務處理提出了更高的要求，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡技術(shù)已不能滿足企業(yè)需要，于是人們不約而同地將注意力轉(zhuǎn)向一種能夠按照滿足企業(yè)需要，于是人們不約而同地將注意力轉(zhuǎn)向一種能夠按照應用和事務需求而為用戶動態(tài)配置資源的新的網(wǎng)絡技術(shù)應用和事務需求而為用戶動態(tài)配置資源的新的網(wǎng)絡技術(shù)虛擬網(wǎng)虛擬網(wǎng)絡技術(shù)。絡技術(shù)。第二節(jié)第二節(jié) 虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響l虛擬網(wǎng)絡的概念是由于工作虛擬網(wǎng)絡的概念是由于工作組的需要而產(chǎn)生，伴隨高速網(wǎng)組的需要而產(chǎn)生，伴隨高速網(wǎng)絡的發(fā)展而實現(xiàn)的。它將邏輯絡的發(fā)展而實現(xiàn)的。它將邏輯的網(wǎng)絡拓撲與物理的網(wǎng)絡設施的網(wǎng)絡拓撲與物理的網(wǎng)絡設施相分離，將網(wǎng)絡

25、上的節(jié)點按照相分離，將網(wǎng)絡上的節(jié)點按照工作性質(zhì)與需要劃分為若干個工作性質(zhì)與需要劃分為若干個“邏輯工作組邏輯工作組”，一個邏輯工，一個邏輯工作組就被稱為一個虛擬局域網(wǎng)。作組就被稱為一個虛擬局域網(wǎng)。v一、虛擬網(wǎng)絡技術(shù)一、虛擬網(wǎng)絡技術(shù) 1 1虛擬網(wǎng)絡虛擬網(wǎng)絡l在傳統(tǒng)的局域網(wǎng)中，信息傳在傳統(tǒng)的局域網(wǎng)中，信息傳輸是建立在輸是建立在“共享介質(zhì)共享介質(zhì)”基礎基礎上的，網(wǎng)中所有節(jié)點上的，網(wǎng)中所有節(jié)點共享一條共享一條公共通信傳輸介質(zhì)公共通信傳輸介質(zhì)，多個邏輯多個邏輯工作組工作組之間通過互連不同網(wǎng)段之間通過互連不同網(wǎng)段的網(wǎng)橋或路由器來交換數(shù)據(jù)。的網(wǎng)橋或路由器來交換數(shù)據(jù)。l虛擬網(wǎng)絡是建立在局域網(wǎng)交虛擬網(wǎng)絡是建立在局

26、域網(wǎng)交換機上的，換機上的，局域網(wǎng)交換機可以局域網(wǎng)交換機可以在它的多個端口之間建立多個在它的多個端口之間建立多個并發(fā)連接并發(fā)連接。虛擬局域網(wǎng)可以跟。虛擬局域網(wǎng)可以跟蹤節(jié)點位置的變化，當節(jié)點物蹤節(jié)點位置的變化，當節(jié)點物理位置改變時，無需人工重新理位置改變時，無需人工重新配置。配置。 第二節(jié)第二節(jié) 虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響l由于交換技術(shù)涉及到網(wǎng)絡的多個層由于交換技術(shù)涉及到網(wǎng)絡的多個層次，因此虛擬網(wǎng)絡也可以在網(wǎng)絡的次，因此虛擬網(wǎng)絡也可以在網(wǎng)絡的不同層次上實現(xiàn)。根據(jù)虛擬局域網(wǎng)不同層次上實現(xiàn)。根據(jù)虛擬局域網(wǎng)的成員定義，虛擬局域網(wǎng)通?？蓜澋某蓡T定義，虛擬局域網(wǎng)通?？蓜澐譃?/p>

27、四種：分為四種：1 1虛擬局域網(wǎng)的實現(xiàn)技術(shù)虛擬局域網(wǎng)的實現(xiàn)技術(shù)l（1 1）基于交換機端口的虛擬局域網(wǎng)）基于交換機端口的虛擬局域網(wǎng)l早期的虛擬局域網(wǎng)都是根據(jù)局域網(wǎng)交早期的虛擬局域網(wǎng)都是根據(jù)局域網(wǎng)交換機的端口來定義虛擬局域網(wǎng)成員的。換機的端口來定義虛擬局域網(wǎng)成員的。這種方式從邏輯上把局域網(wǎng)交換機的這種方式從邏輯上把局域網(wǎng)交換機的端口劃分為不同的虛擬子網(wǎng)，各虛擬端口劃分為不同的虛擬子網(wǎng)，各虛擬子網(wǎng)相對獨立。子網(wǎng)相對獨立。第二節(jié)第二節(jié) 虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響lMACMAC地址地址是連接在網(wǎng)絡中的每個設備是連接在網(wǎng)絡中的每個設備網(wǎng)卡的物理地址，全球找不到兩張具網(wǎng)卡的

28、物理地址，全球找不到兩張具有相同有相同MACMAC地址的網(wǎng)卡。由于地址的網(wǎng)卡。由于MACMAC地址地址屬于數(shù)據(jù)鏈路層，以此作為劃分虛擬屬于數(shù)據(jù)鏈路層，以此作為劃分虛擬局域網(wǎng)的依據(jù)，能很好地獨立于網(wǎng)絡局域網(wǎng)的依據(jù)，能很好地獨立于網(wǎng)絡層上的各種應用。層上的各種應用。 l（2 2）基于）基于MACMAC地址的虛擬局域網(wǎng)地址的虛擬局域網(wǎng)l（3 3）基于網(wǎng)絡層的虛擬局域網(wǎng)）基于網(wǎng)絡層的虛擬局域網(wǎng)l也稱為隱性標志的方法，主要通過第也稱為隱性標志的方法，主要通過第三層的協(xié)議信息來區(qū)別不同的虛擬局域三層的協(xié)議信息來區(qū)別不同的虛擬局域網(wǎng)。劃分的依據(jù)則主要是網(wǎng)。劃分的依據(jù)則主要是協(xié)議類型協(xié)議類型或或地地址信息址信

29、息等，這非常有利于組成基于具體等，這非常有利于組成基于具體應用或服務的虛擬局域網(wǎng)；同時，用戶應用或服務的虛擬局域網(wǎng)；同時，用戶成員可以隨意移動工作站而無需重新配成員可以隨意移動工作站而無需重新配置網(wǎng)絡地址。置網(wǎng)絡地址。 第二節(jié)第二節(jié) 虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響l這種虛擬局域網(wǎng)的建立是動態(tài)的，它這種虛擬局域網(wǎng)的建立是動態(tài)的，它代表一組代表一組IPIP地址。由虛擬局域網(wǎng)中叫地址。由虛擬局域網(wǎng)中叫做代理的設備對虛擬局域網(wǎng)中的成員做代理的設備對虛擬局域網(wǎng)中的成員進行管理。當進行管理。當IPIP廣播包要送達多個目廣播包要送達多個目的節(jié)點時，就動態(tài)建立虛擬局域網(wǎng)代的節(jié)點時

30、，就動態(tài)建立虛擬局域網(wǎng)代理，這個代理和多個理，這個代理和多個IPIP節(jié)點組成節(jié)點組成IPIP廣廣播組虛擬局域網(wǎng)。播組虛擬局域網(wǎng)。 l（4 4）IPIP廣播組虛擬局域網(wǎng)廣播組虛擬局域網(wǎng)v二、虛擬網(wǎng)絡技術(shù)對我國制造業(yè)的二、虛擬網(wǎng)絡技術(shù)對我國制造業(yè)的影響影響l2121世紀制造企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略將是：靈世紀制造企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略將是：靈活組織社會資源，快速響應市場需求?；罱M織社會資源，快速響應市場需求。虛擬網(wǎng)絡技術(shù)的推廣應用對我國制造虛擬網(wǎng)絡技術(shù)的推廣應用對我國制造業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生深刻的影響，主要體業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生深刻的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個方面?，F(xiàn)在以下幾個方面。 第二節(jié)第二節(jié) 虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響

31、虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響l我國的機械制造業(yè)，多為大中型國有我國的機械制造業(yè)，多為大中型國有企業(yè)，在長期的計劃經(jīng)濟體制下形成了企業(yè)，在長期的計劃經(jīng)濟體制下形成了一種一種金字塔式的縱向分層次、橫向分部金字塔式的縱向分層次、橫向分部門的傳統(tǒng)企業(yè)管理模式門的傳統(tǒng)企業(yè)管理模式。l以虛擬網(wǎng)絡技術(shù)為特征的現(xiàn)代管理信以虛擬網(wǎng)絡技術(shù)為特征的現(xiàn)代管理信息系統(tǒng)的實施，將導致對企業(yè)的息系統(tǒng)的實施，將導致對企業(yè)的人員分人員分工、生產(chǎn)組織方式等進行重組工、生產(chǎn)組織方式等進行重組，迫使企，迫使企業(yè)從傳統(tǒng)管理模式向現(xiàn)代管理模式過渡，業(yè)從傳統(tǒng)管理模式向現(xiàn)代管理模式過渡，也就是：也就是：l從以技術(shù)為中心向從以技術(shù)為中心向以

32、人為中心以人為中心轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變，從金字塔式的多層次管理結(jié)構(gòu)向從金字塔式的多層次管理結(jié)構(gòu)向扁平的扁平的網(wǎng)絡化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變網(wǎng)絡化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的，從傳統(tǒng)的順序工作方順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，從，從按照功能劃按照功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的、自主分部門的固定組織形式向動態(tài)的、自主管理的小組工作組織形式轉(zhuǎn)變管理的小組工作組織形式轉(zhuǎn)變，從而快，從而快速響應市場，根據(jù)市場變化組織生產(chǎn)，速響應市場，根據(jù)市場變化組織生產(chǎn)，實現(xiàn)現(xiàn)代化實現(xiàn)現(xiàn)代化“集成管理集成管理”。l（1 1）有利于推動企業(yè)管理體制的變革）有利于推動企業(yè)管理體制的變革第二節(jié)第二節(jié) 虛擬網(wǎng)絡及對我國的制造業(yè)的影響虛擬網(wǎng)

33、絡及對我國的制造業(yè)的影響l分散網(wǎng)絡化制造是實現(xiàn)敏捷制造的一分散網(wǎng)絡化制造是實現(xiàn)敏捷制造的一種生產(chǎn)模式，是指種生產(chǎn)模式，是指把動態(tài)的、沒有規(guī)律把動態(tài)的、沒有規(guī)律的和地理上相隔的集團成員的和地理上相隔的集團成員，利用信息利用信息和通信技術(shù)把它們組織起來和通信技術(shù)把它們組織起來，利用不同，利用不同地區(qū)的現(xiàn)有地區(qū)的現(xiàn)有生產(chǎn)資源進行生產(chǎn)生產(chǎn)資源進行生產(chǎn)，以便快，以便快速推出高質(zhì)量、低成本的新產(chǎn)品。速推出高質(zhì)量、低成本的新產(chǎn)品。l在我國的機械制造業(yè)中，不乏大型骨在我國的機械制造業(yè)中，不乏大型骨干企業(yè)，有些企業(yè)甚至跨越不同地區(qū)和干企業(yè)，有些企業(yè)甚至跨越不同地區(qū)和國家，在世界各地設有許多的子企業(yè)或國家，在世界各地設有許多的子企業(yè)或辦事處。辦事處。 l比較好的解決方案是采取比較好的解決方案是采取虛擬網(wǎng)絡虛