产品生命周期的虚拟装配技术

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附录 A

产品生命周期的虚拟装配技术

©高等教育出版社和写照摘要 2006 年第 VA (虚拟装配)提供

更高效，直观，简便的装配过程建模，仿真和分析。以往的研究中目光几

乎是孤立和分散, 并没有既定的理解和界定，专家也没有从宏观和综合的观点。

基于分析的内涵，内部相关，一名巴解组织商 Vata (产品生命周期的虚拟装配技

术结构)，提出了在该体系中，高度分解成四个基本要素：原理与方法装配设计

(大会) ，装配分析和评价，虚拟装配模型和虚拟装配工具。融合，竞合，一体

化与合作的四个主要特征 VA 的基础。关键技术的 VA 包括虚拟装配模型,虚拟

装配分析和评价，虚拟装配工艺规划的讨论。最后，原型系统建立的可行性验

证的方法。

关键词：虚拟装配，产品生命周期，装配模型，可装配性设计，装配工艺

规划

1）引言

大会是一个重要的活动，在产品生命周期并日益成为最重要的因素，影响

了产品的性能，质量，上市时间和成本。在现代制造业中，装配占 20%至70%

的总生产工作，平均为 45%。

[1]很久以前，译自，计算机集成制造系统，2005，11 ( 10 ) (中文)刘建华( )

宁汝新，姚军，湾碧乐学院机械与汽车工程，北京理工大学，北京

100081，China 电子邮件： jeffliu@bit.edu.cn。

2）虚拟装配的概念和内涵

虚拟装配是一个新的研究领域，近多年来，已涌现出许多学者在研究解释，

对它不同的看法。

宋荆州等界定，联系，是利用虚拟现实技术，计算机图形学，人工智能技

术，仿制和技术构建的虚拟模型的产品和虚拟环境,以分析和相互模仿，产品装

配过程和结果。它不仅可以验证，评价和预测装配的产品，而且还提供了直观

的经济合理的规划措施的组装过程。张林轩界定联系作为一个组合的 DFA (面

向装配的设计)技术和虚拟现实技术，鉴于行政长官(并行工程)，以联系为核心

组成的虚拟产品(虚拟产品开发) 。Connacher.保持看法，是“利用计算机工具,

使或'协助'装配相关的工程决策，分析，预测模型，可视化，并提出数据未经物

理实现的产品或工序配套”。因此，专家应参与分析和决策中的所有组件相关

程序。一些学者认为,议会是一个阶段的生产制造，因此，虚拟装配的是被视为

一种模拟真实的装配过程。为了了解内涵的 VA 确切说法，从概念上的“虚拟

“应在第一位，“虚拟”技术专家有三个含义：

1)虚拟样机，研究对象VA 部技术并非物理模型，而是一个数字模型在计算

机上实现。

2)虚拟环境，仿真环境模糊控制技术是一种计算机模拟环境，而不是一个

现实的物理环境。但仿真环境，反映了物理环境，在某种意义上。

3)虚拟过程，装配过程是一个虚拟的过程，而不是实际的物理过程。但虚

拟过程，是一个映射物理装配过程。

因此，在一段距离“虚拟”模糊控制具有层次性，并通过计算机仿真和虚

拟现实技术的两个阶段，与虚拟现实技术的更高阶段的计算机模拟。换言之，

“虚拟”可以理解为两个方向，狭义与广义。在狭义的“虚拟”表示采用虚拟

现实技术等。从广义来说，“虚拟”表明，利用计算机仿真环境和数字模型进

行设计和制造活动前体产品已停产。在同一时间，意识认知可能不同，因为不

同的软件和硬件。举例来说，一个 CAVE (洞穴自动虚拟环境)，更是类似于一

个桌面，VR ( DVR )的环境。基于以上分析，本文从概念上 VA 的解释有两个

含义就是：狭义与广义。一般来说，组装方式是加入和装配的一个过程，以形

成最终产品。因此,从狭义来讲，在一个虚拟的计算机仿真环境中模拟和分析整

个产品的装配过程, 能帮助工程师建立,分析和评价产品的有关问题,如装配顺序,

装配路径,装配操作空间, 装配方法,装配资源(工具,夹具等) ,人为因素,装配线及

其他有关质量保证程序. 然而,在另一方面,产品的可装配性和装配质量不仅由过

程本身确定.,在产品生命周期的其他因素如草案的设计和制造其他因素对产品的

装配和质量也有关键性影响,. 因此,从广义来说,有必要从产品生命周期的角度

予以分析各种潜在的问题。. 因此,模拟仿真要关注产品的生产周期等问题并最

终实现它。

3 关于产品生命周期的模拟仿真技术的分析

从产品生命周期即(生命周期的虚拟装配技术体系) 来看，它由3个层次组

成:设计原则，装配分析和评价,模拟装配. 详细的虚拟分析如表一所示：

底层是虚拟装配模型,装配规则和知识, 所有这些都是基础数据装配仿真和分析.

从产品生命周期来看,模拟仿真涉及许多阶段,每个阶段有不同的研究,例如产品

的装配,在产品的结构细部设计,装配关系和装配公差装配细部设计, 产品的装配

顺序和产品的装配路径。生命周期的虚拟装配技术体系拆解为四个要素:

1 ) DFA 的原则:设计规范,设计标准,设计原则和方法.

2 )装配分析和评价:包括评价指标体系和方法. 为了实现并行的产品设计及产品

的装配工艺规划衡量产品装配相关的影响因素在此基础上,确保了产品的功能.

3 )仿真模型:描述几何信息和组装状态的产品. 虚拟装配模型不仅应该支持设计

师来表达装配关系, 而且还记录了装配工序,装配轨迹(即装配路径) ,装配顺序,装

配时间等

4 )仿真工具: 一系列仿真工具和 VA 的硬件环境. 这四个因素中 VA 对每个装配阶

段,相关的产品生命周期. 装配设计原则,是从许多专家的经验和知识和所设计的

指南得来的,可帮助提高产品的装配质量尤其对于起步阶段的产品。

. 仿真分析与评估系统为这些评价指标的产品提供系统评价指标,计算和分析方

法,. VA 的模型,它支持仿真的相关活动和过程,在产品生命周期进行装配分析和

评价.仿真工具箱提供了一系列的软件和硬件援助,以装配规划与装配分析. 在生

命周期的虚拟装配技术体系中, VA 和产品设计过程的分析是并行与交叉的:在实

践中, ,在不同阶段的设计信息传递,通过综合开发流发生在同一时间,分析结果由

VA 的软件系统反馈给以前的设计阶段. 对不同阶段，生命周期的虚拟装配技术

可以提供不同的分析,评价和决策工具,可用于提高产品的装配质量和性能. 涵盖，

竞合，一体化与并行是在生命周期的虚拟装配技术四个主要特点。

3.1 涵盖

生命周期的虚拟装配技术结合计算机仿真与虚拟现实技术, 在开发新产品的

过程中以协助决策仿真的活动. 特别是,应用虚拟现实技术可以提供一个直观的,

自然的和有效的人机环境，其中工程师,可以充分利用自己和其他专家的知识和

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附录A产品生命周期的虚拟装配技术©高等教育出版社和写照摘要2006年第VA(虚拟装配)提供更高效，直观，简便的装配过程建模，仿真和分析。以往的研究中目光几乎是孤立和分散,并没有既定的理解和界定，专家也没有从宏观和综合的观点。基于分析的内涵，内部相关，一名巴解组织商Vata(产品生命周期的虚拟装配技术结构)，提出了在该体系中，高度分解成四个基本要素：原理与方法装配设计(大会)，装配分析和评价，虚拟装配模型和虚拟装配工具。融合，竞合，一体化与合作的四个主要特征VA的基础。关键技术的VA包括虚拟装配模型,虚拟装配分析和评价，虚拟装配工艺规划的讨论。最后，原型系统建立的可行性验证的方法。关键词：虚拟装...

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