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虚拟模具制造技术的研究与探讨

文章作者:来源:www.shijxysm.com时间:2019-10-30



0。简介

在1990年代,世界制造业的竞争不断加剧,这使当前的制造业面临着巨大的挑战。这一挑战主要归因于市场和技术。面对这一挑战,新制造技术的不断发展和相互渗透已导致整个制造业生产方法的第二次转变。虚拟制造技术(VMT)是先进的下一代制造技术,可实现从产品设计,分析,加工到管理的灵活,经济的组织。促进VMT在模具制造业的发展和应用是我们的使命。

1。模具行业的问题和现实要求

现代模具制造和加工行业应以对全球市场的需求为特征,并通过模具CAD/CAE/CAM技术的应用来实现高质量,高效率,低成本的产品生产。国际市场追求的目标。传统的模具设计和制造大多是通过经验或使用进口或自行开发的CAD/CAM软件来实现的。整个过程是长期的,高成本的且效率低下的。有很多缺点:(1)设计科学性差,对经验的依赖性强,模具的试用周期长,并且重新设计的可能性增加,导致模具的总成本增加。 (2)市场需求分析,模具设计,制造和产品加工是独立区分的。没有生产管理的整体概念。项目通常缺乏可行性和经济效益评估,无法积极关注全球市场需求的动态。 (3)尽管采用了一些先进的CAD/CAE/CAM技术,但在总体管理中,整个操作过程是串行而不是并行的。 (4)自行开发新系统需要花费大量时间和精力,对于实际使用和商业化而言并不理想。购买一些成熟的软件需要大量的前期投资和后期维护资金。这些缺点是限制模具工业发展和繁荣的主要原因。因此,它们不能满足现代制造中灵活,快速,低成本和高质量的要求。

因此,提出了对模具行业现实的要求。模具行业不仅必须通过计算机辅助技术,而且必须快速响应用户的需求。只有大大缩短整个模具的开发周期并降低其制造成本,才能迅速占领市场。满足此要求的一种方法是使用最佳的CAD,CAE或CAM或它们的组合技术来探索这种VMT系统的实施,从而为整个项目提供强有力的决策和技术支持,以实现全局优化并最终赢得胜利。市场。解决方案是动态集成分散在世界各地的硬件和软件技术。此集成与常规集成技术不同,它是虚拟的,并且仅由一个虚拟公司控制。它是并行工程思想和先进制造技术的综合体现。在模具的设计,分析和制造中引入和应用VMT理念,是解决上述问题,实现技术进步,提高经济效益,增强企业竞争力的极为有效的手段,也是21世纪最可行的新市场。世纪。开展业务的方式之一。

2。 VC3系统的构建及其结构框架

在上述分析和研究的基础上,本文提出了一种虚拟模具CAD/CAE/CAM系统思想,即VC3(VIRTUAL CAD/CAE/CAM)。在此,C3是指CAD,CAE和CAM。图1显示了VC3系统的结构框架。 VC3系统包括内部核心数据仓库,即数据库和知识库,其管理系统以及应用程序专家系统。它是由虚拟公司的主管控制的紧凑结构,每个专家系统在数据仓库中共享信息。实时在线决策支持,主管具有对这些决策的最终审计决策权;外部虚拟系统包括模具CAD,CAE和CAM系统,经济和技术咨询系统,质量检验系统以及销售服务系统。某些子系统,但这是一个松散的结构系统,具体取决于项目的要求;内层和外层通过网络连接,依靠强大的网络协议来实现信息交换,此外,销售服务系统直接负责虚拟公司的负责人。此外,其他系统也是来自各种专家系统的专家的责任。整个系统并行运行。

3。 VC3系统环境技术分析

现代企业的共同特征是及时引进最新的科学技术成果和改进现有工艺,从而可以更有效,更经济地组织生产。尤其是在面对市场经济之后,虚拟模具CAD/CAE/CAM系统实质上是集成技术的虚拟实现。其思想和技术基础是利用敏捷制造增材制造技术的“竞争+合作/合同”机制,建立虚拟公司,并发挥当地专业知识;并行工程CE,实现设计,处理,会计和管理的集成;专家系统ES执行领域知识和复杂问题的评估和推荐,并通过使用网络和高级管理系统NT-MS实现虚拟集成技术。

国内外一些大型科研机构可用于模具设计,制造和分析的CAD/CAE/CAM系统仍然更加成熟。充分利用这些软件系统的优势,并充分发挥它们各自的优势,为VC3系统提供服务。

虚拟系统网络的日常管理必须适应规模和类型不断变化的环境。因此,网络必须配备最先进的技术服务支持以及良好的安全性和机密性。当前,网络技术正在迅速发展,并得到了广泛的应用。因此,它对实现VC3系统具有绝对的支持。根据虚拟系统的要求,建议:(1)整个系统采用Internet等广域网,每个子系统采用局域网或定制网络环境; (2)在网络连接中,应优先选择集成网络的互连结构来完善系统。动态性能和灵活性; (3)在网络传输技术方面,应使用最新的ATM技术来确定网络传输模式,该模式可以将LAN和WAN与完整的端到端协议相结合。 (4)在网络安全方面,整个系统应采用TCP/IP网络协议;企业级网络安全措施可以使用网络路由器或Intranet防火墙技术; (5)在CAD/CAM制造信息交换,企业内部通信网络中使用MAP/TOP行业标准协议。

在大量的在线信息处理中,不仅要确保轻松访问,管理和协调数据,最重要的是要能够为用户提供决策支持。对于制造商而言,通过数据仓库的应用获取产品的各种需求信息将是完成数据收集,技术集成和效率提高的最有效方法。数据仓库是动态的“信息处理工厂”。数据仓库技术具有成熟的支持工具,例如智能代理和多维分析工具(MDA)。在分析数据仓库信息存储结构时,VC3应该使用分层关系来存储数据。

在系统环境管理方面,整个系统有一个共享的数据库和知识库;由总监理协调各个专家的工作,当有项目时,形成一个公司;当没有项目时,这个公司就不存在。因此,总监理的任务就是向各个专家进行咨询,分配和协调工作任务,信息总负责;要全权掌握好自己所拥有的信息管理系统。虚拟系统与传统方法表现最不同之处就是真正的实施手段及相关软件掌握在不同的网络端点上而不是在虚拟公司自己手中,因此,虚拟公司只有借之使用权而无拥有权。但是,在一个良好的网络协议的基础上,总监理及其下面的专家们对网络端点系统需求的数据和传输来去的信息与数据有绝对的支配权。靠良好信任度的网络合同协议相互之间进行远程合作,可以保证最优、最快、费用最合适地完成各个子功能。各个子系统之间不能互相联络,要有绝对地保障绝密的管理程序。

4.结论

VC3思想是敏捷制造技术、并行工程、专家系统、网络技术及先进的管理技术的综合体现。该系统的核心在于集成,实现方式采用虚拟手段。该虚拟系统的实现,有助于整个模具制造业找到一个新的应用发展突破点,真正体现高速、高效、高质的优势。通过实施VC3技术,预计产生的效益将是巨大的,有着目前其它模具CAD/CAE/CAM系统无可比拟的优越性。可以预见,这样的系统在不久的未来实现是必然的。而且随着技术的成熟,模具加工业虚拟现实(VR)技术也会随之实现。基于虚拟系统的模具业,将是21世纪市场上一种较好的、较快的实现产品的运营方式,可大大减低新产品开发的风险,提高经济效益,最终使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

VC3思想是敏捷制造技术、并行工程、专家系统、网络技术及先进的管理技术的综合体现。该系统的核心在于集成,实现方式采用虚拟手段。该虚拟系统的实现,有助于整个模具制造业找到一个新的应用发展突破点,真正体现高速、高效、高质的优势。通过实施VC3技术,预计产生的效益将是巨大的,有着目前其它模具CAD/CAE/CAM系统无可比拟的优越性。可以预见,这样的系统在不久的未来实现是必然的。而且随着技术的成熟,模具加工业虚拟现实(VR)技术也会随之实现。基于虚拟系统的模具业,将是21世纪市场上一种较好的、较快的实现产品的运营方式,可大大减低新产品开发的风险,提高经济效益,最终使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

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