虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)

內(nèi)容概要

本書為《信息化管理培訓(xùn)系列教材》叢書之一，分為基礎(chǔ)技術(shù)、集成技術(shù)、專門技術(shù)和應(yīng)用實(shí)例4篇，全面系統(tǒng)地介紹了虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)，是作者多年來的科研與實(shí)踐成果的總結(jié)，內(nèi)容新穎，適用性強(qiáng)，通用性高，實(shí)例豐富。    本書可作為高等院校研究生的參考教材，也可作為企業(yè)信息化和相關(guān)技術(shù)人員及科研工作者的參考書，以及企業(yè)進(jìn)行虛擬產(chǎn)品開發(fā)實(shí)施的培訓(xùn)教材。

作者簡介

范文慧，1966年11月生，博士，清華大學(xué)自動化系副教授，中國系統(tǒng)仿真學(xué)會常務(wù)理事，中國自動化學(xué)會系統(tǒng)仿真應(yīng)用專業(yè)委員會副秘書長。主要從事復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同仿真和協(xié)同優(yōu)化等方面的研究，完成國家863／CIMS項(xiàng)目3項(xiàng)、自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，參編教材培8，編寫教材1部，

書籍目錄

前言第一篇  基礎(chǔ)技術(shù)  1  虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)概論    1.1  虛擬產(chǎn)品開發(fā)概念    1.2  虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)    1.3  虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的發(fā)展    1.4  小結(jié)  2  計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和面向制造與裝配的設(shè)計(jì)技術(shù)    2.1  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)    2.2  計(jì)算機(jī)輔助加工    2.3  計(jì)算機(jī)輔助工程    2.4  計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)    2.5  面向制造和裝配的設(shè)計(jì)    2.6  小結(jié)  3  虛擬樣機(jī)技術(shù)    3.1  產(chǎn)生背景    3.2  虛擬樣機(jī)及虛擬樣機(jī)技術(shù)    3.3  虛擬樣機(jī)在產(chǎn)品全生命周期中的應(yīng)用    3.4  虛擬樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)    3.5  虛擬樣機(jī)支撐環(huán)境    3.6  虛擬樣機(jī)技術(shù)典型應(yīng)用    3.7  小結(jié)第二篇  集成技術(shù)  4  信息集成技術(shù)    4.1  背景    4.2  國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀    4.3  STEP與CAD／CAPP／CAM系統(tǒng)的集成    4.4  CAPP／CAM信息集成技術(shù)    4.5  小結(jié)  5  虛擬產(chǎn)品開發(fā)過程集成技術(shù)    5.1  基本概念    5.2  產(chǎn)品開發(fā)過程的層次結(jié)構(gòu)與行為分析    5.3  螺旋式的產(chǎn)品開發(fā)過程模型    5.4  虛擬產(chǎn)品開發(fā)的能力成熟度模型    5.5  以過程為中心的開發(fā)支持環(huán)境    5.6  小結(jié)  6  產(chǎn)品數(shù)據(jù)和生命周期管理技術(shù)    6.1  產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的功能    6.2  產(chǎn)品生命周期管理的功能    6.3  產(chǎn)品數(shù)據(jù)和生命周期管理的體系結(jié)構(gòu)    6.4  產(chǎn)品數(shù)據(jù)和生命周期管理的應(yīng)用    6.5  小結(jié)第三篇  專門技術(shù)  7  虛擬加工技術(shù)    7.1  加工過程仿真軟件描述    7.2  虛擬加工技術(shù)    7.3  三種圖形仿真檢驗(yàn)方法    7.4  數(shù)控代碼的翻譯方法    7.5  實(shí)體提取方法的研究    7.6  實(shí)體碰撞和干涉檢驗(yàn)算法    7.7  材料切除過程仿真算法    7.8  一個典型的虛擬加工系統(tǒng)    7.9  小結(jié)  8  虛擬裝配技術(shù)    8.1  概述    8.2  虛擬裝配技術(shù)國內(nèi)外研究概況    8.3  基于廣義設(shè)計(jì)過程的同步面向裝配的設(shè)計(jì)方法    8.4  裝配信息建模    8.5  裝配資源建模    8.6  裝配工藝規(guī)劃與仿真    8.7  裝配工藝規(guī)劃后處理    8.8  虛擬裝配支持系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用實(shí)例    8.9  小結(jié)  9  虛擬產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用實(shí)例    9.1  面向并行工程的航天某型號產(chǎn)品開發(fā)    9.2  面向并行工程的鐵路貨車產(chǎn)品開發(fā)    9.3  摩托車虛擬產(chǎn)品開發(fā)平臺    9.4  小結(jié)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一篇　基礎(chǔ)技術(shù)　　1　虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)概念　　產(chǎn)品開發(fā)的傳統(tǒng)模式是由工程師設(shè)計(jì)出產(chǎn)品并制造出物理樣機(jī)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行測試和驗(yàn)證，如果產(chǎn)品達(dá)不到規(guī)定的要求，就反復(fù)進(jìn)行這一過程，直到滿意為止。由于采用物理樣機(jī)往往需要進(jìn)行多輪的加工、裝配、測試和再設(shè)計(jì)循環(huán)，導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)周期長、成本高。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展及其在工程中應(yīng)用的逐步深入，虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)逐漸產(chǎn)生并發(fā)展起來?！　”菊率紫汝U述了虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的概念，然后重點(diǎn)分析了虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的組成（包括基礎(chǔ)技術(shù)、集成技術(shù)和專門技術(shù)），最后介紹了虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的發(fā)展?！　?.1　虛擬產(chǎn)品開發(fā)概念　　虛擬產(chǎn)品開發(fā)（Virtual Product Development，VPD）是指在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)、開發(fā)產(chǎn)品并產(chǎn)生虛擬樣機(jī)的過程和活動?！　PD是在計(jì)算機(jī)上建立產(chǎn)品模型，對模型進(jìn)行分析，然后改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，用數(shù)字模型代替原來的實(shí)物原型，用虛擬樣機(jī)代替物理樣機(jī)進(jìn)行分析、測試和再設(shè)計(jì)循環(huán)。因此，虛擬樣機(jī)（Virtual Prototype，VP），有時亦稱為數(shù)字樣機(jī)，是物理樣機(jī)在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)。該物理樣機(jī)既可以是已經(jīng)開發(fā)出來的產(chǎn)品實(shí)物原型，也可以是未來要開發(fā)的?！　PD技術(shù)將產(chǎn)品開發(fā)全過程數(shù)字化，用計(jì)算機(jī)模擬整個產(chǎn)品開發(fā)過程，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、加工、裝配、測試等過程。當(dāng)這種設(shè)計(jì)—分析—再設(shè)計(jì)循環(huán)到滿足設(shè)計(jì)要求的時候，才在虛擬樣機(jī)基礎(chǔ)上制造物理樣機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證。由此，可以大為減少產(chǎn)品開發(fā)所需的物理樣機(jī)，從而節(jié)省大量的人力、物力和財力，降低開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，保證產(chǎn)品開發(fā)一次成功，增強(qiáng)企業(yè)快速適應(yīng)市場變化的能力?！　PD針對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)階段，是采用虛擬制造技術(shù)所進(jìn)行的產(chǎn)品開發(fā)活動，相應(yīng)于面向設(shè)計(jì)的虛擬制造，其結(jié)果是產(chǎn)生虛擬樣機(jī)，因此虛擬產(chǎn)品開發(fā)是虛擬制造的一部分。但虛擬制造中的“制造”是“大制造”（Big Manufacturing），除了產(chǎn)品開發(fā)以外，還包括制造產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)及產(chǎn)品生命周期的其他內(nèi)容，因而其內(nèi)涵要廣泛得多。

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