1 前言
制造業為了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T、Q、C、S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．
為了提高競爭能力，企業應當能夠對市場需求的變化作出快速敏捷的反應，并及時地對自身的生產作出合理的調整與重新規劃．計算機軟硬件技術及網絡技術的迅速發展為實現這一目標提供了強有力的支持．基于這些因素，90年代中有許多新概念、新觀點應運而生，虛擬制造（VirtualManufacture)就是其中之一，它代表了一種全新的制造體系和模式．在虛擬制造中，產品開發是基于數字化的虛擬產品開發方式（VirtualProductDevelopment），以用戶的需求為第一驅動，并將用戶需求轉化為最終產品的各種功能特征．VPD保證了產品開發的效率和質量，提高了企業的快速響應和市場開拓能力．
2 虛擬制造的定義及特點
對虛擬制造的研究還處于不斷的深入、細化之中，國際上尚沒有對其作出一個統一的公共定義．不同的研究人員從不同角度出發，給出了各具特點的描述，其中有代表性的包括以下幾種：
Kimura的定義為：虛擬制造是指通過對制造知識進行系統化組織與分析，對整個制造過程建模，在計算機上進行設計評估和制造活動仿真．他強調通過用虛擬制造模型對制造全過程進行描述，在實際的物理制造之前就具有了對產品性能及其可制造性的預測能力．
LawrenceAssociates則認為，虛擬制造是一個集成的、綜合的可運行制造環境，其目的是提高各個層次的決策與控制．
美國Wright空軍實驗室則對虛擬制造作出了如下定義：虛擬制造建立在計算機建模、分析和仿真技術的基礎之上，它是對這些技術的綜合應用．這種綜合應用增強了各個層次的設計制造、生產決策與控制能力．
從這些定義可以看出，虛擬制造涉及到多個學科領域，是對這些領域知識的綜合集成與應用．計算機仿真、建模和優化技術是虛擬制造的核心與關鍵技術．可以認為，虛擬制造是對制造過程中的各個環節，包括產品的設計、加工、裝配，乃至企業的生產組織管理與調度進行統一建模，形成一個可運行的虛擬制造環境，以軟件技術為支撐，借助于高性能的硬件，在計算機局域/廣域網絡上，生成數字化產品，實現產品設計、性能分析、工藝決策、制造裝配和質量檢驗。它是數字化形式的廣義制造系統，是對實際制造過程的動態模擬．所謂“虛擬”，是相對于實物產品的實際制造系統而言的，強調的是制造系統運行過程的計算機化．
由于計算機軟硬件技術和網絡技術的廣泛應用，虛擬制造具有以下幾個特點：
（1）無須制造實物樣機就可以預測產品性能，節約制造成本，縮短產品開發周期．
（2）產品開發中可以及早發現問題，實現及時的反饋和更正．
（3）以軟件模擬形式進行產品開發．
（4）企業管理模式基于Intranet或Internet,整個制造活動具有高度的并行性．
3 虛擬制造的種類
廣義的制造過程不僅包括了產品的設計加工、裝配，還包含了對企業生產活動的組織與控制．從這個觀點出發，可以把虛擬制造劃分為三類：以設計為中心的虛擬制造、以生產為中心的虛擬制造和以控制為中心的虛擬制造．
3.1 以設計為中心的虛擬制造
以設計為中心的虛擬制造強調以統一制造信息模型為基礎，對數字化產品模型進行仿真與分析、優化，進行產品的結構性能、運動學、動力學、熱力學方面的分析和可裝配性分析，以獲得對產品的設計評估與性能預測結果．
3.2 以生產為中心的虛擬制造
&nbs |
