發(fā)布時間:2020-05-29
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1.智能設(shè)計技術(shù):智能設(shè)計技術(shù)是對傳統(tǒng)計算機設(shè)計技術(shù)(Computer Aided Design,簡稱CAD)的研究和加強,既具有傳統(tǒng)CAD系統(tǒng)的數(shù)值計算和圖形處理能力,又能滿足設(shè)計過程自動化的要求,對設(shè)計的全過程提供智能化的計算機支持,因此又被稱為智能CAD系統(tǒng),簡稱ICAD。智能設(shè)計技術(shù)有如下特點:1)以設(shè)計方法學(xué)為指導(dǎo):設(shè)計方法學(xué)對設(shè)計本質(zhì)、過程設(shè)計思維特征及其方法學(xué)的深入研究,是智能設(shè)計模擬人工設(shè)計的基本依據(jù)。2)以人工智能技術(shù)為實現(xiàn)手段:借助專家系統(tǒng)技術(shù)的強大知識處理功能,結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機器學(xué)習(xí)技術(shù),較好支持設(shè)計過程自動化。3)將傳統(tǒng)CAD技術(shù)作為數(shù)值計算和圖形處理工具:提供對設(shè)計方案優(yōu)化和圖形顯示輸出的支持。4)面向集成智能化:不僅支持設(shè)計的全過程,而且能為集成其它系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)交換接口。5)提供強大的人機交互功能:使設(shè)計師對智能設(shè)計過程的干預(yù),即人和人工智能的融合成為可能。隨著對市場及用戶數(shù)據(jù)的采集、分析和挖掘,以及參與式設(shè)計支撐技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的設(shè)計流程已從設(shè)計師為主導(dǎo)的為用戶設(shè)計,向著基于用戶需求的智能化設(shè)計轉(zhuǎn)變。
2.建模技術(shù):虛擬制造系統(tǒng)(Virtual Manufacturing System,簡稱VMS)是現(xiàn)實制造系統(tǒng)(Real Manufacturing System,簡稱RMS)在虛擬環(huán)境下的映射,是RMS的模型化、形式化和計算機化的抽象描述和表示。VMS的建模包括生產(chǎn)模型、產(chǎn)品模型和工藝模型三種類型。1)生產(chǎn)模型:可歸納為靜態(tài)描述和動態(tài)描述兩個方面。靜態(tài)描述是指系統(tǒng)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)特性的描述。動態(tài)描述是指在已知系統(tǒng)狀態(tài)和需求特性的基礎(chǔ)上預(yù)測產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。2)產(chǎn)品模型:產(chǎn)品模型是制造過程中,各類實體對象模型的集合。目前產(chǎn)品模型描述的信息有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品形狀特征等靜態(tài)信息。而對VMS來說,要使產(chǎn)品實施過程中的全部活動集成,就必須具有完備的產(chǎn)品模型,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,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,包括三維動態(tài)模型,干涉檢查,應(yīng)力分析等。3)工藝模型:將工藝參數(shù)與影響制造功能的產(chǎn)品設(shè)計屬性聯(lián)系起來,以反映生產(chǎn)模型與產(chǎn)品模型之間的交互作用。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)計模型以及物理和數(shù)學(xué)模型。
3.仿真技術(shù):仿真,就是應(yīng)用計算機將復(fù)雜的現(xiàn)實系統(tǒng)抽象并簡化為系統(tǒng)模型,然后在分析的基礎(chǔ)上運行此模型,從而獲知原系統(tǒng)一系列的統(tǒng)計性能。仿真是以系統(tǒng)模型為對象的研究方法,不會干擾實際生產(chǎn)系統(tǒng)。而且,利用計算機的快速運算能力,仿真可以用很短時間模擬實際生產(chǎn)中需要很長時間的生產(chǎn)周期,因此可以縮短決策時間,避免資金、人力和時間的浪費,并可重復(fù)仿真,優(yōu)化實施方案。仿真的基本步驟為:研究系統(tǒng)(收集數(shù)據(jù))、建立系統(tǒng)模型(確定仿真算法)、建立仿真模型、運行仿真模型,最后輸出結(jié)果并分析。產(chǎn)品制造過程仿真,可歸納為制造系統(tǒng)仿真和加工過程仿真:1)制造系統(tǒng)仿真,包括產(chǎn)品建模仿真、設(shè)計過程規(guī)劃仿真、設(shè)計思維過程和設(shè)計交互行為仿真等,以便對設(shè)計結(jié)果進行評價,實現(xiàn)設(shè)計過程早期反饋,減少或避免產(chǎn)品設(shè)計錯誤。2)加工過程仿真,包括切削過程仿真、裝配過程仿真、檢驗過程仿真以及焊接、壓力加工、鑄造仿真等。
4.虛擬現(xiàn)實技術(shù):虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality,簡稱VR)是綜合利用計算機圖形系統(tǒng)、各種顯示和控制等接口設(shè)備,在計算機生成的可交互的三維環(huán)境(稱為虛擬環(huán)境)中提供沉浸感覺的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)包括操作者、機器和人機接口三個基本要素。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對真實世界進行動態(tài)模擬,通過用戶的交互輸入,及時按輸出修改虛擬環(huán)境,使人產(chǎn)生身臨其境的沉浸感覺。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。
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