全球掀信息化制造浪潮 “虚拟制造”打破时空限制

它采用计算机仿真与虚拟现实技术，将制造链条的设计、制造、运输、装配、规划等各环节均在计算机上模拟运行并实现，在虚拟制造环境中生成数字化产品原型代替传统的实物样品进行试验，缩短产品研发设计与生产制造周期，降低产品开发成本，增强快速响应市场变化的能力。

在全球化和信息化的新形势下，企业必须能对市场需求的变化做出快速敏捷的反应，并及时对生产做出合理的调整与重新规划，即生产活动要具有高度的柔性。目前，全球正在兴起新一轮信息化制造浪潮，虚拟制造就是信息化制造的一种重要技术，是现代制造的重要标志。

打破时空限制

虚拟制造是采用计算机仿真与虚拟现实技术，将制造链条的设计、制造、运输、装配、规划等各环节均在计算机上模拟运行并实现。在产品真正制出之前，在虚拟制造环境中生成数字化产品原型代替传统的实物样品进行试验，对其性能和可制造性进行预测和评价，以增强制造过程的决策与控制能力，从而缩短产品的研发设计与生产制造周期，降低产品的开发成本，增强快速响应市场变化的能力。

伴随着虚拟制造技术，相应地出现了虚拟企业。它可以打破传统的地域、时域的限制，通过网络实现资源共享，变分散为集中，实现异地设计、异地制造，从而使产品开发快速、优质、低耗地响应市场变化。它是实现敏捷制造的有效手段。

国外应用

虚拟制造在美国、德国、日本等工业发达国家已得到不同程度的研究和应用。

波音公司设计的777飞机是世界上第一款采用数字样机设计的产品，由5000名工程师用300万个原件，花了5年的时间创造出来(缩短了3年)，已成为虚拟制造从理论研究转向实用化的一个里程碑。波音787飞机项目可谓是目前数字化技术应用的经典项目之一，从研发设计到生产及生产保障，均全程采用三维模型和数字仿真技术。其下线仪式上并没有出现真正的飞机，而是以虚拟的方式标志着787的成功研制。

全球七大汽车集团已经广泛应用虚拟制造。福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司在新型汽车的开发中已经大量应用虚拟制造技术，大大缩短了产品的发布时间;德国汽车业应用虚拟制造技术最快也最广泛，目前德国所有的汽车制造企业都建成了自己的虚拟现实开发中心。奔驰、宝马、大众等的报告显示，应用虚拟制造技术，以“数字汽车”模型来代替木制或铁皮的汽车模型，设计发动机、车体、电气线路等，并进行有关分析和模拟数控加工及质量检验，开发成本最多可降低到原先的十分之一。

快速消费品等行业也通过虚拟制造降低成本，提高研发效率和产品质量。

向“中国智造”转变

当国外制造业已经将网络变成制造总装的指挥部时，处在国内外市场一体化竞争环境下的中国制造业，如果仅仅常规地提升制造业的设计能力、加工能力和制造能力，显然是行不通的。

借助虚拟制造技术，提升智造水平，推动制造业转型升级，一是需要加快发展完善虚拟现实技术、仿真技术等支撑技术系统，二是实施和完善虚拟制造技术平台(包括精益生产和并行工程等)，三是构建支撑虚拟制造发展的生态环境(资金税收人才以及示范工程等)。文/ 陈旺年