虛擬制造技術的定義
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虛擬制造技術的定義范文第1篇
隨著經濟的全球化和社會的信息化，市場競爭日益激烈，顧客需求日趨多樣化。由于制造業產品價值鏈上的產品設計開發和銷售服務環節變得相對重要，現代的制造企業產品的上市速度、產品質量、生產成本和售后服務成為決定企業經營成敗的關鍵，為此產生了許多新的制造技術和制造系統，如柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS)等。今天的制造業已經成為同時對物質、信息和知識進行處理的產業。然而，這些系統仍然存在著一些問題，如：系統投資較大、周期較長，系統的效益和風險有效的評估可操作性差；不能確實有效地協調設計與制造各階段的關系，以尋求企業整體全局最優效益。隨著計算機網絡和虛擬現實等先進技術的出現，虛擬制造技術應運而生，它的誕生是現代科學技術和生產技術發展的必然結果，是各種現代制造技術與系統發展的必然趨勢。
二、虛擬制造的內涵
1.虛擬制造的定義。虛擬制造是實際制造過程在計算機的本質實現，即采用計算機仿真與虛擬現實技術，在計算機上實現產品開發、制造以及管理與控制等制造的本質過程，以增強制造過程各級的決策與控制能力。也就是說虛擬制造是對實際制造進行抽象、分析、綜合、得到實際產品的全數字化模型，其最終目標是反作用于實際制造過程，用來指導生產實踐。
虛擬制造技術可以分為三大類：一是以設計為中心的虛擬制造技術；二是以生產為中心的虛擬制造技術；三是以控制為中心的虛擬制造技術。
2.虛擬制造的技術特征。虛擬制造與實際制造相比，它具有如下主要特征：
(1)高度集成。虛擬制造中產品設計與制造過程是在虛擬的產品數字化模型中進行產品設計、制造、測試等過程，并且在虛擬的制造環境中檢驗其設計、加工、裝配和操作。因此，易于綜合運用系統工程知識、并行工程和人—機工程等多學科先進技術，實現信息集成、知識集成、串并行交錯工作機制集成和人—機集成。
(2)敏捷靈活。開發的產品(部件)可存放在計算機里，既節省倉儲費用，利于產品再次快速改型設計，從而大幅度縮短了生產準備周期，降低了成本，提高了產品從設計、制造到銷售全過程的整體性和敏捷性。
(3)分布合作。虛擬制造通過Internet可使分布在不同地點、不同部門的不同專業人員在同一產品模型上同時工作，相互交流，實現資源共享，發揮各自特長，實現異地設計、制造，從而使產品開發以快捷、優質、低耗響應市場變化，將制造業信息化與知識化融為一體。
三、虛擬制造技術對發展我制造業的作用
1.減少資源浪費，實現綠色制造。綠色制造是一個綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式，其目標是使產品在從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢的整個產品生命周期中，對環境的影響(負作用)最小，資源的使用效率最高。而虛擬制造技術的應用對整個制造工藝來說減少了廢棄物，這要比處理工廠已經排放的廢棄物大大節省開支，它將成為綠色制造的一部分。
2.規避生產要素缺乏、生產成本過高的局面。在實際生產前，在不消耗資源和能量的情況下驗證產品方案。在虛擬制造環境下，工程設計人員可以直接對設計出的產品進行各項實驗，檢查產品各方面的技術性能等，還可以對生產的組織和進度安排進行實驗，確立合理的進度表等。這樣就可大大降低生產成本，減少新產品開發的投資。
3.敏捷轉換產品生產，快速滿足市場需求。虛擬制造是“核心”企業按市場需求決定委托加工的任務單，將設計、生產、組裝的全部或部分任務外包給其他企業來完戎，而虛擬企業中的成員企業均擁有各自的優勢資源、核心技術，是專業程度很高的企業，容易對產品的某一零部件進行改進和創新，能敏捷地轉換不同類型產品的生產，從而快速滿足市場需求。
4.增強企業柔性和抗市場風險能力。“虛擬制造”能按市場需求決定委托加工的任務單，當產品的市場需求減少時，可以迅速降低委托加工量，而不用承擔生產過剩的風險。顯然，這部分風險分散轉嫁給了委托加工企業。但由于受委托方往往是專業化的加工企業，對分散轉嫁的風險具有較強的應變能力，常能在短時間內改變生產加工產品內容。5.突破中小企業的規模瓶頸。虛擬企業內部交易是一種“準市場交易”，它比純市場交易穩定，又比一體化企業內部交易靈活，集合了市場和企業的雙重優勢。企業通過虛擬制造有效避免或降低了在純市場、信息不對稱條件下尋求生產要素、進行交易的高成本，從而提升了產品在市場中的競爭力。企業突破傳統發展模式、擴大規模、跳躍發展成為可能。
6.通過分析設計的可制造性，虛擬制造可以提高產品設計質量、減少設計缺陷、優化產品性能。
四、結論
虛擬制造技術是虛擬現實技術和計算機仿真技術在制造領域的綜合發展及應用，它為制造業帶來全新的概念。它既是一項先進制造技術又是一種先進制造理念，這項新興的制造技術為制造業的發展指明了方向，減少了資源浪費，實現了綠色制造，使制造業達到了前所未有的高度集成化與優化，為先進制造技術的進一步發展提供了更廣闊的空間，是現代制造業信息化過程中不可逾越的階段。
參考文獻：
[1]長城企業戰略研究所課題組,制造業模式的歷史演變與虛擬制造模式產生的歷史背景[J].經濟研究參考,2001
[2]曹巖:虛擬制造的實施研究[J].制造業自動化，1999,6
虛擬制造技術的定義范文第2篇
關鍵詞：集成；系統；技術構成
一、現代集成制造系統的含義與定位
現代集成制造系統(Contemporary Integrated Manufacutring System)是計算機集成制造系統新的發展階段，在繼承計算機集成制造系統優秀成果的基礎上，它不斷吸收先進制造技術中相關思想的精華，從信息集成、過程集成向企業集成方向迅速發展，在先進制造技術中處于核心地位。具體地說，它將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機地結合，通過計算機技術使企業產品在全生命周期中有關的組織、經營、管理和技術有機集成和優化運行。在企業產品全生命周期中實現信息化、智能化、集成優化，達到產品上市快、服務好、質量優、成本低的目的，進而提高企業的柔性、健壯性和敏捷性，使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
二、現代集成制造系統的技術構成
先進制造技術(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個專有名詞目前還沒有準確的定義。通過對其內涵和特征的研究，目前共同的認識是：先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。其具有如下一些特點：
1、從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發展更加符合人類社會的需要；
2、從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮；
3、從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變，減少層次和中間環節；
4、從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變，縮短工作周期，提高工作質量；
5、從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態的自主管理的小組工作方式轉變。
通過對先進制造技術的定義和特點的分析發現，現代集成制造系統擁有先進制造技術的絕大部分特點，只不過先進制造技術所涉及的范圍要比現代集成制造系統大，現代集成制造系統在吸收計算機集成制造系統的優秀成果的基礎上，繼續推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態聯盟的研究工作，并不斷吸收先進制造技術中的成功經驗和先進思想，將它們進行推廣應用，由此使現代集成制造系統成為先進制造技術的核心。
（1）并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統方法。它要求產品開發人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶要求。為了達到并行的目的，必須建立高度集成的主模型，通過它來實現不同部門人員的協同工作；為了達到產品的一次設計成功，減少反復，它在許多部分應用了仿真技術；主模型的建立、局部仿真的應用等都包含在虛擬制造技術中，可以說并行工程的發展為虛擬制造技術的誕生創造了條件，虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的，并行工程的進一步發展就是虛擬制造技術。同時，并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技術支持下，將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重迭，充分利用了原有技術，并吸收了當前迅速發展的計算機技術、網絡技術的優秀成果，使其成為先進制造技術的基礎。
（2）虛擬制造(VM Virtual Manufacturing)虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發現制造中可能出現的問題，在產品實際生產前就采取預防措施，從而使產品一次性制造成功，達到降低成本、縮短產品開發周期，增強產品競爭力的目的。
（3）敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎的，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求作出快速反應，以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力，虛擬企業的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息集成發展到企業集成的必由之路，它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平，是現代集成制造系統的發展方向。
（4）綠色制造(GM Green Manufacturing)綠色制造是一個綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢的整個產品生命周期中，對環境的影響(負作用)最小，資源的使用效率最高。綠色制造的提出是人們日益重視環境保護的必然選擇，發展不能以環境污染為代價。國際制造業的實踐表明，通過改進整個制造工藝來減少廢棄物，要比處理工廠處理已經排放的廢棄物大大節省開支。綠色制造的實現可以通過計算機仿真來達到目的，即它是虛擬制造的一部分。從可持續發展戰略的觀點看，綠色制造是必然選擇，它將成為現代集成制造系統的一個重要的組成部分。
從以上的分析中我們可以看到：各種先進制造技術是相互關聯、彼此交叉的，在先進制造技術的含義下，現代集成制造系統成為它的核心，并隨著先進制造技術的不斷發展而發展。
參考文獻
［1］李伯虎等.現代集成制造系統的發展與863/CIMS主題的實施策略.CIMS，1998,(10).
虛擬制造技術的定義范文第3篇
關鍵詞： 虛擬現實 汽車工業 產品設計
1.引言
虛擬現實技術，是近年發展起來的高級計算機技術，是建立在計算機圖形學、仿真學、并行技術、人工智能、多媒體技術及高性能計算機系統等技術基礎之上的。目前世界上對虛擬現實還沒有一個確切的定義，不同的人對其有不同的理解，比較有代表性的定義有下列三種［1］：
（1）虛擬現實，英文名稱Virtual Reality，簡稱VR，是一種可以創造和體驗虛擬世界的計算機系統。這里所說的虛擬世界是指所有虛擬環境或給定仿真對象的全體。而“虛擬環境”一般是指用計算機生成的有立體感的圖形，它可以是一特定現實環境的表現，也可以是純粹虛構的世界。
（2）虛擬現實是使人可以通過計算機看見、操作極端復雜的數據并與之交互的一種方式。
（3）虛擬現實是一種媒介，它具有三維合成環境，人們可以按自己的意愿，從任選視點實時地在其中連續而自由地探測、考察和體驗。
Virtual Reality一詞最早是由美國VPL公司的創建人之一Jaron Lanier于20世紀80年代初正式提出來的。他認為，與傳統的“人―機界面”相比，虛擬現實技術具有質的飛躍。傳統的“人―機界面”是將用戶和計算機視為兩個獨立的實體，將界面視為信息交換的媒介，用戶將要求或指令輸入計算機內，計算機將信息或動作反饋出來。而虛擬現實技術則將用戶和計算機視為一個整體，通過各種直觀的工具將信息可視化，用戶直接置身于這種三維信息空間中自由地操作和控制各種信息，從而成為信息的主人。
2.虛擬現實技術在汽車工業中的應用
2.1在虛擬設計中的應用。
基于虛擬設計技術的對象是產品的結構和性能，從產品設計、分析、模擬、評測出發，對客戶所需求的產品性能和成本進行優化，它的對象是產品本身［2］。
近幾年來，CAID技術為企業在新產品開發過程中提供了有力的支持，但目前在虛擬設計中通常使用軟件組合來完成產品設計過程。例如復雜曲面的產品造型，多采用Rhino和Pro/Engineer，而產品的渲染則采用3DMAX或LightWAVE，其實質并沒有把設計人員從二維鼠標與鍵盤上解放出來，設計人員也并沒有真正參與到虛擬產品設計中來，在某種角度上限制了設計人員的積極性與創造性的發揮。
現代生產中產品的虛擬設計和開發就是建立虛擬樣機。以借助虛擬現實技術建立的三維汽車為例，在對汽車進行設計時，設計人員在具有全交互性的設計環境中，利用頭盔顯示器、具有觸覺反饋功能的數據手套、操縱桿、三維位置跟蹤器等裝置，將視覺、聽覺、觸覺與虛擬概念產品模型相連，不僅可以進行虛擬的合作，產生一種身臨其境的感覺，還可以實時地對整個虛擬產品（Virtual Product）設計過程進行檢查、評估，實地解決設計中的決策問題，使設計思想得到綜合。在交互性的虛擬環境快速成型設備上，設計人員對虛擬產品設計模型的直接設計，提高了設計人員積極性與創造性的發揮。
2.2在虛擬制造中的應用。
虛擬現實技術是虛擬制造系統的基礎和靈魂，虛擬制造系統是由多學科知識形成的綜合系統，是利用計算機支持技術對需要進行生產和制造的產品進行全面建模和仿真，它能夠仿真非實際生產的材料或產品，同時得出有關它們的信息。
虛擬制造系統（Virtual manufacturing system）由虛擬信息系統（Virtual information system）和虛擬物理系統（Virtual physical system）組成。虛擬信息系統也叫虛擬邏輯系統，主要是用來模擬處理設計、管理、計劃調度等制造活動中的信息；而虛擬物理系統是計算機對實際的加工車間，包括機床、材料、工人等進行建模，并在此模型的基礎上進行仿真實際制造系統的制造過程。
虛擬物理制造系統中的信息和實際的制造系統相一致，它是虛擬制造系統的關鍵。虛擬制造技術的應用范圍涉及產品的整個生命周期，它可以在生產設備、工裝和模具，甚至樣車的設計之前，很容易地對生產系統和工藝過程進行建模、修改、分析及優化。在汽車柔性生產系統（FMS）、計算機集成制造系統（CMIS）的設計和應用中，就廣泛運用了虛擬現實技術。
虛擬設計與虛擬制造都是圍繞著產品而展開的活動，是一個彼此相互聯系有機整體。虛擬模型相互關系如圖1所示。
2.3在虛擬試驗中的應用。
虛擬試驗技術作為汽車虛擬制造技術的一個關鍵環節，在汽車空氣動力學及汽車被動安全性研究中正得到越來越廣泛的應用，汽車被動安全性研究包括車身抗撞性研究、碰撞生物力學研究以及乘員約束系統和內飾件的研究。
虛擬試驗方法的核心是有限元法和多剛體動力學的數值方法，它通過一定的前后處理程序和數據轉換模板，以CAD文件為輸入，在計算機中模擬出與實際試驗一樣的環境。通過計算，得到試驗報告。
設計師設計出的新型汽車是否合理，往往需要經過碰撞、風洞等測試加以檢驗。最初檢驗新型汽車性能的方法是：先在一輛樣車上放置木偶，加速后讓它與墻壁碰撞，然后，再檢測車身與木偶的受損程度，由此斷定碰撞過程中車與人的受力情形。這種方法，不僅存在著嚴重的誤差，而且需先把樣車做出來，費事費力。而采用虛擬試驗方法，則只需先用木材、黏土或陶土做一輛汽車模型，在風洞中測定其空氣動力學數據，再把模型掃描進虛擬環境系統，把它放大成與真車一樣的大小。通過虛擬環境系統模擬撞車，可以精確地把木偶的手或腳的受力情況反映出來，采用這個系統，可以減少約一半的設計費用及時間。
3.虛擬現實技術在汽車工業中的前景展望
多媒體技術軟硬件飛速發展，特別是虛擬現實技術與多媒體技術有機結合，加快了設計人員從鍵盤和鼠標上解脫下來的速度，使虛擬設計技術在新產品開發應用方面也得到提升。雖然目前汽車工業應用虛擬現實技術進行產品開發、制造、試驗目前處于起步階段，主要應用于概念車和車身內外模型的開發，另外在汽車裝配中亦有少量使用，但我們相信，隨著傳感器與信息環境的交互技術等虛擬現實技術不斷發展和完善，它必將引起汽車行業各個領域的革命性變化。
3.1敏捷制造/虛擬工廠。
虛擬現實技術將廣泛應用于汽車工業，主要是以美國工業界提出的一個敏捷制造/虛擬企業為契機的。1991年，美國里海大學受美國國防部委托，組織編寫了《21世紀制造企業的戰略》的報告。在報告中，首次提出了敏捷制造（Agile manufacture）和虛擬企業（virtual enterprise）的概念。他們認為敏捷（agility）是一種能使企業在無法預測、持續變化的市場環境中保持并不斷提高競爭力的能力。
該報告設想到2010年建立美國汽車（USM）公司，實現汽車工業的敏捷制造/虛擬工廠，主要達到以下目的標：
（1）每輛USM公司的汽車都按用戶要求制造，每輛USM公司的汽車從定貨起3天內交貨。USM汽車在整個生命周期內有責任使用戶滿意，并且這種汽車能重新改造，使用壽命長。
（2）用戶可以利用USM公司的圖表、虛擬設計軟件設計自己所需的汽車，并了解其售價、運行費用等。
（3）用戶初步選定車型后，可進行模擬試驗，通過模擬試驗或重選或提出意見，滿意后辦理訂貨手續。
（4）USM公司工廠按年產6萬輛設計，同一條生產線上可裝配其所有型號的變型車，數量不限。
（5）在世界各地建廠，6個月內投產。
（6）4個月提出一種新車型。
（7）設計與制造能力匹配，產品設計與工藝設計同時進行，對全車設計與制造工藝進行虛擬設計和仿真。
（8）設計通過后，有計算機選擇所有制造設備，并投入生產。
未來敏捷制造/虛擬企業的模式將表現為由計算機網絡控制的多個柔性制造單元組成的分布式自動制造與虛擬制造系統。
3.2對并行工程的促進。
不斷發展的CAD、CAM、CAS（計算機輔助造型）、CAT（計算機輔助試驗）、CAE（計算機輔助工程分析）等各個領域滲入虛擬現實技術，并形成一個具有集成性、并行工程的網絡。各個虛擬現實工作室工作人員，可以在不同的地點、不同時間、不同場合進行虛擬現實對話，在進行產品設計的同時，虛擬現實技術有能力提供大量的數字化三維模型，對分析、研究、建立生產裝配線、工藝流程、原材料品種和消耗、工廠費用和成本等，通過檢測，最終選定一套最佳的工廠設計方案［3］。
同時，企業領導、工程技術人員、經銷商、供應商等，還可在該虛擬現實環境中，共同探討各種產品的性能與市場前景，以便生產出用戶滿意的汽車產品，并且有關產品的供貨合同、設計、生產、試驗、儲運等問題，都可以一并解決。
3.3供、銷商介入汽車生產。
以前，每當設計新車型時，經常會因一些技術參數的更改而與零部件供應商進行反復溝通與協商，而這些溝通與協商幾乎都是以郵件、傳真等方式進行的，很不方便。但在虛擬現實技術的環境中，主機廠工程技術人員設計新車型時，可要求主要零部件供應商將擬采用的零部件數據以CAD及CAS的方式輸入主機廠的數據庫，并讓它們進入主機廠的開發網絡，當主機廠修改設計方案時，與之配套的零部件也將實時進行修改，不必與供應商反復溝通與協商。
4.結語
目前，虛擬現實技術正滲入到汽車工業的各個領域，它不僅為汽車設計開發人員創造了更為寬松自由的工作環境，而且從根本上動搖了一些曾被視為經典的汽車產品設計開發理論和指導原則。虛擬現實技術已經被普遍認為是下一代產品設計的主要技術，它的推廣和應用將使汽車工業的思維模式、開發方式、部件供應、組織形式、市場競爭等方面產生全方位的創新和變革。在虛擬現實技術的未來發展中，虛擬汽車和真實汽車之間的界線將會變得越來越模糊。
參考文獻：
［1］李怡，李樹濤.虛擬工業設計［M］.北京：電子工業出版社，2003，6.
虛擬制造技術的定義范文第4篇
關鍵詞：高效能計算；系統軟件；虛擬化
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）06-0228-02
隨著信息技術的飛速發展，計算機技術更新日新月異，傳統的維性能時代已漸漸遠去，大規模高效能計算已經成為未來信息技術發展的必然趨勢。高效能計算體系是由美國國防部在2002年首先提出的以大規模高效能計算作為未來計算機發展的主導力量。高效能子最早是在經濟學中出現的，它的含義是以較少的投入量在較短的時間內極大地創造出更多的價值，實現各方效益的最大化。在計算機領域，大規模高效能計算則主要是指在盡短的時間內以最小的設備投入、資金投入和人力投入完成復雜的、超量的有效計算。我國863計劃也將高效能計算作為高端計算體系的重要研究對象。大規模高效能計算在體系軟件方面主要的體現可分為以下幾點：1）高效能。計算機的計算性能是由硬件的性能、大規模高效能體系的軟件以及應用程序共同決定的；2）低成本。盡可能地降低建設、運行和維護的費用是實現大規模高效能計算的重要條件之一；3）可靠性。計算機運行的可靠性一直是困擾高效能計算技術領域發展的重要因素之一，所以研制和開發出性能可靠的具有大規模高效能運算能力的計算機實現云計算的重要前提。通過設計和開發具有管理計算機運行功能的系統軟件是未來高效能計算發展的必然趨勢；4）易用性。大規模高效能計算機需要以系統軟件作為運行平臺，能夠為用戶提供能高效、方便的程序設計和運行環境實現計算機的易用性是系統軟件的重要所在；5）數據的安全性。大規模高效能計算是集諸多數據庫為基礎，以系統的云計算為核心的應用平臺，數據的安全性是整個體系正常運行的重要保證。本文對大規模高效能計算的系統軟件進行技術探討。
1 高效能計算技術
大規模高效能計算技術滲透于現代生活的各個方面，涉及現代科學技術的諸多領域，包括航空航天、現代通信、天氣預測、交通管理、工程機械、現代建筑、土木工程、資源勘探、海洋研究、深空探測等。自從1946年2月15日世界第一臺電子計算機問世到計算能力達以億次衡量的超級計算機的應用，計算機的發展得到了長足的進步，計算機的應用也有傳統意義上的單純的計算到在工業和農業領域大規模的廣泛運用，整個發展過程經歷了一次又一次的技術變革。現代計算機的廣泛運用與系統軟件的日益更新密不可分。
2 系統軟件的技術探討
2.1系統軟件的功耗管理
功耗在物理上定義為功率的損耗，指的是儀器、設備、元器件等的輸入功率和輸出功率之間的差值。功耗問題不僅在我們的日常家用用電設備中經常出現，而且在現今的各類型的高效能計算機中也普遍存在。對于百萬億次和千萬億次以上的高性能計算機，它們通常都含有大量的結點，功耗問題與系統性能的極速提升和功耗密度的增長是成正比例增長的，這不僅為現在日益緊缺的用電資源背道而馳，也嚴重地制約了高性能計算機的發展。
計算機系統軟件的功耗管理包含峰值功耗和能效兩個方面。大規模高效能計算的基本要求是盡可能地控制峰值功耗。通過系統軟件的開發與應用有效地調配大規模系統中的存在的大規模的空閑活躍節點，對節點進行管理和分類，建立以節點分類為基礎的功耗管理模式，盡量降低采樣和控制的規模。以系統軟件為背景動態調整空閑節點睡眠模式、基于設備內部時鐘保持正常運行狀態的設備掉電模式和基于基于設備內部時鐘停止運行狀態的設備掉電模式。
2.2用戶環境的虛擬化
虛擬化是指通過虛擬化技術將一臺計算機虛擬成多臺邏輯計算機的一種手段。在一臺計算機上能夠同時運行多個邏輯計算機，而且每個邏輯計算機也可同時運行不同的操作系統，并且它們的應用程序都可以在相互獨立的空間內正常的運行而彼此之間不受影響，從而顯著提高計算機的計算能力和工作效率。虛擬化使用軟件的方法能夠重新的定義劃分IT資源，能夠實現IT資源更有效地完成動態的分配，靈活的調度，跨域共享，顯著地提高IT資源利用率，使IT資源能夠真正地成為服務現實大眾的社會基礎設施，能夠更好地服務于各行各業中靈活多變的應用需求。
作為網格系統中的一個重要的計算資源，未來的高效能計算機
更需要一個能夠適應網格環境的編程模型和計算模式以及開發運行和系統管理等的優良環境。
2.3 虛擬化環境中的功耗管理
傳統的功耗管理可通過對系統的硬件設施和軟件程序進行升級和改造就能達到顯著地降低功耗的目的。與現實生活中傳統的功耗管理不同的是虛擬化環境中的功耗管理不能直接地去控制硬件設施，這是由于用戶操作系統對整個系統的執行狀態和行為完全未知。整個系統的執行行為不被客戶操作系統了解，硬件不可直接被控制；如果硬件狀態被虛擬機直接進行改變，就會影響其他虛擬機在同一硬件平臺上的運行，隔離特征是虛擬機破壞最基本的特征。在虛擬化實現層研究系統功耗的管理是面向虛擬機環境的功耗管理技術主要集中的領域，而提供給虛擬機內用戶的設施極其缺乏，實現系統功耗的優化只能依靠已有的功耗管理技術來實現。
2.4虛擬化技術在高效能計算領域中的應用前景
虛擬化在大規模高效能計算領域的應用還處于初級階段，但一些典型的應用系統已經如雨后春筍般地開始出現，如粒子探測器仿真系統已用于高能物理的仿真實驗，綜合實驗環境仿真系統被用來進行Botnet 研究，起落架協同仿真系統被用于復雜產品仿真等。
現代工業生產中，真實產品的制造是依靠虛擬制造的動態模擬的。虛擬制造是一種軟件技術，這種軟件技術是在計算機上通過模擬大規模復雜產品制造而發展起來的。具有建模和仿真環境是虛擬制造的典型特征，它在產品生產、工藝設計、調度計劃、后勤安排、財會管理、市場采購等過程為產品提供了一個集成的制造環境，能夠預測產品的功能和制造系統的工作狀態是虛擬制造在真實產品的制造活動廣泛地被推廣和應用的重要基礎。信息技術、仿真技術和虛擬現實技術是虛擬制造作為一種新的制造技術的重要支持。集中管理和共享資源是虛擬化技術常常采用的一種用來提高資源的利用率和實現資源的自動滿足需求的方法。
虛擬化在虛擬制造中具有廣闊的應用前景。現代工業中的汽車制造、飛機設計制造、國防建設、航空航天、電力交通等重要領域都有廣泛的應用。在今后的發展中，邁向虛擬化、網絡化、數字化、集成化、協同化方向的發展趨勢是虛擬制造在建模與仿真技術發展的方向，它為研究虛擬化高效能仿真系統提供了廣闊的發展和應用前景， 與此同時，虛擬化技術擴展和豐富了網絡化建模與仿真技術的內涵和應用。
3 大規模高效能計算之體系軟件未來發展
從高性能計算轉變成高效能服務是未來高效能計算發展的必然趨勢，而制約高效能計算技術發展的瓶頸是缺乏一種適合于高效能計算資源所需要的自然特性的計算環境，所以引入新的高效能計算資源管理方法勢在必行。高效能計算系統中能夠運用虛擬化技術，不僅使高效能計算資源管理的方式，訪問的方式和使用方式的到有效改變，而且使整個計算系統中的資源利用率得到顯著地提升，繼而使從計算系統的效能從整體上得到提升。面對大規模高效能計算出現的問題，大規模計算系統的效能的而研究可以從系統軟件的角度進行研究，兼顧功耗管理中常出現的多個目標，設計合理的解決功耗管理問題的方案，實現系統軟件完成大規模高效能計算。通過虛擬化管理實現傳統物理功耗管理機制與虛擬化功耗管理機制完全的有機兼容，為大規模高效能計算之體系軟件未來的發展開辟新的方向。
參考文獻：
[1] 劉勇鵬. 大規模高效能計算的系統軟件關鍵技術研究[D]. 長沙：國防科學技術大學， 2012.
[2] 陳小軍， 張Z. 面向高效能計算的虛擬化技術研究綜述[J]. 系統仿真學報， 2012， 24（4）：741-747.
虛擬制造技術的定義范文第5篇
關鍵詞：機械制造;數控技術;應用；發展方向
0引言
傳統的機械制造業無法實現靈活快速的生產[1]。數控加工技術由于其良好的柔性以及對良好的適應能力已經越來越受到重視[2]。隨著我國綜合實力地不斷提升，科技領域的發展也步入了嶄新的階段，數控技術不管是在應用功效方面或是技術工作效率等層面上都較之前發生了顯著地變化，大大提高了產品質量。因此，開展數控技術在機械制造業中應用的探究，以使其有效性得以最大限度的發揮出來。
1我國機械制造業的發展現狀
我國的機械制造業也已經形成了一定的規模，國內的機械制造業獲得了非常大的成就，可是相比較于世界的先進水平，依舊面臨比較大的差距[3]。高精度的機床難以實現發展的需要，特別是在數控機床的產量上、技術水平上都明顯地滯后于國際先進水平。因此應該大力發展先進數控技術，從而實現機械制造能力的提升[3]。
2數控技術的定義與特點
數控技術指的是在機械加工制造的過程中，利用手工或計算機CAM軟件編寫的程序對設備運行軌跡進行控制從而實現產品加工的一種技術[3,4]。數控技術具有控制自動化、高精度、高效率和成本低等特點，使其取代或改進傳統機械制造和加工設備，提高了機械制造和加工精度，降低了相應成本[3,4]。使得機械制造和加工行業得到極大發展，同時也促進相應配套設備的開發利用和生產方式的改變，增大了機械制造和加工的實際應用范圍。
3機械制造中數控技術發揮的優勢
3.1實現虛擬制造
在數控技術的眾多領域中，虛擬制造技術是其中應用較為廣泛的一種技術。虛擬制造技術也被稱作“擬實制造”技術，它的工作原理是借助一些高科技技術的結合比如信息技術、仿真技術等[5]，對現實活動中的信息以及相關人物進行模擬，對機械制造的整個階段進行仿真，采取多種方式對制造過程中存在的問題進行暴露，進而采取行之有效的方式加以預防，提高產品的生產效率。隨著科技地不斷發展，數控裝備的網絡化很大的滿足生產線、制造企業對信息集成的需求，為機械制造行業地發展起到一定的推動作用。
3.2提升機械制造的精度與效率
在機械制造過程中，借助計算機數控技術地應用，一方面可盡可能地縮短機械制造時間，優化機械制造的工藝流程，另一方面還可通過計算機對生產階段進行有效控制，實現對機械制造加工整個階段的自動化控制[5]。通過工藝過程的集成，操作人員只需一次裝卡即可完成某一零件的全部加工環節，裝卡次數的減少，大大增強了加工的精確度，生產效率也得到了顯著地提升。此外，通過計算機數控技術地有效應用，也為企業節省成本支出。
3.3優化機械制造機床的控制能力
在機械制造領域中，通過數控技術地有效應用，可對加工工序進行優化控制，同時可通過代碼來實現對機床的控制[5]。此外，機械制造中運用數控技術，提高了裝置的集成度，無需過多地零部件，即可進行生產，大大節省材料，而且所需要的接線量也較少，能夠有效避免事故發生現象，方便維修保養工作的開展。
4數控技術在機械制造中的應用
（1）在航天工業中的應用。在國內發展航天事業的過程中，傳統意義上的機械制造已經難以跟航天制造工業的現代化發展要求相符合，相比較于傳統意義上的機械制造加工業，在切割鋁合金和鋁材質上，數控技術可以實現更加理想的控制成效。另外，在航天航空工業當中應用數控技術，可以提高小部件材質的加工深度，從而節省應用的資源，防止浪費能源資源， 最終實現能源資源應用效率的提升。（2）在汽車工業中的應用。數控技術汽車零部件加工生產線集高柔性和高效率為一體，加快了產品的更新換代的速度。這種高速柔性的生產線能使產品實現多品種和中小批量的生產，建線投入比較少，生產的效率卻相當于組合機床的自動線。（3）在煤礦機械中的應用。煤礦資源是人們日常生活與生產的重要資源，為了提高煤礦資源的開采率，需要高質量、高標準的煤礦機械設備。煤礦機械開采效率的提升需要提高其自動化水平及控制水平，通過引入數控技術，使煤礦機械具有高質量、高標準以及高效率的優質，并且運用數控技術將現有的煤礦機械設備進行相應的改進，還能夠使煤礦機械生產設備的性能提升，以保證煤礦資源的順利開采[5]。
5數控技術的未來發展方向
（1）高速化和高精度。數控加工技術中三維曲面加工，通過64位CPU實現CAD/CAM技術，一定程度簡化操作指令，使編程更加簡單，設計更加人性化。另外，在此過程中還廣泛運用了“零傳動”直線電機技術，在數控技術的優化下把直線電動機的劣勢轉化成了優勢。（2）多功能化。數控機床在當前機械制造業中，很多時候都能達到一機多用的功能，科學合理的執行數控加工的動作，實現較多冗余的合理配置，保障設備能實現最高的利用效率。
6結束語
隨著機械制造和材料學的發展，數控技術在機械制造的應用前景越來越廣泛，產品需求的多樣化也給數控技術提出了新的要求。通過機械制造行業對數控技術的投入和嚴格要求，在提升其技術性能、及工作效率的基礎上，著重推動機械制造業產品的質量和效率，提升整體技術含量，促使我國機械制造業達到國際化工業技術標準，促進機械制造長遠穩定的發展。
參考文獻：
[1]胡俊,王宇晗,吳祖育等.數控技術的現狀和發展趨勢[J].機械工程師,2015(03):5-7.
[2]劉波.淺談機械加工工藝和技術[J].2014重慶市鑄造年會論文集,99-100.
[3]袁正輝.數控技術在機械制造中的應用研究[J].技術與市場,2017,24(01):63,65.
[4]張武.數控技術在機械制造中的應用現狀和發展趨勢研究[J].裝備制造技術,2017(02):260-261.
