1、引言

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平的大幅提高，人們對(duì)汽車(chē)的需求量越來(lái)越大，汽車(chē)模具的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。“質(zhì)量好”、“精度高”、“價(jià)格低”、“交貨期短”等是人們對(duì)現(xiàn)代汽車(chē)模具的基本要求。但是，汽車(chē)模具是一種大型模具，它體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精度和表面粗糙度要求較高，制造相當(dāng)困難。而且，為了減輕模具的重量采用的底座掏空的薄壁式結(jié)構(gòu)和為了維修容易中間型面采用的鑲拼結(jié)構(gòu)，給設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)了更大的困難。通常來(lái)說(shuō)，一個(gè)汽車(chē)覆蓋件零件需要3道或3道以上的工序才能完成，也就是說(shuō)，生產(chǎn)一個(gè)汽車(chē)覆蓋件零件至少需要3副或3副以上的模具。如果汽車(chē)覆蓋件零件在設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有考慮到實(shí)際制造情況，那么設(shè)計(jì)出來(lái)的模具在制造的時(shí)候可能根本就無(wú)法進(jìn)行加工，或者是制造出來(lái)的模具無(wú)法生產(chǎn)出預(yù)期的產(chǎn)品，從而導(dǎo)致模具的報(bào)廢，延長(zhǎng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，這種經(jīng)濟(jì)損失是無(wú)法想象的。但是，模具在設(shè)計(jì)階段是無(wú)法預(yù)料在制造過(guò)程中將出現(xiàn)的困難的。虛擬制造技術(shù)是一種軟件技術(shù)，是CAD/CAE/CAM/CAPP和仿真技術(shù)的更高階段，它能在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)模具從設(shè)計(jì)到制造到檢驗(yàn)的全過(guò)程，根據(jù)虛擬模型的仿真過(guò)程，可以在計(jì)算機(jī)上根據(jù)“實(shí)際”的加工情況來(lái)修改模具的設(shè)計(jì)，避免了在模具制造過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，從而達(dá)到縮短模具的開(kāi)發(fā)周期、降低開(kāi)發(fā)成本、提高生產(chǎn)效率的目的，因而是汽車(chē)模具開(kāi)發(fā)最有潛力最實(shí)用最有效的技術(shù)之一。

　　2 虛擬制造(VM)

　　虛擬制造(VirtualM anufacturing)又叫擬實(shí)制造，是80年代后期美國(guó)首先提出來(lái)的一種新思想，它是利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等對(duì)現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過(guò)程進(jìn)行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就采取預(yù)防措施，使得產(chǎn)品一次性制造成功，以達(dá)到降低成本、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。在虛擬制造中，產(chǎn)品從初始外形設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程的建模、仿真加工、模型裝配到檢驗(yàn)整個(gè)的生產(chǎn)周期都是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬和仿真的，不需要實(shí)際生產(chǎn)出產(chǎn)品來(lái)檢驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)的合理性，因而可以減少前期設(shè)計(jì)給后期加工制造帶來(lái)的麻煩，更可以避免模具報(bào)廢的情況出現(xiàn)，從而達(dá)到提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次成品率，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低企業(yè)的制造成本的目的。

　　虛擬制造自從產(chǎn)生以來(lái)人們就力圖給它一個(gè)統(tǒng)一的定義，但虛擬制造涉及的知識(shí)范圍十分廣泛，不同的研究人員，出發(fā)點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)也不同，因而理解也大不相同，導(dǎo)致虛擬制造至今為止仍沒(méi)有一個(gè)確切的定義。在不同的定義中，我們可以把虛擬制造理解為產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)、產(chǎn)品的虛擬制造技術(shù)和虛擬制造系統(tǒng)3方面關(guān)鍵技術(shù)的一個(gè)技術(shù)綜合。

　　2.1 產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)(VDT)

　　產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)(VirtualD esignT echnology)是面向數(shù)字化產(chǎn)品模型的原理、結(jié)構(gòu)和性能在計(jì)算機(jī)上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，仿真多種制造方案，分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能和可裝配性，以獲得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)評(píng)估和性能預(yù)測(cè)結(jié)果，從而優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，減少制造過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以到達(dá)降低成本、縮短生產(chǎn)周期的目的。

　　2.2 產(chǎn)品的虛擬制造技術(shù)(VMT)

　　產(chǎn)品的虛擬制造技術(shù)(VirtualM anufacturingTechnology)是利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的資源、環(huán)境、生產(chǎn)能力等對(duì)零件的加工方法、工序順序、工裝及工藝參數(shù)進(jìn)行選用，在計(jì)算機(jī)上建立虛擬模型，進(jìn)行加工工藝性、裝配工藝性、配合件之間的配合性、連接件之間的連接性、運(yùn)動(dòng)構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)性等的仿真分析。通過(guò)分析，可以提前發(fā)現(xiàn)加工中的缺陷及裝配時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，從而對(duì)制造工藝過(guò)程進(jìn)行相應(yīng)修改，直到整個(gè)制造過(guò)程完全合理，來(lái)達(dá)到優(yōu)化的目的。產(chǎn)品的虛擬制造技術(shù)主要包括材料熱加工工藝模擬、裝配工藝模擬、板材成形模擬、加工過(guò)程仿真、模具制造仿真、產(chǎn)品試模仿真等。

　　2.3 虛擬制造系統(tǒng)(VMS)

　　虛擬制造系統(tǒng)(VirtualM anufacturingS ystem)是將仿真技術(shù)引入到數(shù)控模型中，提供模擬實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的虛擬環(huán)境，即將機(jī)器控制模型用于仿真，使企業(yè)在考慮車(chē)間控制行為的基礎(chǔ)上對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制，其目標(biāo)是實(shí)際生產(chǎn)中的過(guò)程優(yōu)化，更優(yōu)的配置制造系統(tǒng)隨著 網(wǎng) 絡(luò) 時(shí)代的來(lái)臨虛擬制造技術(shù)得到了快速的發(fā)展，研究的領(lǐng)域也越來(lái)越寬，除了虛擬制造領(lǐng)域本身包含的虛擬制造的理論體系、設(shè)計(jì)信息和生產(chǎn)過(guò)程的三維可視化、虛擬環(huán)境下系統(tǒng)全局最優(yōu)決策理論和技術(shù)、虛擬制造系統(tǒng)的開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)、虛擬產(chǎn)品的裝配仿真、虛擬環(huán)境中及虛擬制造過(guò)程中的人機(jī)協(xié)同作業(yè)等內(nèi)容外，現(xiàn)階段專(zhuān)家們正投人大量的時(shí)間精力研究虛擬制造技術(shù)集成系統(tǒng)和相關(guān)的軟件開(kāi)發(fā)。美國(guó)華盛頓州立大學(xué)在PTC的Pro/enginee:等CAD/CAM系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)了面向設(shè)計(jì)與制造的虛擬環(huán)境VEDAM系統(tǒng)，它包括加工設(shè)備建模環(huán)境、虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境、虛擬制造環(huán)境和虛擬裝配環(huán)境。新加坡國(guó)立大學(xué)Lee和Noh等人利用因特網(wǎng)、專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具、HTML/VRML和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)作為工程和生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的虛擬制造原型系統(tǒng)。國(guó)外軟件公司在巨大應(yīng)用需求的推動(dòng)下，也先后推出了Deneb, Multigen, dVISE, World-ToolKit, EA1等一批支持虛擬制造的軟件。虛擬制造技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科多技術(shù)的綜合，它的相關(guān)技術(shù)支持包括仿真技術(shù)、建模技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、可視化技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，把這些技術(shù)很好的集成起來(lái)應(yīng)用是目前研究的重點(diǎn)。

　　3 虛擬制造在汽車(chē)覆蓋件模具中的應(yīng)用

　　汽車(chē)覆蓋件模具的開(kāi)發(fā)要受到可靠性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性、可制造性及可維護(hù)性等多方面的制約。在傳統(tǒng)的汽車(chē)覆蓋件模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中，當(dāng)模具設(shè)計(jì)及制造完成后，需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試修改，才能得到滿意的汽車(chē)零件。在調(diào)試過(guò)程中，一些成形缺陷，如破裂、起皺、回彈、翹角等問(wèn)題，主要是憑借模具鉗工師的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)試模、修模、再試模、再修模的循環(huán)過(guò)程才能解決。這種方法不但降低了生產(chǎn)效率，而且生產(chǎn)出的模具精度往往達(dá)不到預(yù)期的要求，還會(huì)加長(zhǎng)模具的開(kāi)發(fā)周期。而虛擬制造技術(shù)可以大大縮短這一周期。因?yàn)樵谔摂M現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，設(shè)計(jì)和制造汽車(chē)不需要建造實(shí)體模型，工程師可以利用虛擬的“自然”環(huán)境的可視化優(yōu)勢(shì)，把汽車(chē)模具的結(jié)構(gòu)分析、虛擬設(shè)計(jì)、部件裝配和性能優(yōu)化等融合在計(jì)算機(jī)虛擬制造系統(tǒng)中進(jìn)行，在綜合考慮汽車(chē)車(chē)身件的外觀總體布局及零部件之間的相互銜接相互作用等因數(shù)基礎(chǔ)上，對(duì)模具幾何尺寸、技術(shù)性能、生產(chǎn)和制造等方面進(jìn)行交互式的快速建模和仿真分析，從而避免了反復(fù)修模，保證了模具的精度要求;而且因?yàn)樯�成的仿真模型可被直接操縱與修改，數(shù)據(jù)可以反復(fù)利用，因而大大縮短了模具開(kāi)發(fā)的周期Cs-i21虛擬 制 造 技術(shù)與快速成形技術(shù)、反向設(shè)計(jì)、逆向工程、基于知識(shí)的工程設(shè)計(jì)等技術(shù)相比具有非常好的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)樘摂M制造技術(shù)具有獨(dú)特的虛擬設(shè)計(jì)制造環(huán)境，可以讓模具整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程完全在虛擬的“實(shí)際”環(huán)境中進(jìn)行，在達(dá)到預(yù)期的性能質(zhì)量等方面的要求后才開(kāi)始進(jìn)行實(shí)物制造，從而使制造出的模具一次性的滿足用戶需求，大大降低了模具的廢品率，減少企業(yè)的開(kāi)發(fā)成本。

　　3.1 汽車(chē)覆蓋件模具虛擬制造的開(kāi)發(fā)流程

　　汽車(chē)覆蓋件模具的虛擬制造開(kāi)發(fā)流程如圖1所示，首先從產(chǎn)品需求分析開(kāi)始，然后進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，再?gòu)膬?yōu)化設(shè)計(jì)到系統(tǒng)集成，通過(guò)使用相關(guān)開(kāi)發(fā)軟件，在虛擬環(huán)境中，構(gòu)造產(chǎn)品的虛擬模型。這是一個(gè)循環(huán)漸進(jìn)的過(guò)程，基于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)需求，采用相應(yīng)的仿真分析工具對(duì)虛擬模型的功能和性能進(jìn)行仿真分析，對(duì)虛擬模型的行為進(jìn)行模擬分析，并基于仿真分析的結(jié)果，通過(guò)反復(fù)建模~仿真分析~模型的改進(jìn)，直到虛擬制造出的模具滿足預(yù)期設(shè)計(jì)的目標(biāo)，才開(kāi)始進(jìn)行實(shí)物制造F1s7。由圖1可知，汽車(chē)覆蓋件模具在投人生產(chǎn)前就已經(jīng)通過(guò)了虛擬的“實(shí)際環(huán)境”的檢驗(yàn)，把實(shí)際制造中可能遇到的困難和設(shè)計(jì)上的不合理全部檢驗(yàn)出來(lái)，再讓設(shè)計(jì)工作人員進(jìn)行修改或者重新設(shè)計(jì)，直到整個(gè)制造過(guò)程能夠完全合理、順利的完成。這樣不但能縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，降低企業(yè)的研發(fā)成本，還可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

        3.2 汽車(chē)覆蓋件模具虛擬制造中的關(guān)鍵技術(shù)

　　在汽車(chē)覆蓋件模具虛擬制造過(guò)程中，涉及的相關(guān)技術(shù)非常多，任何一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的好壞都會(huì)影響模具的最后質(zhì)量，這也是虛擬制造技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展緩慢的原因之一。只有每項(xiàng)技術(shù)都掌握應(yīng)用的很好，虛擬制造出的產(chǎn)品才能和實(shí)際制造出的產(chǎn)品達(dá)成一致，才能達(dá)到減少開(kāi)發(fā)成本、縮短開(kāi)發(fā)周期、提高模具質(zhì)量的目的。其中比較難于掌握而又非常關(guān)鍵的技術(shù):

　　(1) 數(shù) 學(xué) 模型的建立建立一個(gè)簡(jiǎn)單而又能反映動(dòng)態(tài)制造過(guò)程的數(shù)學(xué)模型是虛擬制造技術(shù)在汽車(chē)覆蓋件模具中應(yīng)用的關(guān)鍵。數(shù)學(xué)模型建立的不合理，那么虛擬環(huán)境下仿真出來(lái)的制造過(guò)程就會(huì)與實(shí)際制造過(guò)程不一樣，起不到優(yōu)化模具設(shè)計(jì)的作用，從而達(dá)不到縮短開(kāi)發(fā)周期和減少開(kāi)發(fā)費(fèi)用的目的。因此，在使用虛擬制造技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)汽車(chē)覆蓋件模具的時(shí)候，必須建立一套合理的數(shù)學(xué)模型。在建立數(shù)學(xué)模型的時(shí)候，要認(rèn)真分析汽車(chē)覆蓋件模具的特征，根據(jù)模具功能和制造需求，找出其中主要的影響因數(shù)，提出合理的假設(shè)。建立的模型必須能反映模具全部的功能和制造關(guān)系，包括工作時(shí)模具型面受力的變化關(guān)系和沖壓件受力形狀的變化關(guān)系等，這樣才能仿真出實(shí)際的生產(chǎn)關(guān)系，才能預(yù)測(cè)生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的問(wèn)題，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造的目的。

　　(2) 系 統(tǒng) 集成與方案評(píng)估是汽車(chē)模具虛擬制造中前期工作的基礎(chǔ)。系統(tǒng)集成就是一個(gè)最優(yōu)化的綜合統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，需要諸多的技術(shù)支持，包括計(jì)算機(jī)軟件、硬件、操作系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息等，需要從全局出發(fā)考慮各子系統(tǒng)之間的關(guān)系，研究各子系統(tǒng)之間的接口關(guān)系。系統(tǒng)集成所要達(dá)到的目標(biāo)— 整體性能最優(yōu)，即所有部件和成分合在一起后不但能工作，而且全系統(tǒng)是低成本的、高效率的、性能勻稱的、可擴(kuò)充和可維護(hù)的系統(tǒng)。但是對(duì)于一般企業(yè)來(lái)說(shuō)，購(gòu)置齊全仿真分析的軟件系統(tǒng)是一個(gè)高成本的投人，而且，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的人員是無(wú)法讓這些軟件發(fā)揮淋漓盡致的作用的。

　　在計(jì)算機(jī)虛擬制造系統(tǒng)提供的良好的擬實(shí)環(huán)境下，工作人員可以對(duì)建立起的虛擬模型進(jìn)行評(píng)價(jià)與修改。在這個(gè)階段，可以模擬模具的制造過(guò)程，解決各部件制造的可行性和難易性;可以模擬模具的裝配過(guò)程，解決各部件之間的連接性和裝備性及操作的難易程度;可以進(jìn)行虛擬測(cè)試，通過(guò)測(cè)試檢驗(yàn)?zāi)＞叩纳�產(chǎn)能力和生產(chǎn)質(zhì)量。在多種方案中評(píng)定各方案的執(zhí)行難易度、耗費(fèi)成本高低度、花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)短度等，選擇最適合生產(chǎn)條件的最優(yōu)生產(chǎn)方案。

　　(3)并行工程實(shí)質(zhì)就是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其零部件和相關(guān)各種過(guò)程的一種系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員與其他人員一起共同工作，在設(shè)計(jì)一開(kāi)始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶的要求等。并行工程強(qiáng)調(diào)的是所有工作人員的所有工作同時(shí)進(jìn)行，強(qiáng)調(diào)的是團(tuán)隊(duì)工作精神，因而工作鏈上的每一個(gè)人都有權(quán)利對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行審查，力求讓設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更便于加工、便于裝配、便于維修，制造成本更低，制造周期更短。汽車(chē)模具的虛擬制造工程在進(jìn)行初期也必須從汽車(chē)模具的總體結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，考慮構(gòu)成虛擬模型各部分之間的相互連接關(guān)系和相互作用關(guān)系，將他們看作一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)和資源的共享，才能使生產(chǎn)出的模具達(dá)到預(yù)期的效果。汽車(chē)模具虛擬制造過(guò)程中，每個(gè)部分的工作均由不同的工作人員并行進(jìn)行，但各部分的功能活動(dòng)又存在著大量的相互依賴關(guān)系，要保證各部分工作人員間的工作協(xié)同順利的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)在分布環(huán)境中群體活動(dòng)的信息交換與共享，就必須對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和監(jiān)控，提供并行設(shè)計(jì)的工作環(huán)境，保證并行設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，這是虛擬制造模具縮短開(kāi)發(fā)周期的關(guān)鍵。并行工程實(shí)施的條件就是要有支持各方面人員并行工作、甚至異地工作的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和監(jiān)控調(diào)解人員，才可以實(shí)時(shí)、在線地在各個(gè)設(shè)計(jì)人員之間溝通信息、發(fā)現(xiàn)并調(diào)解沖突。一個(gè)適當(dāng)?shù)墓芾碚{(diào)解人員是并行工程中的重要軟件，也是并行工程能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

　　(4)仿真分析與數(shù)據(jù)處理是汽車(chē)模具虛擬制造中一個(gè)難點(diǎn)，也是阻礙虛擬制造技術(shù)在企業(yè)中大規(guī)模使用的一個(gè)重要因素。仿真分析需要多方面的技術(shù)支持，數(shù)據(jù)處理需要龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)和有專(zhuān)業(yè)知識(shí)的人才，需要從全局出發(fā)考慮各個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)系，研究各個(gè)子系統(tǒng)之間的接口問(wèn)題。這一技術(shù)需要多領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)仿真軟件協(xié)同工作，需要專(zhuān)業(yè)人員共同研究探討，然而多數(shù)的企業(yè)難以配置齊全所需的仿真分析軟件及具備所需的專(zhuān)業(yè)人員。

　　日本豐田汽車(chē)公司利用虛擬制造技術(shù)成功開(kāi)發(fā)出了新車(chē)型豐田AVALON。因?yàn)樵谏�產(chǎn)前期就能預(yù)測(cè)生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，使得工作人員較早的發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，在設(shè)計(jì)早期階段得到更多的信息，從而降低企業(yè)的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。豐田AVALON在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)周期減少了10個(gè)月，開(kāi)發(fā)人員減少了20%，生產(chǎn)樣車(chē)減少70%，開(kāi)發(fā)成本減少了35%;而且生產(chǎn)出的轎車(chē)質(zhì)量有了顯著的提高。由此可見(jiàn)，虛擬制造技術(shù)不但能縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，減少企業(yè)的開(kāi)發(fā)成本，而且可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和一次研發(fā)成功率。

　　4 虛擬制造目前的發(fā)展?fàn)顩r

　　虛擬制造從提出到現(xiàn)在已歷經(jīng)了20多年，技術(shù)上得到了很大的發(fā)展，應(yīng)用方面也得到了廣泛的擴(kuò)展。在國(guó)外，有很多學(xué)校、研究所、科研單位、大型企業(yè)等都在不斷的研究和應(yīng)用虛擬制造技術(shù)。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已較多地應(yīng)用到汽車(chē)開(kāi)發(fā)工作中，已初步形成一種集專(zhuān)業(yè)理論、工程設(shè)計(jì)、科學(xué)試驗(yàn)等為一身的較為完整的應(yīng)用體系。例如，1995年美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的報(bào)告“國(guó)家先進(jìn)制造實(shí)驗(yàn)臺(tái)的概念設(shè)計(jì)計(jì)劃”，強(qiáng)調(diào)了分散的、多節(jié)點(diǎn)的分散虛擬制造(DVM)，即虛擬企業(yè)的概念;而美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)的報(bào)告“制造中的信息技術(shù)”，則探討了產(chǎn)品集成、過(guò)程設(shè)計(jì)、車(chē)間控制、虛擬工廠等的信息技術(shù)問(wèn)題。福特汽車(chē)公司也已經(jīng)計(jì)劃應(yīng)用虛擬環(huán)境技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)汽車(chē)，該公司的先進(jìn)車(chē)輛技術(shù)組把虛擬制造技術(shù)應(yīng)用于裝配仿真和虛擬成形，以提高空氣動(dòng)力學(xué)、人機(jī)工程學(xué)和表面建模的效果。

　　世界最大的挖土機(jī)和建筑設(shè)備制造企業(yè)Caterpillar Inc將虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)用于評(píng)價(jià)新樣車(chē)的內(nèi)部可視性;該公司還打算用該技術(shù)讓客戶對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行“實(shí)際試車(chē)”。日本在進(jìn)行虛擬制造系統(tǒng)的建模和仿真技術(shù)以及虛擬工廠的構(gòu)造環(huán)境方面也展開(kāi)了大量的研究，幾個(gè)大型的汽車(chē)公司如三菱、豐田、本田等都在應(yīng)用虛擬制造方面取得了較大的成果。近年，法國(guó)雷諾汽車(chē)公司應(yīng)用的全息技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，具有很好的可視化水平，把虛擬技術(shù)在汽車(chē)模具中的應(yīng)用推向了一個(gè)新的臺(tái)階。

　　我國(guó)在虛擬制造方面的技術(shù)研究和實(shí)際應(yīng)用正處于初級(jí)階段，在虛擬制造理論方面的知識(shí)還不成熟，把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)模具的開(kāi)發(fā)和制造方面還較少。一些高校聯(lián)合研究所和企業(yè)在虛擬制造理論方面進(jìn)行了大量的研究，也開(kāi)發(fā)出了許多適合我國(guó)企業(yè)的技術(shù)。如同濟(jì)大學(xué)與香港理工大學(xué)聯(lián)合機(jī)械科學(xué)研究院研究的分散網(wǎng)絡(luò)化制造、異地設(shè)計(jì)與制造等技術(shù)已經(jīng)取得了不少進(jìn)展;武漢理工大學(xué)智能設(shè)計(jì)與制造研究所與上海振華港機(jī)股份有限公司合作，已開(kāi)發(fā)出“集裝箱裝卸橋計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和仿真系統(tǒng)”;清華大學(xué)在虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境軟件、虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬機(jī)床、虛擬汽車(chē)訓(xùn)練系統(tǒng)等方面的研究也取得了很大的進(jìn)展。但是由于受到CAD/CAM/CAE/CAPP等基礎(chǔ)軟件、仿真軟件、建模技術(shù)的制約，我國(guó)虛擬制造技術(shù)的研究多為虛擬制造的一些單元技術(shù)，研究的內(nèi)容基本上為虛擬產(chǎn)品的裝配、虛擬塑性成形、機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)、虛擬測(cè)試、虛擬板材成形、虛擬數(shù)控加工以及虛擬企業(yè)等。

　　虛擬制造技術(shù)是一個(gè)具有生命力的技術(shù)。國(guó)外對(duì)虛擬技術(shù)的研究已經(jīng)達(dá)到了能將其很好的用于實(shí)際生產(chǎn)的水平，而我國(guó)暫時(shí)還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出支持虛擬制造技術(shù)的軟件產(chǎn)品，對(duì)引進(jìn)的國(guó)外的商業(yè)軟件也沒(méi)有完全的理解和吸收，不能很好的將之用到實(shí)際生產(chǎn)中。與國(guó)外研究相比，我國(guó)的研究多數(shù)停留在系統(tǒng)框架和總體技術(shù)上，實(shí)質(zhì)性的面向應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)還有待進(jìn)一步提高。

　　5 結(jié)論

　　汽車(chē)模具在整個(gè)汽車(chē)工業(yè)中占了相當(dāng)重要的地位，而汽車(chē)工業(yè)在整個(gè)制造業(yè)中又占了相當(dāng)重要的地位。過(guò)去一個(gè)汽車(chē)從最初構(gòu)想到完成生產(chǎn)，需要兩三年甚至更多的時(shí)間;而在計(jì)算機(jī)業(yè)高度發(fā)達(dá)的今天，在CAD/CAM/CAE技術(shù)日漸成熟的基礎(chǔ)上，利用虛擬制造技術(shù)可以大大縮短汽車(chē)的開(kāi)發(fā)周期，還可以降低企業(yè)的開(kāi)發(fā)成本。虛擬制造技術(shù)在汽車(chē)模具制造中具有很好的應(yīng)用前景，但是在我國(guó)，由于受到多方面的約束，虛擬技術(shù)用在汽車(chē)模具中的還比較少，大多數(shù)研究還只是處在理論方面;在以后的研究中，我們應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用這方面多作研究，把虛擬制造技術(shù)和其他數(shù)字技術(shù)集合起來(lái)，利用計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)，把虛擬制造技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更好的應(yīng)用起來(lái)。