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虚拟制造(Virtual Manufacture) 出现于上世纪90年代,是以计算机软硬件技术及网络技术的迅速发展为基础的一种全新的制造体系和模式。作为一种先进的制造模式,虚拟制造的应用范围必然会不断扩大,给更多的企业带来更大的收益。
一、虚拟制造的基本原理
所谓“虚拟”,是相对于实物产品的实际制造系统而言,强调的是制造系统运行过程的计算机化。虚拟制造涉及到多个学科领域,是对制造过程中的各个环节,包括产品的设计、加工、装配,乃至企业的生产组织管理与调度进行统一建模,形成一个可运行的虚拟制造环境。虚拟制造是数字化形式的广义制造系统,不仅包括了产品的设计加工、装配,还包含了对企业生产活动的组织与控制,是对实际制造过程的动态模拟,其企业管理模式基于Intranet或Internet,整个制造活动具有高度的并行性。
虚拟制造可分为三类:以设计为中心的虚拟制造、以生产为中心的虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造。以设计为中心的虚拟制造强调以统一的制造信息模型为基础,对数字化产品模型进行仿真与分析、优化,以获得对产品的设计评估与性能预测结果;以生产为中心的虚拟制造是在企业资源的约束条件下,对不同的加工过程及组合进行优化,通过提供精确的生产成本信息对生产计划与调度进行合理化决策;以控制为中心的虚拟制造是将仿真技术引入控制模型,提供模拟实际生产过程的虚拟环境,使企业在考虑车间控制行为的基础上对制造过程进行优化控制。
二、虚拟制造技术的发展现状
虚拟制造在工业发达国家,如美国、德国、日本等已得到了不同程度的研究和应用,美国处于国际研究的前沿。1983年美国国家标准局提出了“虚拟制造单元”的报告;1993年爱荷华大学的报告“制造技术的虚拟环境”中提出了建立支持虚拟制造的环境;1995年美国标准与技术研究所的报告“国家先进制造实验台的概念设计计划”,强调了分散的、多节点的分散虚拟制造(DVM),即虚拟企业的概念。美国已经从虚拟制造的环境和虚拟现实技术、信息系统、仿真和控制、虚拟企业等方面进行了系统的研究和开发,多数单元技术已经进入实验和完善的阶段。
我国在虚拟制造技术方面的研究只是刚刚起步,其研究也多数是在原先的CAD/CAE/CAM和仿真技术等基础上进行的,目前主要集中在虚拟制造技术的理论研究和实施技术准备阶段,系统的研究尚处于国外虚拟制造技术的消化和与国内环境的结合上。当前我国虚拟制造应用的重点研究方向是基于我国国情的产品三维虚拟设计、加工过程仿真和产品装配仿真,主要是研究生成可信度高的虚拟样机,在产品设计阶段能够以较高的置信度预测所设计产品的最终性能和可制造性。我国在虚拟现实技术、建模技术、仿真技术、信息技术、应用网络技术等单元技术等方面的研究都很活跃,但研究的进展和研究的深度还属于初期阶段,与国际的研究水平尚有很大的差距,多集中于高等院校和少量的研究院所,没有形成产业化。
三、虚拟制造技术在我国的发展策略
1.制约我国虚拟制造技术发展的因素
在市场竞争的推动下,先进制造技术发展十分迅速,但是虚拟制造技术并非仅限于纯技术范围,它是对传统制造方式的全面变革,会带来企业组织结构、管理方式等多方面的变革。从我国目前的情况看,企业科研经费紧缺、科研力量分散、人才流失严重等都制约着我国虚拟制造业的发展。
2.虚拟制造技术在我国的发展策略
基于当前情况,我国应以企业需求为出发点,大力推广并行工程、敏捷制造等思想和技术,为虚拟制造技术的实现提供坚实的基础。政府方面,应发挥政府的协调职能,组织企业和科研部门进行多方面、多层次的合作,加强科研成果的应用推广,组织多学科、跨地区的科研力量共同攻关,从宏观上加强对虚拟制造技术的指导,尽早制定出符合我国国情的发展计划。企业方面,应根据企业实际需求,解决实际问题,力争尽快创造效益,以形成良性循环,促进研究工作的进一步开展。充分利用信息技术、网络技术、计算机技术对现实研究活动中的人、物、信息及研究过程进行全面的集成,通过协同工作缩短科研周期,增强科技成果的竞争力。
3.虚拟制造技术在我国的应用方法
企业要实现虚拟制造,应分阶段逐步进行,而不能随意超越。首先,要建立企业网和工程数据库,初步实现CAD、CAPP、CAM功能;第二,进行信息集成,推行PDM技术、特征建模技术,形成CAD、CAPP、CAM的集成系统;第三,在设计、工艺、制造部门建立统一的产品模型,初步实现并行工程,进一步将MIS、MRPII与CAD/CAM系统进行集成,实现整个企业内部的信息集成,全面实现并行工程;第四,在上述工作的基础上,对企业内的生产、经营等多方面的活动进行建模、仿真,实现虚拟制造。
综上所述,发展我国虚拟制造技术应以企业的需求为动力,通过政府协调,积极开展成组技术、准时化生产技术及并行工程的研究与应用,利用工业工程思想和分布式网络化研究,组织各地区的科研力量集中突破与虚拟制造技术密切相关技术,为虚拟制造功能的实现提供有力支撑。
参考文献:
[1]杨卫东:试论中国虚拟制造技术发展战略[J].农业与经济,2004年4月
中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)172-0239-01
1 VR技术
VR技术全称为Virtual Reality,中文称之为虚拟现实技术,部分研究人员还称VR技术为灵境技术。从虚拟现实技术在实际应用角度分析,该技术是一种能够将计算机技术、多媒体技术、网络技术、仿真技术等多种技术综合在一起的技术,是计算机领域研究中的最为先进技术之一,其中还包含了数学、光学、力学等多个学科的专业知识。虚拟现实技术在实际应用中能够以模拟的方式为人们营造一个虚拟性的环境,让用户能够得到视觉、听觉、触觉等等感知能力的体验,能够在虚拟环境与虚拟环境相互作用。
2 VR技术发展现状
VR技术在实际应用中需要依托计算机作为基础,是计算机领域中一种重要计算工具及分析工具,对于计算机领域中存在的问题能够有效解决。VR技术在研究及发展过程中,也存在着一定问题,因此本文主要从国内外对于VR技术发展现状进行分析。
2.1 国外VR技术发展现状
2.1.1 美国研究VR技术发展现状
VR技术源头就是在美国产生,因此美国拥有主要的VR技术研究机构,在众多VR技术研究机构中NASA Ames实验室作为VR技术源头,一直带领着世界各国VR技术的发展。在20世纪80年代中,美国实验室就已经开始基础研究空间信息领域,在80年代的中期创建了虚拟视觉环境研究工程,后来有创建了虚拟界面环境工作机构。现阶段,美国VR技术研究机构主要研究对象落实在虚拟行星探索方面,这个研究工作主要就是通过虚拟技术放在对于遥远行星的研究工作中。例如,波音公司所生产的波音777运输机在设计中使用的就是全无纸化设计模式,通过VR技术作为设计基础,设计人员通过虚拟环境加工波音777运输机上的工件,大幅度降低了加工流程。
2.1.2 VR技术在欧洲的发展现状
目前,欧洲的英国研究公司所研究设计中DVS系统中引领着部分VR技术在各领域实际应用中的标准化,并且该公司还为VR技术在实际编辑中设计了先进的环境编辑语言。在编辑语言中将VR技术编辑方式分别3个方面,分别是对于实际环境检测、虚拟环境控制、虚拟环境显示。不同编辑语言在实际应用中都拥有相对应的操作模型,因此DVS系统不同操作流程能够让VR技术产生不同功能。英国在对于VR技术部分方面研究工作都是较为领先的,特别是在对于VR技术的处理、辅助设备设计研究方面。
2.2 国内VR技术发展现状
我国在对于VR技术研究时间及成果上与世界发达国家之间存在着一定差距,在对于VR技术研究工作中需要大量的资金及先进技术作为基础。但是伴随着我国计算机技术等先进技术的快速发展,VR技术已经在我国得到了各领域重视,拓宽我国对于VR技术研究的深度及广度。我国科委国防科工委部已经将VR技术作为国家科研工程中的核心工程,各大科研机构及高校也逐渐参与到VR技术研究工作中,并且已经获得了较为显著的成果。例如,北京航空航天大学是我国最早高校参与到VR技术高校,也是我国对于VR技术研究较为权威性机构,主要针对VR技术中的三维动态数据库及分布式虚拟环境等方面研究工作,主要就是在探索VR技术中物体特点的处理模式。
3 VR技术发展趋势
伴随着VR技术在各领域内不断的应用深入,对于VR技术要求也越加严苛,为了能够满足不同领域对于VR技术应用的需求,VR技术在发展中主要向低经济成本及高性能方面。VR技术的发展趋势主要表现在一下几个方面。
3.1 动态环境建模技术
VR技术是由多个技术结合而成,在众多技术中核心技术就是动态环境建模技术。动态环境建模技术主要就是帮助VR技术在实际应用中拥有三维数据方面的支撑,为创建虚拟环境模式奠定基础。
3.2 实时三维图形生成和显示技术
在VR技术的众多技术中,三维图形生产技术是研究相对于成熟的技术之一,但是三维图形生成技术的关键就是怎样能够将图形显示,在保证图形质量及复杂水平的情况下,提高图形刷新效率将是VR技术在三维图形生产和显示技术的主要发展方向。与此同时,VR技术在实际应用中需要依赖于立体显示及传感技术的研究水平,但是目前的研究工作并不能够满足VR技术的应用,因此还需要增加对于三维图形生成及现实技术的研究工作。
3.3 媒介与人的融合
智能化的不断发展中,人们最终都将摆脱管理程序化的控制,让人们的身心发展都得到一次提升,促进人们的全面发展。VR技术在发展中,社会也在快速建设,创建高度文化社会已经成为社会发展的必然,因此VR技术在发展中应该越加人性化设计。
4 VR技术在游戏设计的影响
在游戏设计中应用VR技术对于游戏设计人员而言并不陌生,游戏也在应用VR技术中获得了无限可能。也就是说在游戏设计中应用VR技术能够让玩家感受到游戏环境,为玩家创建真实虚拟游戏世界。
在VR技术研究还没有先进这样相对于成熟中,游戏甚至电影在设计制作中还有与VR技术相识的技术存在,网络游戏在未来设计中主要目标就是为玩家提供一个虚拟真是的环境。
从VR技术对于游戏设计的影响角度而言,VR技术主要对于游戏设计的两个方面进行影响。首先就是增加玩家与游戏环境之间的互动,这就需要依托与先进的技术作为支撑,突破空间上的约束,早期游戏设计中仅仅能够采取光枪模式拓宽游戏内容,但是伴随着体感技术的不断发展,游戏与玩家之间的互动也在逐渐加强,目前通过虚拟性环境就能够最大幅度还原玩家在游戏中的代入感。其次就是对于游戏环境的塑造。VR技术之所以让人们如此向往,就是在游戏内容不发生任何改变的情况下,VR技术还是能够为玩家提供不同的游戏体验。
5 结论
综上所述,VR技术研究工作已经取得了显著性成果,但是伴随着科技技术的发展,VR技术目前存在的问题将得到有效解决。本文对于VR技术在游戏设计的影响简单性分析,探索了VR技术对于游戏设计的影响,但是VR技术并不能够仅仅局限于游戏设计,对于不同领域发展都会带来翻天覆地的改变。
参考文献
[1]阳化冰.虚拟现实构造语言VRML[M].1版.北京:北京航空航天大学出版社,2010:5-8.
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0240-01
在工业生产中,工具是生产技术的基础也是生产技术的标志,在现代化发展的背景下,机械也慢慢成为国家社会发展水平的重要体现。机械制造对于任何一个国家而言都是非常重要的问题,机械制造技术能够对科技发展水平进行反映,同时也是科技发展的推动力。机械制造技术的发展对机械制造的水平、质量以及速度都有很大的影响,现在,在对国家发展水平进行衡量时,机械制造技术的先进性成为了重要的体现,成为各国之间科技竞争、管理竞争以及生产竞争的焦点。我国经济在发展过程中受到历史原因的影响,经济发展出现了很多的制约因素,因此,机械制造技术的重要性一直没有得到应有的重视和理解。在经济发展的新时期,人们对机械制造技术的方式进行了重视,在机械行业发展中,对机械制造技术的推广以及发展转变进行了重视,以机械制造技术为核心,对我国机械制造技术水平进行了提高,希望能够更好的促进我国经济发展。机械制造水平的提高不仅仅依靠机械制造行业的快速发展,同时,对科学技术水平的提高也非常依赖,这样能够更好的促进我国机械制造技术的切实发展。
1、先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
1.1 管理手段不发达
工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
1.2 设计方法不先进
工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
1.3 制造工艺普及率不高
工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
1.4 自动化技术方面
工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
2、机械制造技术的发展方向
进入以科技发展为导向的二十一世纪,机械制造技术的发展方向主要表现为全球化、网络化、自动化、虚拟化以及绿色化。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动,而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来,以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动,智能化促进柔性化,它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。
2.1 机械制造技术要向全球化方向发展
机械制造技术的全球化发展方向主要表现为两个方面:一是由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,倒闭和兼并现象比比皆是。一些暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;二是网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。
2.2 机械制造技术要向网络化方向发展
网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了全新的变革。网络化的发展使产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
2.3 机械制造技术要向自动化方向发展
自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
2.4 机械制造技术要向虚拟化方向发展
制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
2.5 机械制造技术要向绿色化方向发展
绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
3、结束语
文章对机械制造技术的发展情况进行了分析,其已经慢慢成为衡量一个国家经济、社会以及生产水平的重要标志,但是,我国机械制造水平因为受到历史因素和经济因素的长期影响,一直都处于比较低的水平。发达国家在发展过程中拥有了众多的机械制造技术,在水平方面和我国形成了很大的差距。为了能够对我国机械制造技术水平进行提高,要对先进的技术进行研发。机械行业应该将机械制造技术的发展放在战略位置,通过对现实情况的了解和对机械制造技术发展规律的认知,以足够的力量和资金促进机械制造技术取得深远的发展。
参考文献
[1] 梁训.世界机械制造技术与装备领域30年来的四大质变[J].航空制造技术,2009(5).
[2] 白明光.先进制造技术的发展趋势及先进制造模式[J].北京机械工业学院学报,1999(2).
中图分类号:F259.2 文献标识码:A
收录日期:2015年10月20日
一、虚拟库存管理技术概述
虚拟库存技术是指将自身在未来生产运营所需的原料、生产要素等建立相关的信息,对其名称、规格、价格、数量等信息进行仔细的统计和整理,在需要时对信息进行筛选,并以这些信息为依据进行原料和生产要素的调动。虚拟库存的特点是不占用实物空间,也就是在仓库内不一定存在这一资源,但是出现资源需要时,社会资源就成为一个大的仓库,因这一仓库储备都是虚拟性的,也因此将这一储备称为虚拟仓库和虚拟库存。
虚拟库存发挥自身的效用也需要一定的条件,在固定的经济状态下才能真正出现虚拟仓库和库存的管理意义。首先,互联网等信息技术手段是虚拟库存技术的技术基础,在技术的支持和不断拓展中优化虚拟库存技术;其次,需要稳定的市场环境,尤其是买方的市场环境,稳定、有序的市场环境也是虚拟库存实现的重要外部环境;最后,企业自身的组织方法也对虚拟库存管理技术有着更加直接的影响。只有所有条件都具备时,虚拟库存技术才会在企业的生产运营中实现自己的价值。
二、虚拟库存管理技术在国内发展现状和趋势
物流行业在改革开放以来尤其是近几年逐步兴起并壮大,在迅速发展的同时,也在摸索着逐渐适应市场,为国民经济发展做出突出贡献。但是,与欧美发达国家相比,仍然存在问题,物流信息系统分散、物流信息共享性比较低、管理标准不一致、基础设施分布不均匀等现象,都能从不同方面体现出我国物流行业的发展水平相对较低,在国际市场上的竞争力比较薄弱。我国人口数量众多,是一个极具潜力的市场,目前的技术水平还没有完全将物流行业的经济价值激发出来,需要大范围地建立起一个完善、畅通的物流配送系统,改善物流信息传递不及时、运输效率低下的缺点,通过虚拟库存管理、协同配送等组织管理手段,使资源配置更加专业化,在提高效率的基础上,节约时间成本,增强自身的竞争力,提高经济效益。虚拟库存管理技术与协调物流配送能够实现各环节的流畅运作,实现产业的整体性,为改变物流行业的发展有着十分重要的作用。
三、虚拟库存管理及协同物流配送的重要意义
(一)提高物流行业服务质量。物流运输行业从产品上分析属于服务行业,服务的质量是企业和组织体现竞争力和整体水平的关键,在激烈的物流行业竞争中,快捷、安全的特点才能真正使物流行业得到客户的认可。虚拟库存管理以及协同配送能够为企业提供精准的信息,减少组织安排的时间,在保证安全的情况能够更快速进行工作的流程,从而提高自身的工作效率,利用信息技术将运输、配送、储存等多种功能同时发挥,扩大物流运输行业服务领域,让物流运输行业的资源得到优化配置。虚拟库存管理及协同物流配送为物流行业的服务质量提高提供了技术支持,成为拉动整个行业服务质量的动力。
(二)为企业节约生产成本。虚拟库存技术与传统的库存管理技术相比具有突出的优越性,这一优越性表现在多个方面,尤其是减少成本,虚拟的库存只需要借助互联网技术进行操作和控制,并不会真正占用企业的仓库空间,为企业节约了一定的生产成本。其次是产品不会积压、过期,虚拟库存中的资源都有详细的信息登记,在产品的调用过程中,不会出现产品过期的现象,减少资源浪费。同时,对于企业而言,利用虚拟库存管理技术可以规避囤货的风险,减少资金的投入,以整个社会资源为库,在生产过程中根据自身的实际生产需求和周围市场的变化,进行库存产品的调整和交换,实现资源优化配置,最大限度的利用信息,为企业自身的生产环节节约更多的成本,提高自身的经济效益,更有利于实现企业的经济生产目标。
(三)实现管理模式的调整。虚拟库存管理技术以及协调配送理念的运用和构成,能够促进中国市场经济模式的一体化。信息技术和互联网技术的不断推进和发展,使得原来的配送系统出现质的改变,从原来容易造成积压的各级仓储和运输逐渐在信息技术的支持下,变成网络的虚拟库存,企业的管理者可以通过网络渠道对整个配送过程进行管理和监控,同时也可以通过网络迅速反馈出运营过程中的问题,以便于及时解决和调整,为自身的服务和工作提供时间保障,提高管理工作的效率,在相关产业链条的形成道路上逐渐培养管理者之间相互配合的默契,在竞争与合作中相互提高,从而实现“双赢”,在增加相关企业集成程度的同时,提高各个企业的工作效率,为实现中国市场经济一体化的目标发挥重大作用。
四、结论
虚拟库存管理以及协调配送在新兴的物流行业中产生了非常明显的积极效用,为提高服务质量、工作效率等各个方面都体现出规范化、一体化的引导性作用,为未来的行业集成、相关产业链条的形成奠定了坚实的基础。本文从虚拟库存管理技术的概述、国内发展现状与趋势、虚拟库存管理及协同物流配送的重要意义三方面进行论述,更加细致地了解虚拟库存管理的优越性以及协调配送理念在实现市场一体化中的积极作用。以信息技术为基础的虚拟库存管理技术与管理工程技术相结合可以为我国的大型物流运输、远航企业、铁路系统、民航服务行业等带来更多的价值体验,这一技术的推广将会为社会的进步发展,以及技术模式创新发挥不可估量的作用。
主要参考文献:
[1]田红英,黄远新.基于虚拟库存管理的第三方物流企业仓储资源集成优化研究[J].物流技术,2012.8.
三维动漫制作与虚拟现实相结合能够有效的推动动漫制作产业的健康发展。通过对三维制作与虚拟现实相结合,能够更好的研究前沿的虚拟现实和动漫技术。在传统动漫制作的过程中,可以利用先进的计算机图形技术,在专业的技术人员对角色进行美工、建模和动画等等基础上,采用多种软件对其进行制作,这会加大制作成本的投入,还会延长制作的时间。因此,要在传统动漫制作的基础上挖掘新型的动漫制作方式和技术,采用先进的运动捕捉和三维扫描仪等系统,切实提高三维动漫制作效率,更好的提高三维动画的灵活性和逼真程度。
1 三维动漫技术发展现状分析
一般来说,可以讲三维动漫制作划分为这样三个阶段:一是三维动漫前期制作,这是动漫制作最为关键的环节,所制作的主要内容包括对角色进行模型设计和场景设计等等。二是三维动漫中期制作,这个阶段主要有材质贴图、设置关键帧以及渲染输出等方面的处理和制作。三是三维动漫的后期制作,这个阶段的主要内容是对前期工作进行的整合,从而可以形成一个较为完整的动画。
1.1 我国三维动漫制作技术的发展现状分析
相较于发达的欧美国家来说,我国的三维动漫制作技术的发展比较落后,在三维动漫制作技术方面之所以落后于欧美国家与我国科学技术的发展是有一定的关系的。伴随着近些年来我国科学技术和国民经济的不断发展,极大的促进了我国三维动漫制作技术的发展,并且还广泛运用在动画、游戏和广告等方面。不过目前我国动漫制作方面的专业人才还显得比较缺乏,从长远来看这会限制我国三维动漫制作产业的良好发展。
1.2 国外三维制作技术的发展现状分析
欧美国家是最早出现和使用三维动漫制作的,并且伴随着三维动漫技术的发展和进步,欧美国家在三维动漫制作方面也取得了显著地成果。动漫行业日益受到人们的广泛关注,随后发展起来的一些国家比如说韩国和日本等在三维动漫技术方面也有了很大的进步和提高。
2 三维动漫制作与虚拟现实技术研究
伴随着计算机网络技术的飞速发展,信息技术为动漫制作奠定了优良的和功能强大的软件和硬件基础。因此,三维动漫制作技术与虚拟现实技术都取得了显著的进步。但是,要对三维动漫制作与虚拟现实技术进行研究,要将三维动漫制作和VR设备二者相结合起来,更好的进行三维动漫虚拟系统的开发和设计,从而能够实现动漫技术、VR设备、三维建模制作系统和计算机网络技术的有机结合,这样能够为三维动漫制作更好的发展提供虚拟环境。
2.1 三维建模系统
在制作动漫的过程中,可以通过建模来对现实世界的环境进行模拟,从而能够形成模型数据。在进行建模的过程中,需要注意将建模对象和相关的领域相结合起来。一般来说,在对动漫制作进行建模时候,使用最为频繁的方法是以景物外观来进行建模。它主要是对图形几何和材质光照信息等方面进行建模。它是基于物理建模的主要目的是提高制作出来的图像的逼真效果。
2.2 运动捕捉系统
为了显著的提高动画的真实性和逼真性,在进行动漫制作时候,要提高工作效率,缩短制作时间,较少投资成本。近些年以来,通过运用运动捕捉系统发现这个系统能够显著的提高动画制作效果,还能够有效的节约制作时间。和传统的制作方式相比有很大的进步,节约了资源。
2.3 运动数据调节技术
该技术主要是研究人体骨骼运动,通过对人体进行捕捉、识别、追踪,从骨架转换到骨架调整。但是单纯的依靠技术是不能很好的满足动漫制作的需求,还需要利用一些辅助技术加以综合处理,在三维动漫制作的过程中,利用运动学中的反向运动学原理有助于更好的制作三维动漫,形成人体动画。由于相对复杂的人体动作容易使图像不够逼真,这就对运动协调的模拟造成了限制。相应的运动细节还不足,所以可以利用运动捕捉技术与光学、机械、图形学和电子等技术相结合起来,将跟踪器置于运动物体内部,可以更好的追踪运动物体,借助计算机技术和处理软件对数据进行处理。能够更好的满足用户需求,产生动画制作数据。通过运动捕捉系统,能够直接将数据用在三维动画驱动模型中,并且能够进行适时的编辑处理。在对三维动画数据进行调节时候,要根据数据的特点进行多次的调节,这样能够更好的满足数学的基本要求,在研究调节技术时候需要结合一套三维动画制作规范,在应用运动数据调节技术时,要把握好复杂程度和功能强化的平衡,更好的将各项技术相融合起来。
3 三维动漫制作与虚拟现实结合的意义
3.1 促进三维动漫产业快速发展
三维动漫制作与虚拟现实相结合,能够促进三维动漫产业实现快速稳定的发展。传统的说那位动漫制作是利用计算机技术进行前期和后期的制作,在这个制作过程当中要耗费大量的人力物力财力,需要花费大量的时间,这就阻碍了三维动漫技术的快速发展,而且没有取得十分理想的制作效果。通过三维动漫制作与虚拟现实结合,在制作过程中使用三维扫描仪和运动捕捉等,能够提高制作效率,节省制作时间,节约投资成本,提高制作效果,从而有力的促进了三维动漫产业的快速和稳定的发展。
3.2 适应社会发展的需要
三维动漫制作与虚拟现实结合更好的适应社会发展的需要。受到社会快速发展的影响,人们对三维动漫制作的要求也越来越高,三维动漫制作与虚拟现实结合能够提高制作效率,拓宽了应用的范围,从而更加适应社会发展的需要。
4 结语
伴随着我国国民经济的飞速发展和科学技术水平的进步,我国三维动漫制作有了更为有利的发展环境,三维动漫制作与虚拟现实相结合能够有效的推动动漫制作产业的健康发展,三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究日益得到了社会的关注,这为我国动漫产业的良好发展提供了坚实的基础。在信息网络技术和计算机软件的支持下,三维动漫制作产业在未来将会有更好的发展和进步。
参考文献
[1]罗诗敏.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].信息技术,2014.
作者简介
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.224
0 引言
机械制造技术是指机械在整个制造的过程中所涉及到的技术,机械制造技术的创新是推动国家机械制造业发展的动力和基础,机械制造技术因其重要的地位而受到了各个国家和地区的普遍重视。目前机械制造技术的创新正处于关键时刻,推动机械制造技术的进步对于促进机械产业的发展有着重要意义。
1 机械制造技术的特点
现代意义上的机械制造技术具有很多鲜明的特点。首先,机械制造技术具有工程性,现代机械制造技术重视计算机、信息技术等,强调与现代高新技术的结合,要求创新传统的机械制造技术,提高机械制造的水平。其次,机械制造技术具有综合性,现代意义上的机械制造越来越不局限于单一的学科和领域,同时其目的也不仅仅局限于提高机械制造水平,而是对整个企业的综合竞争实力,甚至是国家的经济发展有着重要影响。此外,统一性也是机械制造技术的特点之一,现代机械制造企业将以往对于劳动生产力的注意力转移到了以成本、质量等上,企业与技术结合,从而提高自己的竞争力和产品质量,从而实现技术与应用的统一性。最后,机械制造技术还具有全球性的特点,现代社会的经济飞速发展,各国之间交流日益加深,各国的经济、科技等方面的交流使得机械制造技术也具有了全球性,在技术不断地交流之中得到了飞速发展,机械制造技术若想跟紧时代的潮流,就需要与现代的高新技术充分结合。
2 机械制造技术的发展现状
在机械制造领域,西方发达国家的机械制造技术水平已经达到了相当高的水平,基本实现了机械制造的自动化。除了在产品设计和制造阶段结合机械制造传统技术与高新技术,还通过采取科学的管理手段和管理结构,提高企业的管理水平,从而在整体上促进了企业机械制造的水平和质量。
我国目前的机械制造技术水平与发达国家相比还存在着一定的差距,但几年来,我国对CIMS技术进行了大力的推广应用,并对CIMS技术的各领域应用都进行了积极的研究,取得了丰厚的成果。但在实际应用中,我国大部分中小型机械制造企业仍然没有将该项技术投入应用,数控机床的技术对于大部分企业来说仍然比较复杂,无法真正投入到机械制造生产中去。可见,我国机械制造企业要想得到发展,不仅要注意国际上机械制造技术的发展动态,还要考虑到我国机械制造技术的现状,结合现实扎扎实实的研究机械制造技术,提高机械制造技术水平。
3 机械制造技术的发展趋势
3.1 机械制造技术虚拟化
机械制造过程中的虚拟技术的应用称作机械制造技术虚拟化,虚拟化技术不仅可以提高产品开发速度,还可以大幅度减少机械设计开发过程中可能存在的风险。计算机仿真是虚拟化技术的核心,计算机仿真软件可以模拟真实的系统,完善产品设计和产品工艺,提前预知产品的设计、生产阶段可能会出现的问题,从而保证产品成功生产。在机械制造过程中,虚拟技术可以模拟和检验产品的生产过程,检验机械制造工艺的合理性,从而达到优化生产工艺、提高产品质量、降低成本等目的。
3.2 机械制造技术绿色化
在环境保护越来越受到人们重视的今天,机械制造技术毫无疑问将会向着绿色化发展。绿色化不仅仅体现在产品的设计和制造应用当中,不仅需要考虑如何节约能源或使用绿色能源,更要考虑到如何实现保护生态环境,这是当今机械制造技术发展所必须重视的问题之一。研究和发展绿色化机械制造技术,可以降低能源的浪费,减少生态环境污染和对环境的不利影响,实现绿色、环境友好的机械制造过程,同时也在某种程度上体现了机械制造企业的社会责任感。
3.3 机械制造技术全球化
当今社会,全球化脚步的加快促进了世界经济的飞速发展,世界市场的竞争也愈加激烈,现代的科学技术飞速进步,使得传统机械制造企业面对着更加激烈的竞争和随之而来的发展机遇。企业要积极学习先进的科学技术,不断更新机械制造技术,要重视个体化、多样化产品的发展,同时要加强管理,培养高素质的技术人才,以进一步提高企业的市场竞争力,才能在激烈的竞争中立于不败之地。传统机械制造业的大批量生产已经不再满足如今越来越多样化、个性化的用户需求,小批量、个性化的生产技术应该引起企业的足够重视,并且会渐渐发展为机械制造市场的主流。
4 小结
随着当今社会经济与科学技术的不断进步,机械制造技术已经在多个方面取得了创新和进步,传统的机械制造技术越来越重视创新,这将为机械制造行业乃至整个国民经济的发展注入新的活力。不可否认的是,如今的机械制造技术也存在着一定的缺点和不足,我们需要对此展开分析和探究,并在实践中寻求有效地解决办法,进一步完善机械制造技术,进而推动机械制造行业的发展。
参考文献:
[1]斯建钢.浅谈现代机械制造技术及其发展趋势[J].河南科技,2013(15):85,112.
[2]王伟志.现代机械制造技术及其发展趋势探讨[J].企业技术开发(下半月),2014(04):31,33.
中图分类号:G245 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)29-0038-02
引言
随着科学技术尤其是网络技术日新月异,会展行业与其他行业一样,都面临着如何与网络接轨,最大限度地利用计算机和网络技术提高自身效益的问题。国外的虚拟会展业如今已经十分发达,比较著名的有德国的汉诺威展,它利用虚拟计算机技术,在网上建立了三维立体的展示系统,并且增加了互动环节,给参展商带来了一种全新的体验。不仅参展商数量众多,而且交易量巨大。世界虚拟展会的“Fair N Fair”3D 虚拟展会平台在2009年正式成立,宣告全球会展业进入3D时代。2012年2月举办的世界第一个医疗旅游虚拟展会以及在线健康旅游交互展会说明虚拟会展越来越有新意。我国2010年上海世博会凭借其在国际上的额影响力,加速了虚拟会展的发展,加速催生了商业新模式——3D虚拟会展。此外,世界虚拟展会、微软虚拟展会、3D房展、3D传媒、3D金博会等等也相继涌现,但是无论是数量、质量还是技术上与国外还有相当大的差距。
一、虚拟会展概况
(一)虚拟会展的定义
目前,国际上还没有对虚拟会展给出明确的定义。耿健美认为,虚拟会展是指利用三维虚拟技术、利用网络的虚拟空间进行的展览及贸易活动的一种多维立体展示,它可以是人机实现立体互动,强调用户体验[1]。从本质上讲,它是对实物展览会的虚拟和补充,展览的组织、展出及展览活动的各个环节都实现了电子化,组展者、参展商和观众之间的交流通过互联网络来实现 。王悦指出,虚拟会展是指利用网络的虚拟空间进行的展览及贸易活动,使用三维虚拟技术、能实现立体互动,强调用户体验[4]。二者的定义大体相同。虚拟会展简单的来讲就是利用网络的虚拟空间进行展览和贸易活动,利用各种虚拟技术、实现立体互动,从而达到用户体验和交易的目的。
(二)虚拟会展的优越性
中国制造网总裁兼运营总监黄良发认为,虚拟会展有很大的优越性:一是突破现场展会时间、空间的局限性,被誉为永不落幕的展会;二是虚拟展会具有易于管理和组织、成本低廉、高效率、便利和快捷、低碳环保的特点[3]。邬燕(2006)主要是从主办方、参展企业、参观者三个方面来分析[7]。对主办方来说,虚拟会展除了具有成本低、效率高、展出空间无限、规模不受场地限制、时间长、观众多、反馈及时等特点,还可以加强会展本身的形象、产品和服务宣传,更好地整合各种资源,实现资源共享。在没有条件举办实体会展的情况下,可以先办虚拟会展,激发市场潜在需求。从参展企业角度,可以事先了解目标观众和目标市场,提高目标观众的比例,扩大企业影响,便于跟踪联系,方便企业展示产品等优点。从参观者角度来看,消除各种限制因素,满足好奇心,可以自主、有序的参观和了解会展和参展企业及其产品,提高了参观者的工作效率和经济效益。刘祖斌(2007)还指出了虚拟会展可解决消费者之间的信息不对称,有展后增值服务的优势[5]。
二、目前实现虚拟会展发展状况
(一)虚拟会展的发展现状
虽然我国的虚拟会展与国外相比有较大的差距,但逐步已经开始实施。郑仕华(2010)指出,国内的虚拟会展目前还基本属于界面包装,主要通过二维平面静态地网页展示[2]。虚拟展览系统按其表现形式可分为三类:(1)运用图文声像以及环视图展示物品和场景。这类系统因表现形式的局限,不能更生动、更全面的展示。(2)单纯的三维场景展示,用户可以随意漫游,但只提供展览会的表面形式,不提供展览内容与展览场景的关联。(3)既提供三维场景,也提供实际展览内容,并与三维场景结合在一起。王悦(2010)指出,目前在国内,虚拟会展的应用仍不普遍,但已萌芽,并呈现出较好的发展势头[4]。国内的网上会展主要是通过一些结构简单的会展网站来实现,只能归为网上展会。国内目前使用到三维虚拟技术能实现立体互动的虚拟会展只有世界虚拟展会、网上世博、微软虚拟展会三个而已。目前,国内的虚拟会展主要是通过一些二维的、结构简单的会展网站来实现,其内容大部分是由平面静态的网页拼凑而成, 以文字叙述为主, 个别辅以图片, 动态的图像和声音展示都非常简陋, 而且整体建设信息相对贫乏、缺少互动、不够直观;实体会展仍是国内会展业的主流。
(二)目前支持虚拟会展实现的技术
实现一个大型的虚拟会展需要许多先进技术的支持。温颖(2009)利用高精度、无损、非接触的三维扫描技术,提出了针对会展业展品对象数字化获取与处理的解决方案, 使展品采样达到一定的精度, 并在此基础上, 论述了各类会展信息的组织和集成技术的设计与实现[6]。该系统在若干个数字博物馆中进行示范应用, 达到了预期效果。桂宝江、王立平、吴恩琪、郁蕾、刘佳(2009)针对虚拟展馆和现实展馆息息相关的问题,提出了“虚实融合”、“场网联动”的网上博览会设计与构建方法,重点研究了与现实相关联的虚拟展馆中关键要素,包括人物和虚拟场景的实时生成技术,符合X3D 标准,数据量小,易于网上,有效增强了网上博览会的生动性;同时,将为现场参观人群提供有效的导览和服务信息[8]。廖聪、冯开平、林培炎、刘浩然(2009)提出了如何建立基于X3D/VRML 虚拟现实技术的三维虚拟展馆定制系统, 详细叙述了交互定制、碰撞检测和数据库处理的关键技术。该系统具有较好的实用性, 既为真实展馆的定制提供仿真的平台, 又为如何建立虚拟展馆提供了范例[9]。梁琳晓、李蛟、董亚波(2008)设计了一种基于C /S的会展业虚拟展示系统[10],主要介绍了VRML的工作原理、会展业虚拟会展系统的总体设计以及客户端与服务器端的设计。系统提供设计展馆的功能,用户可根据用户个人爱好选择不同的展示主题。此外,系统还提供用户参观路径的自由选择、地图导游、感兴趣文物浏览等功能,提供文物多媒体信息集成展示。最后,以良渚文化博物馆展品为对象,进行了应用示范,达到了预期的效果。王楠介绍了VR系统和MAK Technologies、Poser人体动画制作软件、Multiegen Creator、3dmax、Maya和VR-Platform等软件在虚拟展会中所起的作用[11]。中国制造网副总裁兼运营总监黄良发认为,线上虚拟展会加线下面对面交易会融合是会展业发展的必然趋势[3]。
三、虚拟会展企业及虚拟会展的发展展望
(一)虚拟会展企业的未来发展模式
郭白滢(2005)提出,由于虚拟企业具有人力虚拟化、动作弹力化、信息网络化等特点,因此,虚拟企业可以走资源整合道路,进行虚拟化经营[15]。并提出几种情况:第一,办展机构可以通过虚拟企业的形式与其他展览公司合作, 根据展会的需要从企业外部调集需要的展会工作人员来弥补自身人力资源的缺口。第二,虚拟会展企业的核心企业可以根据展会规模选择具有不同服务能力的合作伙伴加入动态联盟。第三,虚拟企业这种组织模式可以给会展企业之间搭建一个信息交流的平台。第四,虚拟企业可以适应不断变化的市场需求, 以核心企业为中心, 构建动态的企业联盟。第六,虚拟会展企业可以通过信息手段把他们联系在一起,保证他们之间的协同合作。曾方芳、张义、郑刚(2007)提出了虚拟会展企业组织结构的一般模式, 分析了虚拟会展企业组织构建的5个阶段, 就我国会展企业的经营管理提供了新的思路和方法[14]。施谊指出,虚拟企业作为21世纪企业经营的主流模式,是适应市场需求多元化的动态策略联盟,是信息充分条件下的合作博弈[16]。会展企业之间存在着竞争与合作共存的关系,经济发展要求会展企业在竞争中加强合作,共建全球经济一体化市场,虚拟会展企业走“竞合”之路是必然趋势。
(二)虚拟会展发展展望
近些年虚拟会展发展迅速,已经逐渐成为一种新型会展形式,它的诞生与发展将给实物会展带来了重大影响和冲击,并促进现代会展业向深度发展。虚拟会展的发展趋势也是研究的重要内容。在综合考虑现有技术条件及未来虚拟现实技术发展前景的情况下,很多人也提出了虚拟会展的多种发展模式。郑仕华(2010)提出了两种发展模式,即现阶段的实物会展+网络会展+电子商务模式和未来的实物会展+网络会展模式[2]。王悦(2010)根据公司的规模分别提出了不同公司的发展模式。大型、有较强实力的会展公司或场馆可以独立建设虚拟会展,大中型、有一定实力的会展公司及展馆可借助第三方平台来建设虚拟会展,小型公司可纳入长期规划之中[4]。
四、研究之不足
研究的论文大多主要集中在运用何种技术来实现虚拟会展,但对参观者和参展商的驱动力缺乏研究。建设虚拟会展怎样使参展商和参观者参与进来,还需要进一步研究;会展公司及场馆如何通过建设虚拟会展来盈利,实施虚拟会展的企业如何架构企业的组织结构等,也没有相关研究;大多数研究集中在虚拟会展良好的前景和强大的优势上,而对建设虚拟会展不利的方面以及对其他行业造成的影响都没有研究。
结语
在我国大力倡导低碳经济的大氛围下,发展虚拟会展已经是必然趋势。我国的虚拟会展虽然与国外相比还有很大的差距,但是有很大的发展空间。本文通过对国内研究虚拟会展的概况、发展现状、发展前景进行综述,总结我国目前发展虚拟会展的优势和研究的不足,以利于今后发扬优势,更好地优化资源,集中精力和资源研究不足之处,为我国的会展业增砖添瓦,进一步缩短我国与国外会展业的差距,最终赶超其他国家,成为会展强国。
参考文献:
[1] 耿健美.我国虚拟会展业发展现状及发展对策初探[J].科技信息,2010,(23).
[2] 郑仕华.基于虚拟现实技术的网络会展发展展望[J].ENTREPRENEUR WORLD,2010,(8).
[3] 黄良发.线上线下融合是会展业发展的必然趋势[J].中国对外贸易,2010,(10).
[4] 王悦.网上世博催生商业新模式——虚拟会展[J].ENTERPRISE MANAGEMENT,2010,(5).
[5] 刘祖斌.简论一种基于会展会后服务的商业模式[J].企业经济,2007,(6).
[6] 温颖.虚拟会展信息获取与集成技术研发[J].计算机应用与软件,2009,(9).
[7] 邬燕.会展设计行业存在的问题与对策[J].企业经济,2008,(7).
[8] 杜宝江,王立平,吴恩启,郁蕾,刘佳.网上博览会虚拟要素实时生成技术[J].计算机应用,2009,(S2).
[9] 廖聪,冯开平,林培炎,刘浩然.基于X3D/VRML的三维虚拟展馆定制系统的研究[J].信息技术,2009,(6).
[10] 梁琳晓,李蛟,董亚波.会展业虚拟展示系统的设计与实现[J].专题论坛及综述,2008,(2).
1动漫产业的发展现状及前景
1.1发展现状
我国动漫产业起步较晚,在动漫产业人才和动漫计算机技术方面都较为缺乏。为了推动动漫产业发展,我国政府已经出台了多项产业政策,动漫企业不断增加,消费者也在与日俱增。但是现阶段动漫产业发展中还存在着一些不足之处,例如动漫产业的低年龄误区,一些动漫将消费者群体定位成低龄儿童,忽略了青少年和成人群体,失去了一部分的市场。再加上国内原创动漫并不充足,缺乏创意、品牌意识和创新型人才,导致国内动漫产业的竞争力下降。
1.2动漫产业发展前景
随着我国计算机技术的不断发展,动漫产业也出现了一定的转变,三维动画、FLASH动画等动漫形式相继出现,以动漫、游戏、卡通等为代表的动漫产业日趋繁荣,迎来了新的局面,在全球经济的增长中,发挥着越来越大的作用,并成为了与软件开发产业比肩的重要支柱产业。我国的动漫产业市场前景光明,国内的动漫产业基地也开始逐渐形成,动漫产业市场竞争日益激烈。各动漫产业基地逐步形成了集产学研于一体的产业链。同时负责动漫衍生产品开发、动漫制作、动漫发行等。
2计算机技术在动漫产业的运用
计算机技术主要包括系统的机构技术、管理技术、维护技术和应用技术。计算机技术主要用于动漫的绘图、后期处理等。现阶段的计算机技术已经实现了3D化,通过三维设计,能够使动漫效果更具流畅性和舒适性,有效丰富的视觉信息,为观众提供更为优质的图像。基于虚拟现实技术,将三维用户的感官现实化。观众能够通过三维画面,实现与虚拟世界的交互,例如手语交流等。使观众能够真实地感受到动漫世界中的多种元素。传统动漫的画面缺乏真实性,现代计算机技术能够利用动力学,使画面的视觉效果更加真实,画质更加完美,通过图形处理系统,提升动漫画面的效果,并利用建模软件构建动画元素,如3Dmax软件,由于其强大的操作性能,能够使动漫中的元素更加协调完美,因此被广泛运用于动漫制作中。随着计算机技术的不断进步和绘画软件的不断增多,动漫产业工作人员应加强对计算机操作的熟练度,并能够利用计算机技术进行动漫的绘画制作,加强对计算机技术的研究。动漫企业也应提升员工对计算机技术的重视程度和运用能力,推动动漫产业的进一步发展。
3计算机技术对动漫产业创新性的推动
动漫产业的创新离不开计算机技术的运用,计算机计数对动漫创新具有重要的推动作用,可从两个层面加以理解:
①基于计算机技术平台可构建虚拟现实技术,而虚拟现实技术的进步则对动漫产业的创新提供了强有力的技术支持,是推动动漫产业创新性发展的重要动力,以计算机为基础的虚拟现实技术充分将新兴技术与艺术融为一体,为艺术创作提供了新的途径,尤其是三维技术的创新性,为动漫的发展开创了前所未有的局面,通过对现实的虚拟来构建仿真图像,创作出身临其境的动画效果,增强了视觉冲击力,使动画场景变得更为真切和自然,如在图像上,借助计算机技术可实现动漫设计的3D化,使动画图像变得更为优质、流畅,画面更具真实性,其涉及到的仿真计数和计算机图像计数均属于动漫设计领域的前沿技术,为动漫产业的创新性发展奠定了良好的基础。
②基于虚拟现实计数可实现动漫设计及相关产业的创新性发展,该计数融合了计算机多种先进计数,为动画设计及其创新性发展提供了原动力,尤其是三维技术的广泛应用更是引领了动漫产业的发展潮流,无论是从动画场景设计还是动漫市场定位方面来考虑,动漫发展的基本面均已经形成,随着相关设计平台的成熟,动漫创新性发展将成为现实。
1 机械加工工艺
机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程。
机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品,是每个步骤,每个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每个步骤就要有详细的数据了,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程,并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样,因为实际情况都不一样。
2 我国机械加工工艺的发展现状
透过中国制造看中国机械加工工艺发展现状,近年来中国制造的身影已无处不在。这折射出我国以机械、汽车等为代表的装备制造业的快速发展。没有机械等重工业的发展,生产各类消费产品的轻工业就失去了最基本的生产工具,中国也不可能成为世界工厂。以信息技术为代表的现代科学技术的发展对装备制造业提出了更高、更新的要求,更加凸现了机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中不可替代的基础作用。作为国民经济增长和技术升级的原动力,机械工业将伴随高新技术和新兴产业的发展而共同进步,并充分体现先进制造技术向智能化、柔性化、网络化、精密化、绿色化和全球化方向发展的总趋势和时代特征。更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质技术,是经济高级化不可或缺的战略性产业。即使是迈进“信息化社会”的工业化国家,也无不高度重视机械制造业的发展。
近年来,我国在机械制造领域取得了新的突破,在先进制造技术的应用中获得了不错的成果,但这只是一个阶段性的胜利,相比起发达的工业大国,仍然存在明显差距。具体表现在以下几个方面:
第一,管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。在我国,计算机辅助管理在少数的大型企业中得到应用,小型企业还处在靠经验管理阶段。
第二,设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
第三,制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
3 我国机械加工工艺的发展前景
信息化:信息化是制造技术发展的生长点,信息技术正在以人们难以想象的速度高速发展。
精密化:现代高新技术产品需要高精度制造,社会的发展对机械产品的质量提出了越来越高的要求。这决定了发展精密加工、超精密加工技术是机械制造未来的一个重点。
集成化:现代制造业的方向并不只是计算机的集成,信息的集成,而是人、技术、组织的整体集成,包括功能集成、组织集成、信息集成、过程集成、知识集成和企业间的集成。
柔性化:柔性化不仅是指企业的制造技术柔性化,还包括生产方式柔性化,管理模式柔性化。
动态化:由于先进制造技术本身是针对一定的应用目标、不断吸收各种高薪技术逐渐形成、不断发展的新技术,因而其内涵不是绝对的和一成不变的。
虚拟化:虚拟化是指在计算机内对产品、工艺和整个企业的性能进行仿真、建模和分析,在虚拟制造环境中生成软产品原型,代替传统的硬样品进行试验,对其性能和可制造性进行预测和评价,从而缩短产品的设计与制造周期,降低产品的开发成本,提高对市场变化的响应能力。
智能化:智能制造是指综合利用各个学科、各种先进技术和方法,解决和处理制造系统中的各种问题。系统能领会设计人员的意图,能够检测失误,回答问题,提出建议方案等。
绿色化:绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源利用的一种现代制造模式。
参考文献
文章编号:ISSN2095-6711/Z01-2016-03-0066
高职院校作为职业技术教育的一个重要组成部分,其教学方式与社会教育学方式要求相适应,随着虚拟化技术的日渐成熟,将虚拟技术应用到计算机教学中已经成为一种必然趋势。
一、虚拟化技术的含义及发展现状
1.虚拟化技术的含义
什么是虚拟化技术?虚拟化技术是一个具有广泛意义的新概念,随着计算机产业的不断创新,它所涵盖的意义也在不断增加,简单来说,虚拟化技术就是从逻辑思维的角度出发对资源进行合理的分配。
2.高职院校计算机教学虚拟化的发展现状
从我国目前的高职院校的计算机教育现状来看,不管是在基础知识的教学上,还是资源的实际利用上,都还存在着诸多问题。当然,设备的数量和不断更新换代也在一定程度上制约的计算机教学的发展。在这种情况下,传统的计算机教学方法不能满足当代学生的求知欲望,所以高职院校必须要根据实际的教学目标,制定合理的教学方案,对教学设备做到及时更新,才能确保高职院校学生真正掌握计算机技术。
二、虚拟技术在高职院校计算机教学中的具体应用
1.计算机维护实验应用虚拟化技术
在计算机的使用过程中,不管是系统操作上产生的失误还是计算机软件应用上的失误,在不同程度上会对计算机的系统硬件造成破坏。如果将虚拟化技术应用到计算机软件的维护中去,为学生创造一个虚拟化的学习环境,这样学生在对计算机进行实际操作的时候即使出现了问题,也不会对计算机的系统硬件产生损坏。这样学生既能有效地掌握相关的技术知识,也为计算机整体系统的安全提供了保障。
2.虚拟化操作系统的实验
对于高职院校来说,计算机教学的目标在于让学生借助计算机的系统操作从而进行理论实验,但是在一般的计算机教学中,往往会因为操作的失误,而影响到整体的计算机教学效果。而在这一点上,虚拟化技术可以弥补这一缺陷,在虚拟化的教学环境中,计算机的某些系统会形成一个独立的运行状态。而虚拟化技术与真实的计算机环境互不干涉、互不影响,各自完成各自的系统运行,另外虚拟化运行中若出现系统运行风险,对计算机整体的系统都不会造成不良影响。由此得出借助虚拟化技术来实现现实的计算机教学,可以对计算机进行有效防护。
3.网络安全虚拟化实验
网络安全是计算机专业学生必须掌握的一项知识技能。学生通过对网络安全虚拟化的学习,可以为学生提供一个虚拟的学习环境,在这个环境下,针对计算机的真实网络安全进行虚拟操作。学校可以对网络安全虚拟化教学投入大量的实践教学,通过学校的先行实验对虚拟化的网络安全进行优先了解,这样可以保证学生在进行虚拟化的学习中可以更加安全有效掌握网络安全知识。网络安全虚拟化在虚拟化技术中占有重要位置,学校可以在投入资金的同时配备安全的设备,保持设备的随时更新,更好地为学生提供一个科学、实用、安全的实验环境。这样能够激发学生的主动性,让学生在虚拟化教学环境中懂得创新,由此掌握更多的网络安全知识,最重要的是可以从根本上提高高职院校的计算机教学质量。
三、虚拟技术引入高职院校计算机教学的优势
1.虚拟化操作方便、维护简单
在计算机教学中,每台计算机都拥有独立的操作系统,可以在不受其他因素的影响下,进行独立运行。当然一台计算机上的部分硬件和内存软件都是独立运行的,它可以在独立运行的同时通过虚拟化技术扩展为更多台的子计算机,而这些虚拟化的子计算机也拥有独立的运行系统,如果其中一台子计算机出现了故障,对其他的子计算机不会造成任何实质性的影响,这样为学校在计算机维护方面减少不必要的麻烦。
2.降低高校投入成本、安全性更高
随着虚拟化技术的不断发展,高职院校的计算机教学规模不断扩大,增加了相关的实验教学设备,强化虚拟化的网络安全管理,为计算机的基础教学提供了更有利的保障。同时由于虚拟化技术的投入,不仅降低了所需设备的投入,对高职院校不断开发新的教学方式打下坚实的基础。当然也在一定程度上缓解了资金紧张的问题,而且通过这种虚拟化的教学,可以更好地为学生营造出良好的学习氛围,打破阻碍学生思维发展的不利因素。虚拟化技术的运用,为学生提供了更加真实的学习环境,让学生有一种身临其境的感觉,更加主动地融入计算机的学习中去,也保障了计算机教学的质量。
四、总结
目前虚拟化技术应用于高职院校计算机实践教学中,不仅是教学方式上的创新,也是我国计算机发展史的不断创新。随着虚拟化技术的不断发展,有利于高职院校教学质量的提高和完善,在一定程度上促进了计算机技术的不断成熟和发展。当然高职院校要正确引导学生运用虚拟化技术学习计算机知识,这样才能保证教学的严谨性,促进计算机实践教学的长远发展。
参考文献:
[1]党小娟.虚拟机在教学实验中的应用[J].信息与电脑(理论版),2011
[2]陈小琴.虚拟化技术在高职院校计算机实践教学中的应用[J].数字技术与应用,2013
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
1 先进制造技术的特点
1.1 是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
1.2 是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
1.3 是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
1.4 是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
1.5 是市场竞争三要素的统一
在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
2 先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
(1)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
(2)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
(3)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
(4)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
3 我国先进机械制造技术的发展趋势
(1)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。
(2)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
(3)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
(4)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
(5)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
4 结语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献
在人类社会的发展中,制造技术不断发展。从人类使用天然工具到制造工具,从简单的手工制造到简易机床的出现,人们一直为搜寻更有效更迅捷的制造技术而努力。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
一、先进制造技术的特点
(一)是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
(二)是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
(三)是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(四)是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
(五)是市场竞争三要素的统一
在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
二、先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
(一)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
(二)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
(三)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
(四)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
(一)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。(二)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
(三)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
(四)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
(五)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
四、结语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献: