1虚拟制造的相关技术和支持
虚拟制造系统是各种制造功能的虚拟化集成，从技术上来看，其关键内容主要包括以下几点。
1.1虚拟环境下的产品主模型技术
主模型作为一个核心而存在，是连接生产管理、产品设计以及产品制造等各个环节的中心点，并为这些环节服务。主模型作为一个数字产品模型，具有可视性，包括了分布式数据管理系统和统一的数据结构系统，具有自身代表的所有对象的各种特征以及性能，并能同时进行设计分析、制造以及生产组织和调度等等制造生产环节的众多问题。
1.2综合可视化技术
主要包括多媒体技术、虚拟现实技术、计算机可视化技术以及仿真技术；虚拟制造系统和现实制造系统之间的映射，虚拟工厂、虚拟车间、虚拟生产线、虚拟设备、虚拟单元、虚拟传感器以及其他各种虚拟设备的重组性技术和重用性技术；虚拟制造系统的集成开发平台包括的用户开发环境、体系结构以及构件库等；虚拟公司的技术、调度、组织以及控制策略。
1.3基本环境
基本环境是增强可视化以及其它虚拟制造技术的集成系统平台。
1.4信息描述
表达各种各样的信息，包括模型、知识和数据的统一的方法、语法和语义。
1.5中介模型
定义、构造以及开发对过程容易中断介入的模型。
1.6基层集成组织结构
各种软件和硬件的基层组织结构。
1.7仿真模型
在计算机系统中完成设计的真实系统模型。
1.8应用方法
对过程动态性以及产品多样性的共同特征进行抽象提取。
1.9制造特征
虚拟制造环境中各种材料的变化过程。
1.10虚拟制造系统评价
经济性、可靠性、工艺性、可制造性、工期、质量等等。
2计算机虚拟制造技术在制造业中的应用
就目前情况来看，计算机虚拟制造技术在现代制造业中的应用领域，主要是在航空航天、军事、汽车行业领域中的应用。例如美国波音飞机公司的777飞机设计，就是计算机虚拟制造技术的应用典范。777飞机的开发周期，从以往的8年，转变为现在的5年，无论是飞机的设计、还是飞机的装机、或者测试，都是在计算机中运用模拟技术完成，从而保证一次性试制成功。在实际中，计算机虚拟技术在制造业中应用较为熟练的有以下几点。
2.1产品的外形设计
在外形设计中运用虚拟现实技术，可以实现复杂的造型设计，其参数也可以根据实际问题进行随时的修改和评测。因此，它一般直接用于加工、仿真和装配。
2.2产品的布局设计
产品的布局设计较为复杂，但是通过虚拟现实技术，可以实现直观性设计，从而避免潜在的不合理问题以及其他干涉。
2.3产品的运动和动力学仿真产品在设计的过程中，必须正确解决运动构件在工作时的所产生的运动协调关系，并完成运动范围的设计，以及潜在的运动干涉检查，还有产品动力学性能、刚度、强度等。
2.4热加工工艺模拟
利用物理模拟和数值模拟方法，对金属材料的热成形过程以及材料成形的过程在计算机上进行仿真动态模拟，预测在不同条件下成形的材料的性能、组织和质量，进而实现热成形件的性能与质量的整体优化设计。
2.5加工过程仿真
产品设计的加工方法、可加工性、合理性，工艺参数与机床的选用，加工过程中可能会出现的产品加工缺陷等等问题，都需要进行分析、仿真、处理。
2.6产品装配仿真
机械产品的可装配性以及配合性是设计人员常会犯错误的地方，由于虚拟制造技术可以在产品的设计阶段就实现产品的装配，因此可以发现装配存在的问题并进行修改，从而保证设计的科学和准确。
2.7虚拟样机与产品工作性能评测
在虚拟制造中，产品的使用情况也可以进行模拟，因此可以及时发现,存在的问题，并进行修改，以提高产品的一次性试验成功率。
3结束语
虚拟制造是计算机仿真技术与虚拟现实技术在现代制造业的综合应用的体现。它是制造产品在计算机虚拟环境中的实现，不需要消耗现实的能量或者资源，但却可以真实可靠地反映出产品的相关情况。计算机虚拟技术为现代制造业带来了新的概念，相信随着未来虚拟制造技术的进一步发展以及在企业中的普遍应用，企业的研发能力以及创新能力将会得到极大的提高。
作者：符应彬 单位：海南软件职业技术学院
