Компоненты виртуальной инженерии

Основным компонентом виртуальной инженерии является виртуальное производство. Виртуальное производство (virtual manufacturing) определяется как интегрированная синтетическая производственная среда, используемая для расширения всех уровней принятия решений и управления. Оно может быть классифицировано как проектно-ориентированное, производственно-ориентированное и управленчески-ориентированное.

Проектно-ориентированное виртуальное производство - это имитационная среда для проектирования продукта и оценки возможности его производства.

Производственно-ориентированное виртуальное производство - это имитационная среда для планирования технологических процессов производства.

Управленчески-ориентированное виртуальное производство - то имитационная среда для моделирования функционирования производственного цеха.

Виртуальное производство можно также классифицировать в терминах жизненного цикла продукта как виртуальное проектирование, цифровую имитацию, виртуальное прототипирование и виртуальный завод.

Виртуальное проектирование выполняется с помощью устройств виртуальной реальности.

Цифровая имитация позволяет проверять и оценивать работу продукта без использования физических прототипов.

В процессе виртуального прототипирования строится компьютерный прототип, имеющий ту же геометрию и физическое поведение, что и реальный продукт.

Виртуальный завод — это имитация заводской производственной линии.

Виртуальное проектирование

Виртуальное проектирование выполняется в виртуальной среде с использованием технологий виртуальной реальности. Используя технологии виртуальной реальности, конструкторы могут погрузиться в виртуальную среду, создавать компоненты, модифицировать их, управлять различными устройствами и взаимодействовать с виртуальными объектами в процессе конструкторской деятельности. Конструкторы могут видеть стереоскопическое изображение виртуальных объектов и слышать пространственный реалистичный звук. Эти изображение и звук возникают, когда рука конструктора движет виртуальной рукой и пальцем. Прикосновение к виртуальному объекту ощущается конструктором в виде обратной связи. Тем самым замысел конструктора эффективно воплощается в проекте и проверяется функциональное поведение конструкции.

Цифровая имитация

Проверка процесса — одна из наиболее важных целей цифровой имитации. Машинные операции необходимо тщательно проверить, прежде чем начинать реальную работу. Если в управляющем коде имеется ошибка, это может привести к серьезной поломке станка. Используя цифровую имитацию, пользователь перед началом работы может проверить траекторию перемещения инструмента станка с ЧПУ, щупа координатно-измерительной машины или руки робота. Например, процессом машинной обработки можно управлять графически, как если бы это делалось на реальном станке: виртуальный станок с ЧПУ, читая стандартные инструкции, будет выполнять всю обработку в реальном времени, включая перемещение инструментов, принадлежностей, укладчиков и деталей. Непрерывный контроль за снятием материала позволяет пользователю выявить ситуации, приводящие к вибрации и поломке инструмента. С помощью имитации пользователь может также спрогнозировать столкновения между инструментом и приспособлением или деталью.