Виртуальное прототипирование

Виртуалънъм прототипировапием (virtual prototyping) называют построение прототипа агрегата из геометрических моделей его отдельных частей. Виртуальный прототип называют иногда цифровым макетом, предварительной цифровой сборкой. Системы цифрового прототипирования позволяют визуализировать процесс сборки и проверять осуществимость предлагаемых агрегатов в рамках имеющихся производственных мредств.

Основная функция виртуального прототипирования заключается в проверке осуществимости операции сборки. Система проверяет сопряжение деталей в контексте сборочных ограничений и требований к допускам. Функции обнаружения столкновений указывают на мешающие друг другу детали. Проверяется также последовательность сборки и траектории движения деталей. Кроме того, можно определить оптимальные траектории сборки. Передовые системы позволяют также проводить структурный и функциональный анализ виртуального прототипа, используя встроенное аналитическое программное обеспечение. Часто выполняется кинематическая и динамическая имитация прототипа.

Идеальная ситуация будет достигнута тогда, когда виртуальный прототип будет иметь всю совокупность характеристик физического прототипа. Таким образом, в конце концов виртуальное прототипирование устранит необходимость в дорогих и трудоемких физических прототипах.

Виртуальный завод

Виртуальный завод (virtual factory) — это смоделированная на компьютере полная производственная система. Виртуальный завод имитирует конструкции производственных участков, производственные процессы и складские системы. Кроме того, для него можно программировать автоматизированное заводское оборудование — роботы, конвейеры и станки. Система моделирует и имитирует такие компоненты, как конвейеры, накопители, доки, производственные участки и процессы. Кроме того, система моделирует процедуры — маршруты, последовательности и слияния. После этого модель производства анализируется в терминах затрат на рабочую силу, инвентаризации, эксплуатационных расходов, затрат на обработку и длительностей цикла.

Эти возможности позволяют использовать виртуальный завод для планирования производства, включая оценку проектов производственных систем и сравнение альтернативных способов производства.

Оценка возможности производства

Виртуальная инженерия позволяет оценивать возможность производства различных вариантов конструкции. Такая оценка дает информацию о длительности обработки, времени цикла, затратах и качестве продукта. Она позволяет также прогнозировать время подготовки к работе, время выполнения и затраты на рабочую силу. Разумеется, для такого рода оценок требуются исчерпывающие модели производственного процесса. Требуется принять решение, подходит ли данная конструкция для производства. Можно сделать также качественную оценку возможности производства, позволяющую охарактеризовать простоту производства. Если данная конструкция не подходит для производства, можно выявить, исследовать и необходимым образом изменить атрибуты конструкции, являющиеся причиной затруднений.