当今世界,市场竞争愈演愈烈,制造企业都面对着一个急需解决的实际问题,那就是一件产品往往要经过多次反复的试制才能进入市场,产品开发时间太长。以往已经实施的技术和过程变革,仍无法在缩短上市时间上取得实质上的突破,不能适应当今市场瞬息万变的需求。因此,虚拟产品开发(VPD,Virtual Prouduct Development)这一新技术的出现,已引起制造厂商们的深切关注。 VPD技术极大地增强了企业的创新能力,它能够在虚拟状态下构思、设计、制造、测试和分析产品,以有效解决那些反映在时间、成本、质量等诸存在的问题。目前,一些有优势的制造厂商和产品开发公司都把 VPD作为一项总体经营战略,努力发挥它的最大潜力。据报道,汽车工业对VPD最有兴趣,并且动手也最早,如美国的克莱斯勒和福特汽车公司、德国的大众汽车公司以及日本的一些汽车公司都在积极采用VPD技术。因为汽车制造厂商一旦错过推出新车型的时机,就等于放弃了应该占有的市场份额,会遭受大的利润损失,甚至使公司破产。采用VPD技术后,汽车工业新车型开发的时间可由36个月缩短到24个月以内,竞争的优势显然得到加强,其影响不可估量。现在VPD技术已在汽车、航天、机车、医疗用品等诸多领域成功地应用,对工业界产生了强大的冲击作用。 新产品开发实质上就是产品的工程设计过程。传统的方法是由工程师设计出产品,并制造出原型,然后进行测试和验证。如果产品达不到规定的要求,就反反复复地进行了这一过程,直到满意为止。 VPD技术是建立在可以用计算机完成产品整个开发过程这一构想的基础之上。工程师完全是在计算机上建立产品模型,对模型进行分析,然后改进产品设计方案,用数字模型代替原来的实物原型,进行分析、试验、改进原有的设计。这样常常只需制作一次最终的实物原型,使新产品开发一次获得成功。 CAD/CAM/CAE/PDM(简称C3P)是实施VPD的强大支持技术,快速原型(RP)、虚拟现实(VR)、(互联网)也都被一些国际上著名的企业作为实施VPD的重要手段。VPD是由从事产品设计、分析、制造、仿真和支持等各合作的各科人员网络所组成。他们通过网络通讯组建成“虚拟”的产品开发小组,将设计人员、工程师分析专家、供应厂商以及客户联成一体,实现异地合作开发。实施VPD工程师来说,将采取不同的思考方法和完成设计任务的方法。为适应这些变化,对于技术人员和管理人员的培训是非常重要的。 企业通过VPD这种新技术把握住产品开发过程,这样的企业就能对客户的需求变化作出快速灵活的反应,并且完全按照规定的时间、成本和质量要求快速的将产品推向市场,这就是开发VPD这种新技术的意义所在。
UG简介
Unigraphics Solutions公司(简称UGS)是全球著名的MCAD供应商,主要为汽车与交通、 航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等领域通过其虚拟产品开发(VPD)的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的MCAD解决方案。其主要的CAD产品是UG。
UG公司的产品主要有为机械制造企业提供包括从设计、分析到制造应用的Unigraphics软件、基于Windows的设计与制图产品Solid Edge、集团级产品数据管理系统iMAN、产品可视化技术ProductVision以及被业界广泛使用的高精度边界表示的实体建模核心Parasolid在内的全线产品。
UG在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。多年来,UGS一直在支持美国通用汽车公司实施目前全球最大的虚拟产品开发项目,同时Unigraphics也是日本著名汽车零部件制造商DENSO公司的计算机应用标准,并在全球汽车行业得到了很大的应用,如Navistar、底特律柴油机厂、Winnebago和Robert Bosch AG 等。
另外,UGS公司在航空领域也有很好的的表现:在美国的航空业,安装了超过10,000套UG软件;在俄罗斯航空业,UG软件具有90%以上的市场;在北美汽轮机市场,UG软件占80%。UGS在喷气发动机行业也占有领先地位,拥有如Pratt & Whitney和GE 喷气发动机公司这样的知名客户。航空业的其它客户还有:B/E航空公司、波音公司、 以色列飞机公司、英国航空公司、Northrop Grumman、伊尔飞机和Antonov。
UGS公司的产品同时还遍布通用机械、医疗器械、电子、高技术以及日用消费品等行业,如:3M、Will-Pemco、Biomet、Zimmer、飞利浦公司、吉列公司、Timex、 Eureka 和Arctic Cat等。
UG具 有丰富的曲面建模工具。包括直纹面、扫描面、通过一组曲线的自由曲面、通过两组类正交曲线的自由曲面、曲线广义扫掠、标准二次曲线方法放样、等半径和变半 径倒圆、广义二次曲线倒圆、两张及多张曲面间的光顺桥接、动态拉动调整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁减、编辑、点云生成、曲面编辑。
UG进入中国已经有九个年头了,其在中国的业务有了很大的发展,中国已成为远东区业务增长最快的国家。几年来,UG在中国的用户已超过800家,装机量达到3500多台套。
UG特点:
1、建模的灵活性
复合建模:无需草图,需要时可进行全参数设计,无需定义和参数化新曲线——可直接利用实体边缘。
几何特征 :具有凸垫、键槽、凸台、斜角、挖壳等特征、用户自定义特征 、引用模式 。
光顺倒圆: 业界最好的倒圆技术 ,可自适应于切口、陡峭边缘及两非邻接面等几何构形,变半径倒圆的最小半径值可退化至极限零。
2、协同化装配建模
可提供自顶向下、自底向上两种产品结构定义方式并可在上下文中设计/编辑 ,高级的装配导航工具 ,可图示装配树结构,可方便快速的确定部件位置 , 对装配件的简化表达,隐藏或关掉特定组件。局部着色 ,强大的零件间的相关性 ,配对条件,零件间的表达式(关系) ,协同化团队工作 ,可方便的替换产品中任一零部件,刷新部件以取得最新的工作版本,团队成员可并行设计产品中各子装配或零件,
3、直观的二维绘图
对制图员来讲,简单并富于逻辑性 ,剖视图自动相关于模型和剖切线位置 ,正交视图的计算和定位可简便的由一次鼠标操作完成 ,自动隐藏线消除 ,自动尺寸排列——不需要了解设计意图 ,自动工程图草图尺寸标注。
4、被业界证实的数控加工
2~5轴铣 ,车加工, 线切割, 钣金件制造 ,刀轨仿真和验证 ,刀具库/标准工艺数据库功能 。
5、领先的钣金件制造
可在成型或展开的情况下设计或修改产品结构 ,折弯工序可仿真工艺成型过程 ,钣料展开几何自动与产品设计相关 ,可在一幅工程图中直接展示产品设计和钣料展开几何 。
6、集成的数字分析
机构运动学分析 ,硬干涉检查和软干涉检查 ,运动仿真和分析 ,动画过程中的动态干涉检查。
7、广泛的用户开发工具
用户命令宏 ,高级编程语言 ,可自定义裁剪的用户界面
8、内嵌的工程电子表格
可与其他表格软件交换数据 ,可简便定义零件系列 ,可方便修改表达式 ,可生成扇形图、直方图和曲线图等 。
9、照片真实效果渲染
利用基于数字的设计审视,加快产品上市时间 ,快速成型。
VPD为虚拟产品开发的英文头三个字母的缩写。
虚拟产品开发的前三个字母的缩写,是在产品开发、产品制造、供应链管理、协同开发等综合作用下,为机械制造业特别是汽车工业所提出的一个切实可行的解决方案,市场竞争和用户需求,以及对汽车生产和制造企业更为迫切和苛刻的要求。
当今世界,随着市场竞争的日益激烈,制造企业面临着一个亟待解决的现实问题。也就是说,一个产品经常要经过反复试制才能进入市场,而且产品开发时间过长。
过去已经实施的技术和工艺变化在缩短上市时间和满足当今市场快速变化的需求方面仍未能取得实质性突破。因此,虚拟产品开发作为一种新技术的出现引起了厂商的深切关注。
扩展资料:
虚拟产品开发技术具有沉浸性、简便性和实时性的特点,集成三维图像、声音等多媒体的现代设计方法,用户能身临其境地感受产品的设计过程和性能,从仿真的旁观者成为虚拟环境的组成部分。
简便性是自然的人机交互方式,所见即所得,用逼真的临场感支持不同的用户背景,支持并行工程,丰富设计理念,提供设计新方法和激发设计灵感。
多信息通道,用户感受视觉、听觉、触觉和嗅觉等多种信息,发挥人的多种潜能,增加设计的成功性。多交互手段,摆脱传统的鼠标、键盘输入方式,运用多种交互手段,支持更多的设计行为。
实时性是实时地参与、交互和显示,把人在CAD环境下的活动提升到人机融为一体的积极参与的主动活动,构成融入性的智能化开发系统。
参考资料来源:搜狗百科—VPD
美国CTRIX公司的ICA协议,可在多种操作系统下使用,且能映射 驱动器、实现真彩,实现远程终端,是一个优秀的终端协议。