虛擬儀器技術(shù)在現(xiàn)代制造技術(shù)中的應(yīng)用

劉 航（邵陽學(xué)院,湖南 邵陽 422000）

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虛擬儀器技術(shù)在現(xiàn)代制造技術(shù)中的應(yīng)用

劉 航
（邵陽學(xué)院,湖南 邵陽 422000）

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展讓虛擬技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)以及現(xiàn)代制造業(yè)上有了新的用處，它能在一定程度上減少企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的周期，并且提升產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，降低制造過程中產(chǎn)生的成本，提升產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率和競(jìng)爭(zhēng)力。虛擬技術(shù)是在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化水平上發(fā)展起來的技術(shù)，是計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代多項(xiàng)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，因此對(duì)其進(jìn)行研究可以提升生產(chǎn)制造的效率。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器；現(xiàn)代制造；應(yīng)用

0 引言

虛擬儀器技術(shù)主要從計(jì)算機(jī)技術(shù)原理出發(fā)，在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮不可或缺的作用，結(jié)合產(chǎn)業(yè)新技術(shù)形成一個(gè)完整的技術(shù)群，應(yīng)用范圍廣、涉及到的產(chǎn)品多，無論在現(xiàn)代制造業(yè)中還是在管理、醫(yī)療以及環(huán)保行業(yè)中都具有重要的作用，因此本文對(duì)虛擬儀器技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究。

1 關(guān)于虛擬制造技術(shù)的研究和運(yùn)用

虛擬制造是英文Virtual Manufacturing的縮寫，主要是實(shí)際的制造過程在計(jì)算機(jī)方面的反射，這就是計(jì)算機(jī)仿真和虛擬的現(xiàn)實(shí)技術(shù)，該技術(shù)在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的支持下，可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行群組協(xié)同工作，開展實(shí)時(shí)的產(chǎn)品模擬設(shè)計(jì)、制造業(yè)的產(chǎn)品工藝規(guī)劃、產(chǎn)品加工以及性能分析，還可以在產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)方面發(fā)揮作用，對(duì)制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)管理進(jìn)行有計(jì)劃地控制[1]。

虛擬制造技術(shù)核心就是在利用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上建立起一種制造企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，這種虛擬技術(shù)主要以產(chǎn)品為核心內(nèi)容，并且在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行模型的建構(gòu)，從而開展技術(shù)加工和生產(chǎn)管理一系列活動(dòng)。產(chǎn)品的開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)在于工程主體的CE環(huán)境，特別是在企業(yè)范圍內(nèi)實(shí)行的產(chǎn)品制造信息管理PM、計(jì)算機(jī)圖形設(shè)計(jì)CAD，計(jì)算機(jī)的輔助制造軟件CAM以及計(jì)算機(jī)工程CAE的集合。

虛擬制造技術(shù)可以從制造業(yè)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境出發(fā)，對(duì)制造的整個(gè)動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行模擬，然后通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真展示。它是從產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)出發(fā)，再進(jìn)行加工、裝配以及方針模擬，從而對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、性能和制造等等進(jìn)行優(yōu)化，有效的改進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)構(gòu)造等等。虛擬制造技術(shù)的產(chǎn)生能夠從一定程度上對(duì)傳統(tǒng)制造設(shè)計(jì)、質(zhì)量以及生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行改變。在真實(shí)的產(chǎn)品出爐以前，可以通過虛擬技術(shù)進(jìn)行模型的建立，然后分析該模型存在的優(yōu)缺點(diǎn)，在虛擬的條件下，生成產(chǎn)品的原型，以此來取代傳統(tǒng)的產(chǎn)品硬樣，這種虛擬技術(shù)應(yīng)用以及對(duì)產(chǎn)品的分析，能夠更加客觀真實(shí)的對(duì)產(chǎn)品制造進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析以及試驗(yàn)，進(jìn)而對(duì)一些不合時(shí)宜的地方進(jìn)行有機(jī)調(diào)整，對(duì)某些生產(chǎn)程序進(jìn)行再優(yōu)化，極大的減小了產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面存在種種不足，有效地降低了產(chǎn)品的開發(fā)成本。在虛擬制造技術(shù)下，產(chǎn)品更加適應(yīng)市場(chǎng)，也能快速的實(shí)現(xiàn)和市場(chǎng)供求的掛鉤[2]。

2 虛擬儀器技術(shù)在虛擬制造業(yè)方面的運(yùn)用

2.1 關(guān)于測(cè)量系統(tǒng)的虛擬技術(shù)

利用虛擬測(cè)量技術(shù)Labview可視技術(shù)能夠?qū)χ圃鞓I(yè)中有關(guān)測(cè)量的部分進(jìn)行再優(yōu)化設(shè)計(jì)，其作用是對(duì)制造系統(tǒng)中一些功能的編制，有效實(shí)現(xiàn)關(guān)于數(shù)據(jù)信息的收集、并對(duì)信息進(jìn)行分析處理、再進(jìn)行輸出、儲(chǔ)存和顯示。利用編程的作用，在計(jì)算機(jī)的電腦屏幕上可以出現(xiàn)一個(gè)與傳統(tǒng)一起極為相似的畫面和圖形，這些信息是用來顯示測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果。在整個(gè)測(cè)量過程中，虛擬儀器的用戶可以通過鼠標(biāo)，把控制面板上的開關(guān)以及其他按鈕進(jìn)行操作，然后把設(shè)計(jì)中的具體數(shù)值輸入到模擬運(yùn)算系統(tǒng)中，用于檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果檢測(cè)的正確性。利用Labview技術(shù)波形的顯示器空間能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量數(shù)值的現(xiàn)實(shí)，然后通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，把實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)和理論中的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，這樣能夠看出實(shí)際測(cè)量中存在的差值。與此同時(shí)還要加入數(shù)據(jù)保存的空間，以此來保存數(shù)據(jù)和結(jié)果。

2.2 關(guān)于測(cè)量系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制分析

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以對(duì)制造業(yè)的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這樣有利于企業(yè)在時(shí)間和空間上有更大的突破，節(jié)約空間、節(jié)省時(shí)間。虛擬儀器技術(shù)所提供的遠(yuǎn)程控制功能在制造業(yè)中會(huì)起到很大的作用。這種功能的實(shí)現(xiàn)主要是充分的或用遠(yuǎn)程控制面板，然后通過web這種發(fā)布工具再生成新的網(wǎng)頁，客戶通過WEB瀏覽器就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)制造業(yè)的遠(yuǎn)程控制以及訪問。利用這種技術(shù)，遠(yuǎn)程的用戶能夠在網(wǎng)絡(luò)的支持下對(duì)制造產(chǎn)業(yè)的實(shí)地情況進(jìn)行掌握，從而有效的作出相應(yīng)的判操和作斷。有了這種技術(shù)，及時(shí)客戶不在制造企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)，也能對(duì)企業(yè)的情況進(jìn)行掌握，了解最新信息[3]。

Labview除了有上述遠(yuǎn)程控制的功能以外，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)本地情況的控制。在本地的計(jì)算機(jī)上對(duì)程序進(jìn)行動(dòng)態(tài)的了解，這主要是從Labview系統(tǒng)中的VIservert功能中來設(shè)置的，設(shè)置過程比較簡(jiǎn)單，一般情況下VIERVER的網(wǎng)絡(luò)使用的是IP協(xié)議，端口是3363。在此項(xiàng)設(shè)置完成以后，在控制程序上要把遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)中的LEBVIEW程序在本地的計(jì)算機(jī)中打開，然后使用函數(shù)關(guān)系，把想要連接的地址輸入到計(jì)算機(jī)上，在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上打開Labview的參號(hào)，把這些參號(hào)輸入到OPen application reference的函數(shù)里。通過函數(shù)把路徑參數(shù)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)相連接，再通過系統(tǒng)調(diào)試，這樣就能實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控了。

3 結(jié)束語

綜上所述，虛擬技術(shù)能夠在制造業(yè)中發(fā)揮重要作用主要是因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的先進(jìn)，因此在以后的工作中還要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和改革，以利于發(fā)現(xiàn)新的技術(shù)。在虛擬技術(shù)的使用過程中要注意各種參數(shù)的輸入以及數(shù)據(jù)的收集，通過對(duì)產(chǎn)品過程的仿真，以此來發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程存在的誤差等等，提升制造業(yè)的生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛亮,李俊蘭,胡澤等.基于虛擬技術(shù)的高精度稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2011,33(20):154-156.

[2]符應(yīng)彬.計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用[J].軟件,2013,34(05):83-84.

[3]陳杰平,陳無畏.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2011,12(10):3-5.

作者簡(jiǎn)介:劉航（1994-），男，湖南岳陽人，本科，研究方向：現(xiàn)代制造技術(shù)。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.018