第一章 概述 1
第一节 转型期的制造技术发展 1
第二节 虚拟制造的意义和现状 1
第三节 装备制造业对虚拟制造技术的需求 6
一、装备制造业的特点 6
二、装备制造对虚拟制造技术的需求分析 8
第四节 虚拟制造技术的发展 12
一、虚拟制造的应用表现 12
二、虚拟制造技术的发展趋势 13
第二章 虚拟制造系统构造技术 17
第一节 虚拟制造系统概述 17
一、虚拟制造系统体系结构 17
二、虚拟制造系统的组成和工作原理 19
第二节 虚拟制造系统的硬件设备 22
一、虚拟制造系统的处理设备 22
二、虚拟制造系统的感知设备 25
三、虚拟制造系统的操控模拟器件 29
四、虚拟制造系统的立体显示装置 32
第三节 虚拟制造系统构建准备知识 38
一、虚拟模型建模技术 38
二、虚拟制造系统描述语言类软件 45
三、制造模型的装配和运动处理 58
四、其他用于虚拟制造的软件 60
第三章 虚拟设计 64
第一节 虚拟设计概述 64
一、虚拟设计需求分析 65
二、虚拟设计功能概述和构造 67
第二节 三维虚拟信息管理 75
一、数据库构成 76
二、零件数据管理 91
第三节 产品快速参数化虚拟设计辅助 92
一、虚拟辅助设计概述 92
二、新产品功能设计 94
第四节 机电系统虚机实电设计方法 117
一、设计方法概述 117
二、控制技术总体框架 119
三、开发路线 122
四、PLC与虚拟样机通讯控制 129
五、问题检查与告警处理 133
第五节 虚拟样机性能分析 135
一、虚拟样机模型构建 135
二、虚拟样机与制造信息集成 138
三、虚拟样机性能的CAE分析方法 142
第四章 虚拟制造工厂 150
第一节 生产系统虚拟规划 151
一、生产系统虚拟规划概述 151
二、技术开发内容 155
三、生产虚拟规划系统的模型建立 164
四、拖拽式虚拟生产线交互布局技术 172
五、虚拟设备的动态生成技术 179
六、虚拟设备的定位和布局约束 185
七、应用实例 192
第二节 基于固定资产虚拟管理的生产优化 200
一、固定资产虚拟管理总体结构 202
二、虚拟模型和数据准备 204
三、工件的虚拟模型设计 214
四、生产资源管理设计 220
五、平衡能力优化计算和模拟 227
第三节 虚拟操作培训 237
一、虚拟培训概述 238
二、大型机械装备交互式虚拟培训系统的总体设计 242
三、交互式虚拟场景的生成及控制 248
四、虚拟元素数据库处理 260
五、虚拟操作控制逻辑处理 263
六、虚拟设备模型交互操作技术 265
七、培训系统功能与模式设计 271
八、盾构机虚拟培训示例 278
第四节 虚拟制造系统交互再现 281
一、交互再现概述 282
二、总体设计框架 286
三、模拟操控输入装置 292
四、动作原型设计及模式库搭建 295
五、面向感知交互的再现技术 311
六、交互再现信号通信与场景协同 327
七、虚拟制造系统交互再现设计示例 333
第五节 虚拟装配技术及其应用 336
一、研究内容及关键技术 337
二、研究现状 338
三、虚拟装配设计结构 343
四、虚拟装配顺序规划 348
五、装配路径规划 351
六、虚拟装配指导 354
第六节 虚拟制造企业 366
一、虚拟企业概述 367
二、虚拟制造企业的定义及技术发展 367
第五章 虚拟制造服务技术 371
第一节 制造物流与虚拟监控 371
一、制造物流 371
二、虚拟监控技术基础 374
三、虚拟监控功能实现方法 385
四、应用实例 403
第二节 远程设备虚拟诊断与维护 409
一、虚拟诊断与维护概述 409
二、虚拟远程故障诊断与维护系统架构 418
三、远程故障诊断环境构建 424
第三节 产品虚拟展示服务 453
一、产品虚拟展示服务概述 453
二、技术路线 455
三、虚实融合的产品虚拟展示服务 455
第四节 装备制造业虚拟制造技术服务模式探讨 471
一、需求概述 471
二、体系探讨 474