虛擬仿真解決方案精選(九篇)

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第1篇：虛擬仿真解決方案范文

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［4］SMITH J E, NAIR R.虛擬機(jī)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

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第2篇：虛擬仿真解決方案范文

關(guān)鍵詞:電子商務(wù);仿真式教學(xué);場(chǎng)景設(shè)計(jì);教學(xué)過(guò)程

中圖分類號(hào):G642.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):16723198(2009)20021901

1電子商務(wù)教學(xué)現(xiàn)狀分析

雖然電子商務(wù)專業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)很多年,但時(shí)至今日電子商務(wù)專業(yè)也沒(méi)能形成一個(gè)完善的、系統(tǒng)的專業(yè)理論體系,在電子商務(wù)專業(yè)的教學(xué)上存在諸多問(wèn)題, 主要有以下幾個(gè)方面:

1.1師資問(wèn)題

目前從事電子商務(wù)教學(xué)的教師是從計(jì)算機(jī)類及經(jīng)濟(jì)管理類教師中抽調(diào)而來(lái),他們的知識(shí)只局限于本專業(yè), 不夠系統(tǒng)、不夠深入、也不夠?qū)嵱谩Ａ硗饨處煴旧砗苌賲⑴c企業(yè)的實(shí)際運(yùn)作, 缺乏電子商務(wù)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),這樣他們?cè)谥v解電子商務(wù)課程時(shí)只能局限于本專業(yè)的部分而不能兼?zhèn)?難以滿足培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用型電子商務(wù)人才的需要。

1. 2課程設(shè)置問(wèn)題

電子商務(wù)專業(yè)的課程設(shè)置隨意性很大,究其原因是缺乏對(duì)電子商務(wù)實(shí)際應(yīng)用的理解。在專業(yè)課程設(shè)置時(shí)只是將相關(guān)技術(shù)和商務(wù)方面的課程進(jìn)行簡(jiǎn)單堆砌,而不能做到真正整合。

1.3系統(tǒng)務(wù)實(shí)訓(xùn)練問(wèn)題

電子商務(wù)專業(yè)的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng),其培養(yǎng)的是既懂商務(wù)又懂技術(shù),理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的復(fù)合型人才。 雖然現(xiàn)在加大了實(shí)訓(xùn)教學(xué)力度,但這些實(shí)訓(xùn)多數(shù)是以課程為中心,將某一崗位所需技能按所學(xué)課程分割進(jìn)行的。 這種方式缺乏把專業(yè)所需的知識(shí)和能力按職業(yè)崗位組織起來(lái)的“供應(yīng)鏈”式的整合。

2仿真式教學(xué)在電子商務(wù)教學(xué)中的重要性

電子商務(wù)專業(yè)課程設(shè)置的原則是按職業(yè)崗位“供應(yīng)鏈”模式來(lái)進(jìn)行專業(yè)所需知識(shí)與技能的整合。實(shí)訓(xùn)教學(xué)尤其要按照這一原則開(kāi)展。 電子商務(wù)仿真式教學(xué)則是按“供應(yīng)鏈”模式來(lái)組織實(shí)訓(xùn)教學(xué)的最好方法。

進(jìn)行電子商務(wù)仿真式教學(xué),要求學(xué)生掌握有關(guān)基本知識(shí)和基本分析技術(shù),教師根據(jù)教學(xué)目的和內(nèi)容要求,進(jìn)行策劃并供虛擬仿真場(chǎng)景,這種仿真場(chǎng)景可以為學(xué)生提供一種開(kāi)放的、主動(dòng)的、發(fā)現(xiàn)的、探索的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)際電子商務(wù)流程、模擬參與商務(wù)活動(dòng)和模擬仿真情景分析等活動(dòng)來(lái)加深對(duì)理論知識(shí)的理解,以達(dá)到深化的目的。仿真式教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)向?qū)嵺`技能轉(zhuǎn)化,使理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域,提高學(xué)生適應(yīng)商業(yè)活動(dòng)的能力。

3電子商務(wù)仿真式教學(xué)的特點(diǎn)和分類

在進(jìn)行電子商務(wù)仿真式教學(xué)時(shí),可以將教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)布局成企業(yè)的辦公場(chǎng)所,使學(xué)生置身于電子商務(wù)企業(yè)的真實(shí)環(huán)境中。采用“供應(yīng)鏈”模式,將企業(yè)的各部門或各職能崗位有機(jī)地結(jié)合在一起,學(xué)生在業(yè)務(wù)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)中依次以不同的角色進(jìn)行業(yè)務(wù)操作,使學(xué)生體會(huì)自己在業(yè)務(wù)流程中的位置和應(yīng)負(fù)的責(zé)任。

根據(jù)訪真的內(nèi)容,可將電子商務(wù)仿真式教學(xué)分為以下三類:

(1)模擬仿真教學(xué):仿真當(dāng)前企業(yè)真實(shí)的業(yè)務(wù)處理模式,教師在設(shè)計(jì)仿真場(chǎng)景時(shí)給出電子商務(wù)活動(dòng)的情景描述和解決問(wèn)題的全過(guò)程,包括電子商務(wù)活動(dòng)的狀況及問(wèn)題、解決方法和措施、經(jīng)驗(yàn)或教訓(xùn)的評(píng)估等。在模擬仿真演練中,學(xué)生以不同的身份去進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)性的練習(xí)。

(2)開(kāi)發(fā)型仿真教學(xué):仿真當(dāng)前企業(yè)電子商務(wù)業(yè)務(wù)流程中某一環(huán)節(jié),教師在設(shè)計(jì)時(shí)只給出情況介紹并指明問(wèn)題所在,但不給出問(wèn)題的解決方案。要求學(xué)生分析、思考和討論,找出問(wèn)題成因,進(jìn)而提出解決方案。開(kāi)發(fā)型仿真要求學(xué)生有電子商務(wù)的整體概念,能夠剖析電子商務(wù)流程的各個(gè)環(huán)節(jié),能夠在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。

(3)創(chuàng)業(yè)型仿真教學(xué):教師在設(shè)計(jì)場(chǎng)景時(shí)只提供電子商務(wù)活動(dòng)的相關(guān)背景材料及其發(fā)展趨勢(shì)等。啟發(fā)學(xué)生從中尋找存在的問(wèn)題及相關(guān)影響因素,并對(duì)商務(wù)活動(dòng)的發(fā)展作出判定,從中尋找到商機(jī)。創(chuàng)業(yè)型仿真重在“創(chuàng)業(yè)”,要求學(xué)生給出電子商務(wù)流程各個(gè)環(huán)節(jié)的解決方案,并要求學(xué)生能將其實(shí)施和運(yùn)營(yíng)。

4仿真式教學(xué)課堂教學(xué)的一般過(guò)程

仿真式教學(xué)法要重視學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的學(xué)習(xí),教師必須熟悉教材內(nèi)容,方能設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)姆抡鎴?chǎng)景。在設(shè)計(jì)場(chǎng)景時(shí)將主要概念和所設(shè)計(jì)的場(chǎng)景緊密聯(lián)系,將內(nèi)容與過(guò)程充分整合,并引導(dǎo)學(xué)生從中探索、發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

4.1仿真場(chǎng)景設(shè)計(jì)

教師在仿真場(chǎng)景設(shè)計(jì)時(shí)必須明確場(chǎng)景設(shè)計(jì)的目的, 學(xué)生要通過(guò)實(shí)際參與來(lái)體會(huì)自己將來(lái)在工作中可能遇到的問(wèn)題。 教師在設(shè)計(jì)時(shí)必須提供足夠的信息來(lái)引發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與并分析討論。 教師所設(shè)計(jì)的仿真場(chǎng)景要與課程內(nèi)容緊密結(jié)合,既要體現(xiàn)課程的重要概念,又要有適度復(fù)雜性,能夠反映真實(shí)社會(huì)的場(chǎng)景。

4.2電子商務(wù)仿真式教學(xué)的組織方式

一般來(lái)說(shuō),電子商務(wù)仿真式教學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程如下:

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入仿真場(chǎng)景:在這一階段,學(xué)生應(yīng)快速了解整個(gè)場(chǎng)景,對(duì)場(chǎng)景中所給信息獲得感性認(rèn)識(shí),并從中發(fā)現(xiàn)有用的材料,了解事件的前因后果,然后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

引導(dǎo)學(xué)生確定重點(diǎn)并提出問(wèn)題:在這一階段要引導(dǎo)學(xué)生找出場(chǎng)景中的關(guān)鍵事實(shí),主動(dòng)分析、思考,尋找解決方案。

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行場(chǎng)景討論并得出結(jié)論:在這一階段,學(xué)生要圍繞所確定的問(wèn)題查找各種資料并進(jìn)行全面分析,在得到初步解決方案后,再進(jìn)行討論并得出結(jié)論。

教師對(duì)場(chǎng)景分析進(jìn)行總結(jié):在這一階段,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維,將問(wèn)題引向深入,并注意不要輕易否定學(xué)生的解決方案。

4.3教師在電子商務(wù)仿真式教學(xué)中的地位與作用

由于電子商務(wù)仿真式教學(xué)是一種不同于傳統(tǒng)的教學(xué)形式, 教師在教學(xué)中的地位與作用顯得尤為重要。 教師在仿真式教學(xué)過(guò)程中需要很好地引導(dǎo)和協(xié)調(diào), 并且控制仿真流程的進(jìn)度, 調(diào)節(jié)課堂的氣氛,從而使整個(gè)教學(xué)活動(dòng)成為一個(gè)有機(jī)的整體。

教師在進(jìn)行仿真式教學(xué)前, 要充分了解學(xué)生目前的知識(shí)體系, 對(duì)于學(xué)生沒(méi)有接觸過(guò)而在仿真場(chǎng)景分析時(shí)需要用到的基礎(chǔ)知識(shí)及分析技巧加以補(bǔ)充。 只有學(xué)生掌握了基本的理論知識(shí)及分析技巧后再進(jìn)行仿真實(shí)踐,才有可能取得較好的學(xué)習(xí)效果。

電子商務(wù)的理論一直處在不斷地發(fā)展中,這就要求教師不斷追蹤,不斷尋找新的資源。 在進(jìn)行仿真式教學(xué)前, 教師要充分做好資料收集和準(zhǔn)備, 并設(shè)計(jì)好整個(gè)流程, 以確保教學(xué) 過(guò)程有序進(jìn)行。在仿真教學(xué)過(guò)程中,教師要正確調(diào)動(dòng)及引導(dǎo)學(xué)生, 并在流程的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)相關(guān)理論進(jìn)行點(diǎn)提, 對(duì)學(xué)生的方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

第3篇：虛擬仿真解決方案范文

關(guān)鍵詞：企業(yè)數(shù)字化發(fā)展

1時(shí)代背景

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)字化已成為企業(yè)的寶貴資產(chǎn)。從國(guó)家政策層面上看，我國(guó)已經(jīng)有多個(gè)文件涉及企業(yè)數(shù)字化的進(jìn)程。而在美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，早已提出了加快數(shù)字化進(jìn)程的相關(guān)計(jì)劃。領(lǐng)先一步的企業(yè)，在數(shù)字化問(wèn)題上已經(jīng)成為傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化企業(yè)的先鋒。企業(yè)應(yīng)該從四個(gè)方面重點(diǎn)推進(jìn)數(shù)字化進(jìn)程：①自上而下推行企業(yè)數(shù)字文化；②分階段向數(shù)字化轉(zhuǎn)型；③創(chuàng)新基于企業(yè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的商業(yè)模式；④構(gòu)建以客戶為中心的敏捷數(shù)字化供應(yīng)鏈體系。

2我國(guó)制造型企業(yè)現(xiàn)狀

我國(guó)制造型企業(yè)采用傳統(tǒng)研發(fā)模式，普遍存在以下問(wèn)題：（1）設(shè)計(jì)和工藝部門沒(méi)有統(tǒng)一的三維設(shè)計(jì)工具，導(dǎo)致設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)類型繁多，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互非常困難；（2）缺乏統(tǒng)一的三維設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，不利于數(shù)據(jù)的管理和交流，工作效率較低；（3）沒(méi)有規(guī)范的產(chǎn)品生命周期管理，缺乏有效的知識(shí)和信息管理平臺(tái)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程不完善，數(shù)據(jù)安全得不到有效保證，缺乏有效的設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)劃、分配和評(píng)審環(huán)節(jié)；（4）沒(méi)有工藝仿真驗(yàn)證，工藝的合理性及優(yōu)化裝配路線等只有在實(shí)物加工時(shí)或加工后才能得到驗(yàn)證；（5）沒(méi)有虛擬仿真環(huán)節(jié)，物理驗(yàn)證消耗成本大，很多質(zhì)量問(wèn)題無(wú)法提前預(yù)見(jiàn)，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致批量召回。

3西門子數(shù)字化企業(yè)集成解決方案

所謂數(shù)字化企業(yè)，是指那些由于使用數(shù)字技術(shù)，改變并極大拓寬自身戰(zhàn)略選擇的企業(yè)。數(shù)字化企業(yè)具有自身的戰(zhàn)略特點(diǎn)，建立了一種企業(yè)模式，能夠以新的方式創(chuàng)造并捕捉利潤(rùn)，建立新的、強(qiáng)大的客戶和員工價(jià)值理念。更重要的是，數(shù)字化企業(yè)應(yīng)當(dāng)具有獨(dú)特性。我國(guó)工業(yè)全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成必然趨勢(shì),借鑒西門子數(shù)字化企業(yè)集成解決方案，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了技術(shù)上的先決條件。在離散工業(yè)和過(guò)程工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，西門子正攜手客戶推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。無(wú)論企業(yè)何種規(guī)模，何種行業(yè)，落地工業(yè)4.0的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。西門子是全球領(lǐng)先的技術(shù)企業(yè)，170年來(lái)不斷致力于卓越的工程技術(shù)、創(chuàng)新、品質(zhì)、可靠和國(guó)際化發(fā)展。西門子業(yè)務(wù)遍及全球，專注于電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)域。作為世界最大的高效能源和資源節(jié)約型技術(shù)供應(yīng)商之一，西門子在高效發(fā)電和輸電解決方案、基礎(chǔ)設(shè)施解決方案，以及工業(yè)自動(dòng)化、驅(qū)動(dòng)和軟件解決方案等領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。西門子還是影像診斷設(shè)備，如計(jì)算機(jī)斷層掃描和磁共振成像系統(tǒng)，以及實(shí)驗(yàn)室診斷和臨床信息技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先的供應(yīng)商。西門子作為全球數(shù)字化頂級(jí)供應(yīng)商，其數(shù)字創(chuàng)新平臺(tái)能為數(shù)字化企業(yè)在軟件方面奠定基礎(chǔ)。這一平臺(tái)可以在產(chǎn)品性能、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)等方面培養(yǎng)持續(xù)的創(chuàng)造力。西門子數(shù)字化企業(yè)集成解決方案支持企業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)實(shí)施直至服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)打造一致、無(wú)縫的數(shù)據(jù)平臺(tái)，形成基于模型的虛擬企業(yè)和基于自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)企業(yè)鏡像。西門子形象地稱之為數(shù)字化雙胞胎，完整真實(shí)地再現(xiàn)整個(gè)企業(yè)，從而幫助企業(yè)在實(shí)際投入生產(chǎn)之前即能在虛擬環(huán)境中優(yōu)化、仿真和測(cè)試，在生產(chǎn)過(guò)程中也可以同步優(yōu)化整個(gè)流程，最終實(shí)現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)，并快速創(chuàng)新上市，鍛造企業(yè)的持久競(jìng)爭(zhēng)力。西門子持續(xù)將新組織和新技術(shù)高效地融入其行業(yè)領(lǐng)先的數(shù)字化企業(yè)軟件套件中，幫助企業(yè)為產(chǎn)品和生產(chǎn)線創(chuàng)造全面、精確的數(shù)字化雙胞胎，占據(jù)行業(yè)優(yōu)勢(shì)。

4數(shù)字化企業(yè)發(fā)展路徑

總結(jié)我國(guó)制造企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)的經(jīng)驗(yàn)，一般會(huì)經(jīng)歷設(shè)計(jì)數(shù)字化、裝配數(shù)字化、生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、管理數(shù)字化幾個(gè)階段，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能工廠。鑒于我國(guó)制造業(yè)現(xiàn)狀，推薦按以下路徑進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型：（1）逐步引入西門子數(shù)字化企業(yè)軟件套件，應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)的各個(gè)階段，并制定應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；（2）將產(chǎn)品三維模型打造為傳遞下游生產(chǎn)活動(dòng)所需詳細(xì)信息的恰當(dāng)載體，企業(yè)所有部門和團(tuán)隊(duì)都使用三維模型作為信息傳遞途徑；（3）將所有流程數(shù)據(jù)通過(guò)生產(chǎn)生命周期管理軟件進(jìn)行管理，確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，將虛擬仿真過(guò)程提前；（4）在數(shù)字化制造技術(shù)的幫助下，設(shè)計(jì)和工藝人員在生產(chǎn)生命周期管理統(tǒng)一的虛擬平臺(tái)上進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、仿真與模擬驗(yàn)證；（5）引入本地化技術(shù)支持，貼合企業(yè)實(shí)際需求，進(jìn)行知識(shí)庫(kù)定制、模板制作、工藝流程定制及二次開(kāi)發(fā)等。西門子數(shù)字化產(chǎn)品套件支持制造企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程，但是企業(yè)的需求遠(yuǎn)不止于此，如何更好地將數(shù)字化軟件與企業(yè)當(dāng)前的需求結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行流程化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化的協(xié)同開(kāi)發(fā)，這才是重點(diǎn)。針對(duì)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中所面臨的難題和痛點(diǎn)，進(jìn)行深入剖析，提出立足企業(yè)現(xiàn)狀、基于西門子工業(yè)軟件產(chǎn)品的效率倍增數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)。效率倍增指基于西門子軟件平臺(tái)的深度數(shù)字化應(yīng)用服務(wù)，結(jié)合用戶企業(yè)產(chǎn)品的特點(diǎn)和需求，幫助用戶實(shí)現(xiàn)真正基于三維的研發(fā)，建立真正的虛擬數(shù)字研發(fā)流程體系和數(shù)據(jù)包規(guī)范。效率倍增的核心是根據(jù)企業(yè)業(yè)務(wù)流程和產(chǎn)品特點(diǎn)，基于MBD（ModelBasedDefinition）規(guī)范，構(gòu)建企業(yè)級(jí)模型產(chǎn)品知識(shí)體系，對(duì)市場(chǎng)和客戶需求、生產(chǎn)過(guò)程中的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，成為可統(tǒng)計(jì)、可計(jì)算、可分析的數(shù)據(jù)。同時(shí)對(duì)制造環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化，與信息數(shù)據(jù)對(duì)稱，逐步取代人在制造過(guò)程中的重復(fù)性工作，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)敏捷、精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)制造。最終建立以數(shù)字化模型為基礎(chǔ)、以數(shù)字化流程為效率、以物料清單為核心、以上下游協(xié)同為關(guān)鍵的制造全過(guò)程。按企業(yè)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，具體分為以下版塊：基于MBD的快速研發(fā)設(shè)計(jì)、基于MBD知識(shí)工程的工程設(shè)計(jì)、基于MBD的仿真行業(yè)應(yīng)用、基于MBD的工裝仿真設(shè)計(jì)、基于MBD的模具快速設(shè)計(jì)、基于MBD的結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)、基于MBD的工藝仿真優(yōu)化、基于MBD的制造規(guī)劃設(shè)計(jì)、基于MBD的質(zhì)量規(guī)劃工程、面向企業(yè)的增材制造應(yīng)用、面向企業(yè)的數(shù)字化服務(wù)。

5基于MBD的設(shè)計(jì)工藝一體化解決方案

MBD指用集成的三維實(shí)體模型來(lái)完整表達(dá)產(chǎn)品定義信息，詳細(xì)規(guī)定三維實(shí)體模型中產(chǎn)品尺寸、公差的標(biāo)注規(guī)則和工藝信息的表達(dá)方法。MBD使三維實(shí)體模型成為生產(chǎn)制造過(guò)程中的唯一依據(jù)，改變了傳統(tǒng)以二維工程圖紙為主、以三維實(shí)體模型為輔的制造方法，使集成化的三維數(shù)字化實(shí)體模型成為生產(chǎn)過(guò)程中的主要依據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)管理及設(shè)計(jì)下游的活動(dòng)，包括工藝規(guī)劃、車間生產(chǎn)等產(chǎn)生重大影響。應(yīng)用基于MBD的設(shè)計(jì)工藝一體化解決方案，企業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化產(chǎn)品定義、三維數(shù)字化工藝開(kāi)發(fā)和三維數(shù)字化數(shù)據(jù)應(yīng)用，形成一個(gè)完整且基于MBD的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)、工藝、制造技術(shù)應(yīng)用體系。

5.1汽輪機(jī)公司

某汽輪機(jī)公司作為機(jī)械工業(yè)100強(qiáng)和全國(guó)三大汽輪機(jī)制造基地之一，現(xiàn)有總資產(chǎn)逾120億元和7000余名員工，專業(yè)技術(shù)人員2500余名，中高級(jí)人員占48%，主要生產(chǎn)設(shè)備2500余臺(tái)，其中大、精、稀設(shè)備和數(shù)控機(jī)床500余臺(tái)。經(jīng)過(guò)40年的建設(shè)發(fā)展，該公司現(xiàn)已具備了各等級(jí)火電汽輪機(jī)、核電汽輪機(jī)開(kāi)發(fā)研制和批量生產(chǎn)的綜合實(shí)力。自建立以來(lái)，公司已累計(jì)生產(chǎn)各種類型機(jī)組660余臺(tái)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)25%，產(chǎn)品遍及全國(guó)各地，并出口馬來(lái)西亞、印度尼西亞、伊朗、孟加拉國(guó)、巴基斯坦等國(guó)，產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)水平和使用性能均受到國(guó)內(nèi)外用戶的普遍好評(píng)。該公司在數(shù)字化制造方面起步較早，已經(jīng)在部分車間成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的工作。盡管如此，在數(shù)字化制造方面還存在很多問(wèn)題，目前比較突出的問(wèn)題表現(xiàn)如下：（1）設(shè)計(jì)平臺(tái)不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)交換困難，很難實(shí)現(xiàn)協(xié)同辦公，重復(fù)工作量大；（2）技術(shù)準(zhǔn)備流程較長(zhǎng)，工作流程幾乎為單線條模式，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳遞到工藝、采購(gòu)、生產(chǎn)等部門的流程長(zhǎng)；（3）零件三維模型重用性差，同一個(gè)零件，設(shè)計(jì)部門要建模，工藝部門要建模，重復(fù)勞動(dòng)量較大。針對(duì)該公司在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中存在的比較突出的問(wèn)題，對(duì)葉片譜系歸納總結(jié)，梳理葉片工程設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程，建立葉片參數(shù)化要素庫(kù)，實(shí)現(xiàn)模塊化驅(qū)動(dòng)，為葉片智能快速設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。開(kāi)發(fā)葉片知識(shí)設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)葉片的自動(dòng)創(chuàng)建、智能編輯等設(shè)計(jì)工作，極大地提高了葉片設(shè)計(jì)的工作效率。具體實(shí)施效果如下：（1）統(tǒng)一了軟件平臺(tái)，使數(shù)據(jù)溝通沒(méi)有障礙；（2）建立完整的葉片三維設(shè)計(jì)規(guī)范，規(guī)范了葉片的設(shè)計(jì)流程；（3）開(kāi)發(fā)基于知識(shí)工程的葉片設(shè)計(jì)、工藝一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)葉片全三維設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重用；（4）利用葉片結(jié)構(gòu)化知識(shí)模板技術(shù)，實(shí)現(xiàn)葉片三維模型自動(dòng)創(chuàng)建；（5）基于產(chǎn)品知識(shí)體系，實(shí)現(xiàn)葉片尺寸自動(dòng)標(biāo)注；（6）自動(dòng)生成葉片三維結(jié)構(gòu)化工藝；（7）幫助企業(yè)建立了基于葉片三維模型的設(shè)計(jì)、工藝知識(shí)體系。通過(guò)效率倍增數(shù)字化技術(shù)服務(wù)，該公司葉片分廠建立了快速設(shè)計(jì)、快速工藝一體化平臺(tái)，葉片設(shè)計(jì)、工藝編制效率提升了80%，交貨期縮短了20%。該公司研發(fā)了統(tǒng)一平臺(tái)，協(xié)助梳理葉片需求數(shù)據(jù)化，建立基于葉片三維模型的結(jié)構(gòu)化知識(shí)體系，從而實(shí)現(xiàn)基于MBD的葉片敏捷精準(zhǔn)化制造。由此，該汽輪機(jī)公司向數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

5.2儀器儀表公司

某儀器儀表公司成立于1999年，其前身是1965年從上海、江蘇、遼寧等地內(nèi)遷的熱工儀表總廠，是20世紀(jì)60年代國(guó)家重點(diǎn)布局的三大儀器儀表制造基地之一，主要生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)工業(yè)自動(dòng)化儀表及控制裝置。工業(yè)自動(dòng)控制裝置制造業(yè)跨裝備制造和電子信息兩大領(lǐng)域，其整體發(fā)展水平不僅體現(xiàn)國(guó)家的綜合科技實(shí)力，而且維系著國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全，是高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、推進(jìn)新型工業(yè)化、實(shí)施智能制造、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，以及促進(jìn)節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要支撐，是21世紀(jì)大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。該公司在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路上十分坎坷，目前比較突出的問(wèn)題表現(xiàn)如下：（1）缺少三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)，產(chǎn)品可靠性低；（2）手工搭建物料清單，與模型、圖紙沒(méi)有關(guān)聯(lián)，錯(cuò)誤率及返工率高；（3）訂單選配參數(shù)不統(tǒng)一，產(chǎn)品系列多，導(dǎo)致設(shè)計(jì)冗余度高，產(chǎn)品零部件通用性低；（4）二維工藝編制較粗糙，且僅有零件通用工藝，無(wú)法指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。采用基于MBD的設(shè)計(jì)工藝一體化解決方案，幫助該公司解決了上述問(wèn)題，具體表現(xiàn)在對(duì)球閥閥體部件類別歸納總結(jié)，梳理球閥選型設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程，建立閥體部件及各個(gè)零部件的參數(shù)化模板，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品級(jí)模塊化驅(qū)動(dòng)，為閥體部件智能裝配做好準(zhǔn)備。開(kāi)發(fā)知識(shí)設(shè)計(jì)平臺(tái)，根據(jù)工程物料清單實(shí)現(xiàn)閥體部件和管道附件的智能裝配、智能工程圖等設(shè)計(jì)工作，極大地提高了搭建物料清單和球閥設(shè)計(jì)的工作效率，降低返工率。開(kāi)發(fā)工藝平臺(tái)，根據(jù)產(chǎn)品模型實(shí)現(xiàn)快速搭建和重用產(chǎn)品零件工藝。具體實(shí)施效果如下：（1）采用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)驅(qū)動(dòng)、經(jīng)驗(yàn)積累，以及沒(méi)有障礙的數(shù)據(jù)溝通；（2）建立完整的球閥三維設(shè)計(jì)規(guī)范、二維制圖規(guī)范、檢查規(guī)范，規(guī)范了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程；（3）開(kāi)發(fā)基于球閥產(chǎn)品的工程設(shè)計(jì)、工藝一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)球閥全三維設(shè)計(jì)和快速工藝，完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重用；（4）基于客戶訂單及產(chǎn)品參數(shù)信息進(jìn)行判斷，快速搭建產(chǎn)品物料清單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，利用產(chǎn)品工程物料清單及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)化知識(shí)模板技術(shù)，實(shí)現(xiàn)閥體部件和管道附件的三維模型智能裝配；（5）快速生成球閥零件的三維結(jié)構(gòu)化工藝；（6）幫助該公司建立了基于球閥三維模型的工程設(shè)計(jì)、工藝知識(shí)體系。通過(guò)效率倍增數(shù)字化技術(shù)服務(wù)，該公司建立了球閥自動(dòng)搭建物料清單、快速設(shè)計(jì)和快速工藝一體化平臺(tái)，球閥物料清單搭建、設(shè)計(jì)，以及工藝編制效率提升了80%，交貨期縮短了20%。該公司建立了協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，梳理客戶標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品參數(shù)信息，快速搭建產(chǎn)品物料清單，并實(shí)現(xiàn)基于球閥產(chǎn)品級(jí)的三維模型庫(kù)快速設(shè)計(jì)，建立三維結(jié)構(gòu)化工藝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于MBD的球閥敏捷精準(zhǔn)化制造。由此，公司走上了更可靠、更高效的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之道。

6基于MBD的仿真行業(yè)應(yīng)用

6.1電機(jī)

電機(jī)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的多物理場(chǎng)問(wèn)題，涉及的領(lǐng)域包括電磁、結(jié)構(gòu)、控制、流體和溫度等。隨著新材料、新工藝及各種電機(jī)新技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越苛刻，同時(shí)精度要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電機(jī)設(shè)計(jì)的要求，必須借助于現(xiàn)代仿真技術(shù)才能解決設(shè)計(jì)中的各種問(wèn)題。通過(guò)數(shù)字化仿真軟件，可以分析電機(jī)組件的靜態(tài)剛度和強(qiáng)度、沖擊剛度和強(qiáng)度，以仿真來(lái)驗(yàn)證客戶設(shè)計(jì)方案的合理性。

6.2汽車零部件

從智能電子、信息娛樂(lè)、電信到高級(jí)軟件等領(lǐng)域，車輛制造商正在為今天的消費(fèi)者不斷推出突破性的創(chuàng)新科技。同時(shí)，面對(duì)日益增長(zhǎng)的燃料費(fèi)用和嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，汽車制造商需要重新設(shè)計(jì)汽車系統(tǒng)，包括空氣動(dòng)力學(xué)、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、車身、乘客舒適性及電氣電子系統(tǒng)等。數(shù)字化仿真軟件針對(duì)汽車零部件進(jìn)行靜態(tài)剛度和強(qiáng)度分析、動(dòng)態(tài)剛度和強(qiáng)度分析、模態(tài)分析、多體動(dòng)力學(xué)分析及疲勞分析，通過(guò)仿真驗(yàn)證客戶設(shè)計(jì)方案，確認(rèn)零部件失效的原因，并驗(yàn)證改進(jìn)方案。

7基于MBD的模具快速設(shè)計(jì)

注塑模具企業(yè)目前大多采用三維數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，部門之間流通的數(shù)據(jù)格式根據(jù)企業(yè)信息化水平的不同，部分基于三維數(shù)據(jù)，但更多的是基于二維數(shù)據(jù)，即工程圖傳遞。如質(zhì)檢部門基于工程圖進(jìn)行檢測(cè)，加工和裝配部門也基本全部基于二維圖紙。這與企業(yè)硬件設(shè)備的配置有直接關(guān)系，可見(jiàn)二維工程圖在模具企業(yè)中依然具有比較重要的作用，對(duì)模具企業(yè)的設(shè)計(jì)和制造周期有較大影響。某企業(yè)是中國(guó)最大的汽車線束生產(chǎn)企業(yè)之一，為國(guó)內(nèi)各大整車制造商供貨。該企業(yè)承接各種線束接插件的模具設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)業(yè)務(wù)，其產(chǎn)品質(zhì)量獲得客戶廣泛認(rèn)可。該企業(yè)是外商在中國(guó)的全資子公司，在10年前就已經(jīng)開(kāi)始采用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，軟件應(yīng)用水平在當(dāng)時(shí)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。但是隨著我國(guó)模具企業(yè)的飛速發(fā)展，國(guó)家對(duì)企業(yè)信息化建設(shè)的重視，越來(lái)越多的模具企業(yè)通過(guò)對(duì)軟件的定制開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)軟件深層次的應(yīng)用，并取得了顯著的成效，使設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量都有了很大提高，競(jìng)爭(zhēng)力大大加強(qiáng)。而該企業(yè)仍然延續(xù)著十幾年前的軟件應(yīng)用方式，水平還一直停留在原始狀態(tài)，相對(duì)而言競(jìng)爭(zhēng)力明顯減弱，導(dǎo)致在利潤(rùn)方面也越來(lái)越?jīng)]有優(yōu)勢(shì)。針對(duì)該企業(yè)的現(xiàn)狀，定制了系統(tǒng)化的專用制圖環(huán)境，以及可靈活使用的工程圖工具，具體包含模具屬性快速填寫工具、零部件屬性快速填寫工具、工程圖批量創(chuàng)建工具、視圖自動(dòng)擺放工具、外形尺寸自動(dòng)標(biāo)注工具、標(biāo)題欄自動(dòng)填寫工具、尺寸格式工具、尺寸序號(hào)工具、尺寸上色工具、尺寸加粗工具、尺寸版本號(hào)標(biāo)注工具、技術(shù)要求快速填寫工具、自動(dòng)物料清單表輸出工具、批量打印工具等。通過(guò)效率倍增數(shù)字化技術(shù)服務(wù)，該企業(yè)的設(shè)計(jì)制圖效率提升了80%，人力成本大大降低。

第4篇：虛擬仿真解決方案范文

在電子商務(wù)課程仿真教學(xué)法的開(kāi)展過(guò)程中，可根據(jù)具體課程的具體內(nèi)容，將教室的布局進(jìn)行改變。如依照企業(yè)的辦公場(chǎng)所，讓學(xué)生體驗(yàn)正在企業(yè)中處理相關(guān)業(yè)務(wù)。依照職業(yè)崗位“供應(yīng)鏈”原則，讓學(xué)生在理論知識(shí)的指導(dǎo)下開(kāi)展“工作”，達(dá)到實(shí)踐的目的。根據(jù)教學(xué)目的的不同，通常能進(jìn)行以下三類仿真教學(xué)：

1．模擬式仿真教學(xué)法模擬企業(yè)的辦公環(huán)境，教師在課堂上講出開(kāi)展仿真教學(xué)的具體情境，并為學(xué)生提供解決問(wèn)題的思路，讓學(xué)生將教師敘述的內(nèi)容具體操作出來(lái)。之后教師指出其操作過(guò)程中出現(xiàn)的失誤并講解，告訴學(xué)生避免出現(xiàn)此類失誤的方法，并讓學(xué)生在操作之后總結(jié)在“工作”過(guò)程中得來(lái)的經(jīng)驗(yàn)或教訓(xùn)。在模擬仿真課堂上應(yīng)讓學(xué)生盡量適應(yīng)不同的職位，充分了解不同職位的工作特點(diǎn)。

2．開(kāi)發(fā)式仿真教學(xué)

即在仿真教學(xué)過(guò)程中完成對(duì)學(xué)生智力以及其他能力的開(kāi)發(fā)。具體的實(shí)施中讓教師構(gòu)建一個(gè)虛擬場(chǎng)景，給出電子商務(wù)活動(dòng)進(jìn)行時(shí)遇見(jiàn)的問(wèn)題，但不給學(xué)生提供解決方案，讓學(xué)生自主探究，尋求問(wèn)題的解決途徑。讓學(xué)生在虛擬場(chǎng)景中獨(dú)立思考，充分發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性，最終得出一種或幾種解決問(wèn)題的方案，隨后教師進(jìn)行講解工作。

3．創(chuàng)業(yè)式仿真教學(xué)

教師在虛擬場(chǎng)景中為學(xué)生提供電子商務(wù)行業(yè)的發(fā)展歷程以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等信息，讓學(xué)生對(duì)這些信息進(jìn)行篩選，最終找出電子商務(wù)中有發(fā)展?jié)摿Φ牟糠?，并能從中尋找?chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)。此種方式是為對(duì)學(xué)生的未來(lái)創(chuàng)業(yè)提供思路。

二、仿真教學(xué)法的開(kāi)展流程

仿真式教學(xué)法實(shí)施的過(guò)程中，教師起到的作用是不容忽視的。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)對(duì)自身起到的作用有所了解，并將自己對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)作用充分地發(fā)揮出來(lái)，課程的開(kāi)展要依照提供信息、提出問(wèn)題、完成總結(jié)的方式進(jìn)行，達(dá)成對(duì)學(xué)生最佳的訓(xùn)練效果。

1．設(shè)計(jì)仿真教學(xué)場(chǎng)景

在場(chǎng)景設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師必須對(duì)自己本次課程的教學(xué)目標(biāo)有明確的定位。以教學(xué)目標(biāo)為基準(zhǔn)進(jìn)行仿真場(chǎng)景的設(shè)置。設(shè)置的場(chǎng)景必須讓學(xué)生有一定的興趣，并能與課堂教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，體現(xiàn)出理論課堂內(nèi)重點(diǎn)知識(shí)的同時(shí)，也要與企業(yè)實(shí)際場(chǎng)景相符。

2．將學(xué)生引導(dǎo)至虛擬情境中

在仿真課堂剛投入實(shí)踐的時(shí)期，學(xué)生對(duì)于各類虛擬場(chǎng)景有一定程度的好奇心，這會(huì)影響到學(xué)生全身心地投入到課堂中來(lái)，此時(shí)教師應(yīng)給予學(xué)生適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，首先讓學(xué)生能從場(chǎng)景的構(gòu)造中獲取一些有用的信息；然后教師針對(duì)場(chǎng)景提出問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生的思考；之后讓學(xué)生展開(kāi)討論，并在討論中得出有用的結(jié)論；最后教師針對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行分析，并講解出正確的問(wèn)題解決方法。在此過(guò)程中需要注意的是，教師對(duì)學(xué)生的想法不能予以完全的否定，應(yīng)多使用鼓勵(lì)的語(yǔ)氣，與學(xué)生商討更好的方法。

三、結(jié)束語(yǔ)

第5篇：虛擬仿真解決方案范文

關(guān)鍵詞 UG；ADAMS；焊接機(jī)器人；建模；聯(lián)合仿真

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671―7597（2013）031-060-02

隨著人類社會(huì)進(jìn)步的加快，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，人們對(duì)產(chǎn)品的要求也越來(lái)越高。這就需要提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)縮短開(kāi)發(fā)周期。此時(shí)以仿真技術(shù)和系統(tǒng)建模為核心的虛擬樣機(jī)技術(shù)得到了的廣泛應(yīng)用，在真實(shí)的產(chǎn)品沒(méi)有真正生產(chǎn)出以前就對(duì)它進(jìn)行仿真模擬，這樣的話防止各種設(shè)計(jì)缺陷的存在。其中一款具有代表性的軟件系統(tǒng)：機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真軟件ADAMS，這一款軟件包括了高效的求解器、可視界面、各種簡(jiǎn)便的建造模型的工具和具有強(qiáng)大功能的后處理模塊等，利用ADAMS軟件來(lái)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在物理樣機(jī)設(shè)計(jì)之前就可以對(duì)數(shù)控玻璃磨邊機(jī)產(chǎn)品的各種性能進(jìn)行測(cè)評(píng)，不僅能夠降低開(kāi)發(fā)費(fèi)用，而且能夠減少開(kāi)發(fā)周期，很大的提高了機(jī)械系統(tǒng)仿真的效率。ADAMS在機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)仿真方面的功能十分的強(qiáng)大，但是當(dāng)ADAMS軟件建立一些比較復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的時(shí)候，就會(huì)比較困難。這方面常見(jiàn)的就是使用UG軟件和ADAMS軟件結(jié)合來(lái)開(kāi)發(fā)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)。

1 UG軟件和ADAMS軟件的介紹

UG（Unigraphics NX）是一個(gè)產(chǎn)品工程的解決方案，它是由Siemens PLM Software公司出品的一款軟件，它為用戶的加工過(guò)程及產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了數(shù)字化模型和檢驗(yàn)的手段。UG Unigraphics NX根據(jù)用戶的工藝設(shè)計(jì)和虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求，提供了解決方案，這種解決方案是經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的。UG具有三個(gè)設(shè)計(jì)層次，即子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、組件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所有的信息被分布于各子系統(tǒng)之間。

本論文使用的運(yùn)動(dòng)仿真軟件是由美國(guó)MDI公司進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的ADAMS軟件，這款軟件是現(xiàn)在最具權(quán)威性的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真的軟件。它的求解器是使用的拉格郎日方程來(lái)進(jìn)行建立系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)虛擬的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析，并且在分析之后輸出加速度、反作用力、速度和位移的曲線，整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程是通過(guò)在計(jì)算機(jī)上建立虛擬樣機(jī)來(lái)模擬復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)的。其中ADAMS軟件的核心模塊包括ADAMS/View和ADAMS/Solver。

2 ADAMS和UG的運(yùn)動(dòng)聯(lián)合仿真

在利用ADAMS和UG進(jìn)行運(yùn)動(dòng)聯(lián)合仿真設(shè)計(jì)的時(shí)候，通常我們現(xiàn)在先在UG軟件當(dāng)中建立三維模型，建立模型的過(guò)程：首先通過(guò)二維圖紙?jiān)赨G軟件中建立三維零件模型，然后在將零件進(jìn)行裝配同時(shí)進(jìn)行干涉檢查，最后將建立的三維裝配圖形導(dǎo)入到 ADAMS軟件當(dāng)中，在ADAMS軟件中首先對(duì)三維裝配圖形的仿真參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，這樣就產(chǎn)生了參數(shù)化的機(jī)構(gòu)模型，最后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的仿真。下圖1所示的就是一般情況下的聯(lián)合仿真設(shè)計(jì)流程。

3 焊接機(jī)器人聯(lián)合仿真分析

3.1 UG三維建模

焊接機(jī)器人主要有底座、軀干、肩、手臂、手腕、機(jī)械手6部分組成。在UG中建立焊接機(jī)器人的各零部件，裝配后得到焊接機(jī)器人實(shí)體模型，見(jiàn)圖2所示。

3.2 三維模型導(dǎo)入ADAMS

在UG中，選擇“文件”“導(dǎo)出”Parasolid，然后打開(kāi)ADAMS，選擇FileImport，彈出文件導(dǎo)入對(duì)話框，在File Type下拉框中選Parasolid類型，然后在File To Read選擇欄中點(diǎn)右鍵選擇Browse，最后選擇讀入U(xiǎn)G輸出的文件。三維圖導(dǎo)入到ADAMS中如圖3所示。

3.3 ADAMS運(yùn)動(dòng)仿真

導(dǎo)入模型之后，首先要給焊接機(jī)器人添加約束副，給底座與大地之間添加固定副，分別在底座與軀干、軀干和肩、肩和手臂、手臂和手腕、手腕和機(jī)械手之間添加旋轉(zhuǎn)副。然后給所有旋轉(zhuǎn)副添加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，肩和手臂之間旋轉(zhuǎn)副的驅(qū)動(dòng)參數(shù)為15d*sin（180d*time-90d）+15d，手臂和手腕之間旋轉(zhuǎn)副的驅(qū)動(dòng)參數(shù)為-15d*sin（180d*time-90d）-15d，底座和軀干之間旋轉(zhuǎn)副的驅(qū)動(dòng)參數(shù)為180d*time，其它旋轉(zhuǎn)副的驅(qū)動(dòng)參數(shù)為0d*time。至此，已完成整個(gè)樣機(jī)約束的添加如圖4所示。

停止仿真運(yùn)動(dòng)，右鍵點(diǎn)擊機(jī)械手，在下拉菜單中選擇measure，出現(xiàn)對(duì)話框，在characteristic中選擇選項(xiàng)，輸出機(jī)械手在X，Y軸方向的位移、速度、加速度曲線。如圖5-圖10所示。

從上面圖中可以看出，機(jī)械手的運(yùn)行曲線平滑且有規(guī)律，說(shuō)明該機(jī)構(gòu)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)無(wú)沖擊震蕩現(xiàn)象，通過(guò)觀察機(jī)構(gòu)仿真運(yùn)動(dòng)并結(jié)合曲線，可以證實(shí)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)行曲線與實(shí)際情況相符。

4 結(jié)束語(yǔ)

ADAMS軟件和UG軟件作為動(dòng)力學(xué)仿真分析領(lǐng)域和三維建模領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，二者的聯(lián)合仿真廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、工程校驗(yàn)、機(jī)械設(shè)計(jì)等過(guò)程中。本文通過(guò)UG和ADAMS之間的無(wú)縫接口程序，將在UG中創(chuàng)建的焊接機(jī)器人三維模型成功導(dǎo)入到ADAMS中，并通過(guò)在ADAMS中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，根據(jù)仿真分析的結(jié)果，驗(yàn)證了將UG與ADAMS軟件相結(jié)合的建模設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真方法的可行性，不僅提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的可靠性，還大大提高了仿真效率，是虛擬樣機(jī)技術(shù)研究中的嶄新應(yīng)用，促進(jìn)了虛擬仿真的發(fā)展，對(duì)于教學(xué)和實(shí)踐具有廣泛的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張磊.UG NX6.0后處理技術(shù)培訓(xùn)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

[2]孫恒，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.

第6篇：虛擬仿真解決方案范文

zSpace：學(xué)生們上課再也不枯燥了

zSpace是一家致力于利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的公司，其產(chǎn)品可以讓老師學(xué)生與3D教學(xué)場(chǎng)景進(jìn)行交互，為其提供更加直觀的教學(xué)體驗(yàn)。zSpace的技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)和全球幾十個(gè)國(guó)家的學(xué)校學(xué)院有所應(yīng)用，包括中國(guó)。

從zSpace覆蓋的學(xué)習(xí)領(lǐng)域來(lái)看，目前Zspace的產(chǎn)品主要為醫(yī)學(xué)教育、STEAM教育以及其他的理科類課程，教學(xué)材料涵蓋了物理、工程學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、地理學(xué)等學(xué)科。學(xué)生帶上眼睛，通過(guò)zSpace提供的6自由度觸筆，就能完成立體的人體解剖、地質(zhì)解構(gòu)等操作。值得注意的是，針對(duì)醫(yī)學(xué)教育和STEAM教育，Zspace配套開(kāi)發(fā)了一系列普通教育應(yīng)用軟件，包括制作模型的3D工作室，進(jìn)行電學(xué)、力學(xué)實(shí)驗(yàn)的物理實(shí)驗(yàn)室，歐幾里得圖形數(shù)學(xué)體驗(yàn)軟件，以及藝術(shù)設(shè)計(jì)、人體解剖等一系類教學(xué)場(chǎng)景。

從AR教育系統(tǒng)構(gòu)成來(lái)看，zSpace的解決方案包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。硬件部分包括顯示器、觸筆、眼鏡、鼠標(biāo)鍵盤；軟件部分則主要為小學(xué)到高中提供校本課、人選課、活動(dòng)課的課程資源，教師可以在zSpace的網(wǎng)站上下載相應(yīng)教學(xué)課件及教案。另外，教師們也可上傳自己的授課資源。從設(shè)備安裝，到技術(shù)培訓(xùn)和課程培訓(xùn)，zSpace為B端學(xué)校提供了鏈條完整的AR教育服務(wù)。

技術(shù)上看，zSpace的特點(diǎn)在于跟蹤和展現(xiàn)，zSpace的眼鏡能夠不斷根據(jù)使用者的角度展示圖像，讓虛擬物體看起來(lái)真實(shí)，同時(shí)還能夠用觸筆移動(dòng)物體，展現(xiàn)的功能則通過(guò)AR完成。通過(guò)從使用者和網(wǎng)絡(luò)攝像頭兩個(gè)角度采集的圖像，zSpace開(kāi)發(fā)的名為zView的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，與同伴分享zSpace上所看到的一切。

zSpace產(chǎn)品定位于私有學(xué)校、比較前衛(wèi)的學(xué)校及部分公辦學(xué)校。目前已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，并且根據(jù)中國(guó)教育大綱對(duì)教學(xué)材料進(jìn)行了本土化處理，已經(jīng)有一部分適應(yīng)中國(guó)教育大綱的應(yīng)用推出。zSpace的硬件與軟件會(huì)捆綁在一起進(jìn)行銷售。

科大訊飛：One-FLY AR交互實(shí)驗(yàn)臺(tái)

說(shuō)起科大訊飛，大家首先想到的是其語(yǔ)言技術(shù)、人工智能、訊飛輸入法等。實(shí)際上，目前科大訊飛的大部分收入都來(lái)自于教育解決方案的銷售。因此，科大訊飛進(jìn)入AR教育是非常順理成章的事情。

科大訊飛的AR教育產(chǎn)品是有其子公司訊飛幻境研發(fā)運(yùn)營(yíng)的。訊飛幻境依托科大訊飛強(qiáng)大的人工智能技術(shù)基因優(yōu)勢(shì)，獨(dú)立發(fā)展的6年中，積累了近百萬(wàn)教育用戶。目前，訊飛幻境的虛擬仿真類產(chǎn)品已在全國(guó)擁有一百余家落地院校，為院校師生提供支持三維仿真課程的教具。在沉浸感更高的虛擬現(xiàn)實(shí)類產(chǎn)品方面，訊飛幻境與多家學(xué)校達(dá)成了合作，搭建了3D+全息+VR的可視化教學(xué)體系。其AR教育解決方案包括硬件、軟件和課程內(nèi)容三方面，名稱為：One-FLY AR交互實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

One-FLY AR交互實(shí)驗(yàn)臺(tái)是訊飛幻境自主研發(fā)的一款高科技增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品。將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以3D圖形化展現(xiàn)，讓教具、實(shí)訓(xùn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)課題3D模塊化，以堆積木的形式進(jìn)行相關(guān)課題的實(shí)訓(xùn)，通過(guò)多個(gè)二維碼控制器控制整個(gè)3D實(shí)訓(xùn)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)交互，提升產(chǎn)品體驗(yàn)感受。為師生呈現(xiàn)生動(dòng)形象的教學(xué)內(nèi)容，快樂(lè)實(shí)驗(yàn)，高效學(xué)習(xí)。

這套AR教育系統(tǒng)的硬件包含：One-FLY AR實(shí)驗(yàn)臺(tái)(1臺(tái))，識(shí)別卡牌包(1套)，AR實(shí)驗(yàn)臺(tái)遙控器(1個(gè))，無(wú)線鼠標(biāo)鍵盤(1套)，售后服務(wù)包(1套)；軟件有：E上課，光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)，預(yù)裝課程包(1套)，課程內(nèi)容有：針對(duì)小學(xué)、初中、高中的生物、化學(xué)、物理，比如伏安法則電阻、高錳酸鉀制氧氣、串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律等。

這套AR實(shí)驗(yàn)臺(tái)解決了三個(gè)教學(xué)痛點(diǎn)：1、某些實(shí)驗(yàn)存在安全風(fēng)險(xiǎn)；2、教師實(shí)驗(yàn)演示太復(fù)雜，后排學(xué)生看不清；3、實(shí)驗(yàn)課成本高、組織難。

幻實(shí)科技：融入AR技術(shù)的STEAM教育體驗(yàn)館

幻實(shí)科技是一家為企業(yè)和消費(fèi)者提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR解決方案的高科技公司，主要致力于AR技術(shù)的研究和應(yīng)用。自2013年公司成立以來(lái)，已服務(wù)多個(gè)企業(yè)用戶，其中還包括阿里巴巴、寶潔、OPPO等知名公司。幻實(shí)科技的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR產(chǎn)品和項(xiàng)目涉及玩具、教育、影視娛樂(lè)、廣告?zhèn)髅?、婚紗攝影、服裝、金融、旅游、展覽等多個(gè)行業(yè)。

幻實(shí)科技近期推出了STEAM教育體驗(yàn)館，其特色在于主打AR技術(shù)，用生動(dòng)有趣的AR來(lái)進(jìn)行STEAM教育。和其他AR教育解決方案一樣，也分為硬件、軟件和內(nèi)容三個(gè)層面，不過(guò)靈活性更高。

硬件方面，幻實(shí)科技并沒(méi)有要求用自己的專用設(shè)備，而是可以自行定制，比如：AR電視、一體機(jī)、AR眼鏡、投影儀等都可以。這樣用戶可以根據(jù)自己的情況進(jìn)行選擇，大大降低成本，擴(kuò)大覆蓋面。在軟件方面，幻實(shí)科技自主開(kāi)發(fā)了大眼探世界、魔法百科等應(yīng)用，在iOS和Andriod系統(tǒng)都可以適配。內(nèi)容方面，有英語(yǔ)、地理、繪畫等課程。

幻實(shí)科技的STEAM教育體驗(yàn)館不僅面向?qū)W校等教育機(jī)構(gòu)，還可以入駐商場(chǎng)、超市、兒童樂(lè)園等線下幼教相關(guān)場(chǎng)所。在商業(yè)模式上，STEAM教育體驗(yàn)館和前兩者有顯著區(qū)別。zSpace和科大訊飛都是通過(guò)銷售捆綁在一起的軟硬件來(lái)盈利，而幻實(shí)科技的軟件是免費(fèi)的，硬件是由客戶自己去其他渠道購(gòu)買的，主要靠AR地球儀、AR涂本這些內(nèi)容銷售來(lái)盈利。

Lifeliqe：酷炫的HoloLens學(xué)習(xí)體驗(yàn)

Lifeliqe是由其創(chuàng)始人Ondrej Homola于2015年11月在美國(guó)舊金山創(chuàng)辦，公司只有一個(gè)十幾人的團(tuán)隊(duì)。該公司致力于體驗(yàn)教學(xué)，為6-12年級(jí)的學(xué)生提供3D應(yīng)用程序，即通過(guò)使用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備來(lái)提供交互式的內(nèi)容，開(kāi)展混合現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用，增加現(xiàn)實(shí)教學(xué)的趣味性。

目前Lifeliqe正和微軟合作，將其AR頭盔HoloLens帶入學(xué)校，已經(jīng)在西雅圖的Renton Prep和加利福尼亞的Castro Valley Unified College這兩所學(xué)校建立了試點(diǎn)。在HoloLens上，學(xué)生和老師們能夠訪問(wèn)1000多個(gè)3D增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的模型和課程計(jì)劃，并能夠創(chuàng)建和分享他們自己的內(nèi)容。一所學(xué)校的專家Richard Schnec認(rèn)為：當(dāng)使用Lifeliqe進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，因?yàn)樗麄兛梢詫⒅R(shí)視覺(jué)化，從而更有助于學(xué)生的記憶。

Lifeliqe用的是自己開(kāi)發(fā)的AR教育應(yīng)用，它的交互式3D模型能給學(xué)生提供一種新型的視覺(jué)學(xué)習(xí)方式，比如探索人體、器官、血管。

第7篇：虛擬仿真解決方案范文

本教學(xué)研究項(xiàng)目是通過(guò)搭建B/S結(jié)構(gòu)模型平臺(tái)，在研究如何經(jīng)濟(jì)、高效地制作三維村鎮(zhèn)模型的方法與步驟方面取得了初步成果，一定程度上提升了浙江省村鎮(zhèn)規(guī)劃信息化水平。

1．1本教學(xué)研究項(xiàng)目依托浙江省典型村鎮(zhèn)三維仿真規(guī)劃信息化平臺(tái)模型，實(shí)現(xiàn)美麗鄉(xiāng)村仿真場(chǎng)景漫游及規(guī)劃信息化管理。著重研究在教學(xué)研究項(xiàng)目過(guò)程中采用的各種紋理建模方面的優(yōu)化方案，包括紋理建模過(guò)程和烘焙過(guò)程的優(yōu)化，以及開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)自身提供的一些優(yōu)化方案和優(yōu)化技術(shù)。

1．2教學(xué)研究項(xiàng)目通過(guò)本地或者遠(yuǎn)程管理界面，對(duì)三維村鎮(zhèn)規(guī)劃

信息化平臺(tái)場(chǎng)景中的個(gè)體信息進(jìn)行交互，做到規(guī)劃信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新。

2．教學(xué)研究項(xiàng)目平臺(tái)的開(kāi)發(fā)流程

2．1三維場(chǎng)景模型的構(gòu)建

浙江省美麗鄉(xiāng)村三維虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)研究項(xiàng)目組織與實(shí)施及開(kāi)發(fā)流程的研究。教學(xué)研究項(xiàng)目首先是對(duì)單個(gè)美麗鄉(xiāng)村模型場(chǎng)景的創(chuàng)建，通過(guò)B/S瀏覽方式進(jìn)行整合。(1)教學(xué)研究項(xiàng)目的需求分析及相關(guān)數(shù)據(jù)收集與整理。通過(guò)課程組成員調(diào)查走訪，合作單位直接提供等方式獲取一手資料，再結(jié)合衛(wèi)星地圖，綜合創(chuàng)建地形地貌。大量的建設(shè)貼圖通過(guò)單反相機(jī)進(jìn)行實(shí)地拍攝。(2)CAD總平面圖的處理。通過(guò)測(cè)繪部門或者鄉(xiāng)村相關(guān)職能部門獲取的鄉(xiāng)村CAD總圖信息量大，對(duì)模型創(chuàng)建來(lái)說(shuō)需要精簡(jiǎn)，然后導(dǎo)入3dsMAX軟件進(jìn)行場(chǎng)景模型的創(chuàng)建。(3)優(yōu)化創(chuàng)建的模型，通過(guò)多種技術(shù)手段，精簡(jiǎn)三維模型面數(shù)等信息，確保在平臺(tái)運(yùn)行時(shí)的流暢。(4)村鎮(zhèn)場(chǎng)景模型的烘焙。在目前虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，通常都是由建筑模型在貼圖、燈光等一系列步驟后進(jìn)行烘焙(在Unity最新的5．0系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)光影，不一定需要烘焙步驟)輸出到相關(guān)平臺(tái)，這樣能獲得的視覺(jué)效果更佳。(5)在3DSMAX環(huán)境中直接導(dǎo)出并合并場(chǎng)景至相關(guān)虛擬仿真平臺(tái)，可分為兩種方式進(jìn)行，部分靜態(tài)模型的導(dǎo)出與全部靜態(tài)模型導(dǎo)出，根據(jù)不同需求選擇進(jìn)行。

2．2系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)，包括虛擬現(xiàn)實(shí)引擎和相關(guān)技術(shù)的選擇以及在應(yīng)用中如何提高信息管理水平的研究。(1)創(chuàng)建相機(jī)及相機(jī)動(dòng)畫，在無(wú)人交互操作的時(shí)候，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)相機(jī)對(duì)美麗鄉(xiāng)村進(jìn)行飛行鳥瞰等預(yù)設(shè)。(2)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景碰撞屬性的設(shè)置，默認(rèn)可以直接把場(chǎng)景中的所有物體設(shè)置為碰撞體，減少工作量，但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這樣會(huì)在一定程度上造成系統(tǒng)運(yùn)算量大，執(zhí)行效率較低，影響最終的運(yùn)行速度。所以一般都是人為設(shè)置一個(gè)較簡(jiǎn)單的物體，設(shè)置碰撞后，進(jìn)行隱藏操作。(3)創(chuàng)建特效與周圍環(huán)境。教學(xué)研究項(xiàng)目可根據(jù)需求，設(shè)置不同季節(jié)及不同氣候條件下的模擬環(huán)境，對(duì)表現(xiàn)水景效果、蝴蝶飛舞等特效的制作，動(dòng)態(tài)效果通過(guò)3dsMAX進(jìn)行動(dòng)作設(shè)定，導(dǎo)入到虛擬現(xiàn)實(shí)引擎進(jìn)行后期處理。(4)村鎮(zhèn)地圖的導(dǎo)航制作。導(dǎo)航圖的制作關(guān)鍵是要在3dsMAX平臺(tái)中進(jìn)行坐標(biāo)的定位，確定坐標(biāo)參數(shù)后，在虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)中進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)設(shè)定。(5)美麗鄉(xiāng)村數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建。平臺(tái)可以支持的數(shù)據(jù)庫(kù)豐富，包括ACCESS、Oracle、SQLServer、MySQL等，虛擬對(duì)象與數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)聯(lián)操作和數(shù)據(jù)庫(kù)查詢功能的實(shí)現(xiàn)是平臺(tái)實(shí)現(xiàn)交互的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。(6)交互功能的實(shí)現(xiàn)。平臺(tái)支持的交互功能眾多，可能鼠標(biāo)事件、距離、鍵盤等觸發(fā)調(diào)用相應(yīng)的響應(yīng)事件，大量的交互功能還涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)讀寫，這在本教學(xué)研究項(xiàng)目中是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。(7)教學(xué)研究項(xiàng)目。教學(xué)研究項(xiàng)目平臺(tái)支持生成EXE可執(zhí)行文件脫離平臺(tái)環(huán)境單獨(dú)運(yùn)行，也可以到互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)瀏覽交互，本教學(xué)研究項(xiàng)目最終是通過(guò)生成單個(gè)的網(wǎng)絡(luò)版本，通過(guò)WEB樹形目錄，把浙江省的各個(gè)村鎮(zhèn)的三維虛擬仿真系統(tǒng)合成到大平臺(tái)中。今后的研究中考慮使用跨平臺(tái)支持效果更好的Uni-ty3D引擎。

2．3平臺(tái)特點(diǎn)與特色

本平臺(tái)采用Photoshop，AutoCAD，3DMAX等圖形圖像軟件結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)平成，腳本引擎功能強(qiáng)大，壓縮率高，真實(shí)感強(qiáng)，沉浸感好，可嵌入音頻、flash、視頻、圖片、網(wǎng)頁(yè)。(1)平臺(tái)仿真度高，區(qū)別于能流暢實(shí)現(xiàn)村鎮(zhèn)的三維漫游功能，部分村鎮(zhèn)信息查詢等功能，滿足決策者對(duì)美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃功能的要求。(2)可以實(shí)時(shí)把畫面用“虛擬相機(jī)”進(jìn)行拍攝出圖，能直觀、精確、更大范圍地展現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，有效地提高規(guī)劃審批決策科學(xué)性。(3)該系統(tǒng)作為公共服務(wù)平臺(tái)，可通過(guò)二次開(kāi)發(fā)，開(kāi)放接口，擴(kuò)展到經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生、交通、應(yīng)急、消防等領(lǐng)域。

3．教學(xué)研究項(xiàng)目平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益

浙江省村鎮(zhèn)共有1500多個(gè)，教學(xué)研究項(xiàng)目建成后，為浙江省美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃信息化水平提升做出明顯成效，也為浙江省鄉(xiāng)村建筑數(shù)字化程度的提升做出重大貢獻(xiàn)。研究成果專注于虛擬現(xiàn)實(shí)與三維可視化技術(shù)在浙江省美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃領(lǐng)域中研發(fā)和推廣，目標(biāo)是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的村鎮(zhèn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)解決方案。教學(xué)研究項(xiàng)目能滿足不同數(shù)字規(guī)劃管理領(lǐng)域，不同層次決策者對(duì)數(shù)字仿真的需求。

4．平臺(tái)的保障力量

4．1人員保障

教學(xué)研究項(xiàng)目分別由高校、企業(yè)與政府職能機(jī)構(gòu)等三部分技術(shù)力量組成:教學(xué)研究項(xiàng)目主持單位高職院校在教學(xué)研究項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，采集村鎮(zhèn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用研究小組學(xué)生在暑期社會(huì)實(shí)踐中調(diào)查數(shù)據(jù)、采集可視化資料及到鄉(xiāng)村管理部門查詢資料，也為教學(xué)研究項(xiàng)目的完成打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本科院校為本教學(xué)研究項(xiàng)目提供理論支撐，在校的虛擬現(xiàn)實(shí)方面的碩士研究生，也參與到教學(xué)研究項(xiàng)目中，為教學(xué)研究項(xiàng)目提供了技術(shù)保障。

4．2資料保障

規(guī)劃設(shè)計(jì)院作為合作企業(yè)單位，負(fù)責(zé)提供浙江省典型美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃圖紙。企業(yè)內(nèi)部有較多的規(guī)劃專家，可以對(duì)教學(xué)研究項(xiàng)目進(jìn)行深度研究。提供一手資料，研究中的浙江省溪口美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃方案就由他們提供，為該教學(xué)研究項(xiàng)目的順利進(jìn)行起到了重要的保障作用。

4．3政策保障

浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科技委村鎮(zhèn)建設(shè)專業(yè)委員會(huì)，對(duì)教學(xué)研究項(xiàng)目的推廣提供政策上的扶持，所在的村鎮(zhèn)建設(shè)專業(yè)委員會(huì)在教學(xué)研究項(xiàng)目研究中還負(fù)責(zé)對(duì)村鎮(zhèn)管理者規(guī)劃信息化方面進(jìn)行指導(dǎo)。每年都會(huì)對(duì)浙江省村鎮(zhèn)優(yōu)秀規(guī)劃方案進(jìn)行匯編、獲獎(jiǎng)教學(xué)研究項(xiàng)目的收集整理，具有非常豐富的參考資源，對(duì)建設(shè)系統(tǒng)相關(guān)職能部門具有良好的溝通協(xié)調(diào)能力，便于教學(xué)研究項(xiàng)目具體實(shí)施過(guò)路中的運(yùn)行與推廣。

5．結(jié)束語(yǔ)

第8篇：虛擬仿真解決方案范文

關(guān)鍵詞：物流；仿真軟件；實(shí)例教學(xué)

Application of Witness simulation software in logistics teaching

Li Yali

Beijing union university, Beijing, 100023, China

Abstract: As a major with strong practicality and applicability, the logistics management major requires students to acquire the knowledge and skills in production, business operation, management, and service, etc. Witness simulation software can be used to simulate the real production workflow, and thus the user may analyze each step in process of production via the simulation results. That is to say, Witness simulation software can help teachers to improve their quality of teaching and develop students' integrating skills.

Key words: logistics; simulation software; example teaching

物流管理專業(yè)在高校已經(jīng)經(jīng)歷6～10年的發(fā)展，無(wú)論從理論教學(xué)還是實(shí)訓(xùn)實(shí)操方面都取得了很大提高。但是隨著國(guó)家和企業(yè)物流設(shè)備與技術(shù)的日益發(fā)展，高校物流管理專業(yè)在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中也存在各種問(wèn)題。第一，傳統(tǒng)的理論教學(xué)，學(xué)生不能置身在真實(shí)的環(huán)境中，失去主動(dòng)思考和學(xué)習(xí)興趣。第二，學(xué)生學(xué)的理論知識(shí)太落后，跟實(shí)際的物流應(yīng)用脫軌；有些知識(shí)又是從國(guó)外引進(jìn)，跟國(guó)內(nèi)的情況不相符。第三，只是講解大家都知道的案例，不能提供企業(yè)中真實(shí)發(fā)生的案例。第四，學(xué)生很少有實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地或者真實(shí)的企業(yè)環(huán)境中的學(xué)習(xí)和實(shí)操經(jīng)歷，學(xué)生走入社會(huì)還要重新學(xué)習(xí)新的知識(shí)。因此，如何提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，顯得尤為重要。

1　Witness仿真軟件簡(jiǎn)介

Witness是由英國(guó)Lanner公司推出的功能強(qiáng)大的仿真軟件系統(tǒng)。Witness仿真軟件主要應(yīng)用在流程仿真，如零部件生產(chǎn)加工模擬、排隊(duì)倒班機(jī)、統(tǒng)計(jì)分布、離散事件的模擬。Witness內(nèi)置Part，Machine，Buffer，Labor，Transport，Liquid，Pipe，Tank，Proccesor等30多種部件，同時(shí)可以設(shè)置機(jī)器故障和修復(fù)時(shí)間，通過(guò)其內(nèi)置的仿真引擎，可快速進(jìn)行模型運(yùn)行仿真，展示流程的運(yùn)行規(guī)律。Witness是采用面向?qū)ο蟮慕C(jī)制，還可以建立和描述自己的模型和行為，用戶可以自己定義復(fù)雜的RULE或者公用的函數(shù)(或用戶自定義函數(shù))實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的行為。Witness可以與外部數(shù)據(jù)(Excel ODBC)相連接，同時(shí)也可以導(dǎo)入自己定義的圖形。Witness可以通過(guò)動(dòng)態(tài)模擬，根據(jù)不同階段的仿真結(jié)果，隨時(shí)修改模型中的參數(shù)和部件，得到最佳的解決方案。

Witness Optimizer優(yōu)化模塊通過(guò)先進(jìn)的優(yōu)化算法計(jì)算出仿真模型最優(yōu)的解決方案。在Witness Optimizer里可以設(shè)定自己的模型考核指標(biāo)，設(shè)定系統(tǒng)控制參數(shù)的取值大小和約束條件。計(jì)算出來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果用圖表的形式顯示給決策者，該模塊可以有效地幫助建模者和決策者優(yōu)化、改善績(jī)效指標(biāo)。任何在Witness里建立的模型都可以使用Witness OPT進(jìn)行優(yōu)化，Witness OPT也是界面化模塊，它可以跟Witness軟件無(wú)縫結(jié)合，集成后可以在Witness的菜單中直接調(diào)用。

Witness OPT提供了豐富的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)表選項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)的定義、算法終止條件設(shè)定、隨機(jī)流設(shè)定、仿真時(shí)間長(zhǎng)度設(shè)計(jì)、控制變量取值和約束設(shè)計(jì)、優(yōu)化算法選擇。這些都可以應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)作的績(jī)效指標(biāo)、服務(wù)水平、產(chǎn)出率或者利潤(rùn)率，給決策者提供豐富的報(bào)表。

Witness VR現(xiàn)實(shí)虛擬模塊集成了先進(jìn)的仿真技術(shù)和3D圖形顯示效果，Witness二維的流程仿真模塊可以快速地生成具有真實(shí)比例縮放尺寸的生產(chǎn)場(chǎng)景，可以實(shí)現(xiàn)逼真的仿真效果。在Witness VR先進(jìn)的仿真引擎驅(qū)動(dòng)下，模型中生產(chǎn)部件和生產(chǎn)機(jī)器，根據(jù)系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)流程在三維場(chǎng)景中實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)跟真實(shí)場(chǎng)景中生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程一樣的效果。

Witness Documentor是Lanner集團(tuán)開(kāi)發(fā)出來(lái)的一個(gè)集成插件模塊，它是一個(gè)非常有用的報(bào)表工具，用它可以創(chuàng)建模型邏輯、模型細(xì)節(jié)和模型結(jié)構(gòu)等一系列定制化的報(bào)表。Witness Documentor可以創(chuàng)建跟模型相關(guān)的各式各樣的報(bào)表，這些報(bào)表可以包括元素的名稱和類型、設(shè)備故障和調(diào)整細(xì)節(jié)、物料信息流、運(yùn)動(dòng)和生產(chǎn)活動(dòng)。報(bào)表存儲(chǔ)格式為.rft，這種格式方便很多文字處理軟件編輯加工。

第9篇：虛擬仿真解決方案范文

關(guān)鍵詞：KVM；顯卡；虛擬化；直傳

DOIDOI：10.11907/rjdk.162148

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16727800（2016）010014202

0引言

隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展，桌面虛擬化方案已經(jīng)在X86硬件架構(gòu)上取得了顯著成果，并且逐漸成為當(dāng)前云計(jì)算發(fā)展和研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向，在并行計(jì)算、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、虛擬云桌面方面得到了廣泛應(yīng)用[1]。

虛擬化技術(shù)針對(duì)底層硬件資源實(shí)現(xiàn)資源的虛擬、共享和隔離，具有安全性高和對(duì)上層用戶透明的特性。目前，虛擬化技術(shù)在視頻顯卡訪問(wèn)方面還面臨很大挑戰(zhàn)，很多研究人員采用基于遠(yuǎn)程應(yīng)用編程接口的方法開(kāi)發(fā)出針對(duì)視頻顯卡的虛擬化框架，從而實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)對(duì)于顯卡的訪問(wèn)，但是這種方法在應(yīng)用中需要虛擬機(jī)與宿主機(jī)之間進(jìn)行大量的圖像數(shù)據(jù)傳輸，嚴(yán)重影響了物理顯卡使用性能。如何通過(guò)改進(jìn)和優(yōu)化虛擬化方案提升虛擬機(jī)內(nèi)部訪問(wèn)硬件顯卡的性能是本文研究的重點(diǎn)[2]。

本文針對(duì)視頻顯卡在虛擬化環(huán)境中的應(yīng)用需求和存在的問(wèn)題，從圖像數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸機(jī)制方面入手，提出一種基于KVM虛擬化的顯卡直傳技術(shù)，解決虛擬機(jī)共享物理顯卡的性能問(wèn)題。

1KVM虛擬機(jī)技術(shù)概述

KVM全稱是Kernel Virtual Machine，即基于內(nèi)核的虛擬機(jī)，是一個(gè)開(kāi)源的虛擬化模塊。KVM是由以色列的名為Qumran的開(kāi)源組織提出的基于硬件虛擬化的實(shí)現(xiàn)方案。KVM虛擬化方案包括內(nèi)核模塊和處理器模塊兩個(gè)部分。其中，內(nèi)核模塊由kvm.ko文件來(lái)提供核心的虛擬化實(shí)現(xiàn)；處理器模塊由kvm-intel.ko和kvm-amd.ko文件分別提供對(duì)Intel處理器和AMD處理器的虛擬化技術(shù)支持。Linux內(nèi)核通過(guò)加載KVM模塊成為VMM即虛擬機(jī)監(jiān)控器，而KVM模塊借助Linux內(nèi)核完成程序的調(diào)度、內(nèi)存管理等。

1.1KVM虛擬化實(shí)現(xiàn)

KVM虛擬化技術(shù)作為VMM的實(shí)現(xiàn)方案，有兩種模式：Kernel模式和User模式，分別對(duì)應(yīng)VMX模式下的特權(quán)級(jí)0和特權(quán)級(jí)3。Kernel模式下運(yùn)行的是KVM內(nèi)核模塊，User模式下運(yùn)行的是QEMU模塊。而KVM虛擬機(jī)運(yùn)行在VMX的非根模式即Guest模式。KVM虛擬化技術(shù)的工作模式如圖1所示。

利用硬件虛擬化VT-x技術(shù)，KVM為每一臺(tái)虛擬機(jī)分配多個(gè)vCPU即虛擬處理器，其中一個(gè)vCPU對(duì)應(yīng)QEMU的一個(gè)線程，KVM虛擬機(jī)的生命周期主要是vCPU的創(chuàng)建、初始化、運(yùn)行以及推出處理，這些都是在QEMU的上下文環(huán)境中完成的，需要KVM的Kernel、User和Guest三種模式配合實(shí)現(xiàn)，Kernel模式與User模式之間以系統(tǒng)調(diào)用ioctl的方式進(jìn)行交互和通信，而內(nèi)核模塊與虛擬機(jī)內(nèi)部進(jìn)程之間通過(guò)VM Entry和VM Exit指令操作完成切換[34]。

1.2KVM虛擬化的特點(diǎn)

作為基于Linux內(nèi)核的全虛擬化解決方案，不同于半虛擬化方案，KVM能夠提供基于X86架構(gòu)的完整硬件平臺(tái)，包括處理器、硬盤、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)適配器以及設(shè)備等，同時(shí)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)不需要作任何的修改便可運(yùn)行X86平臺(tái)上的應(yīng)用軟件。因此KVM虛擬化技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)有：①KVM是開(kāi)源的虛擬化解決方案，虛擬機(jī)開(kāi)發(fā)成本低；②KVM模塊整合在Linux系統(tǒng)內(nèi)核中，可以兼容內(nèi)核中的硬件驅(qū)動(dòng)；③KVM具有優(yōu)良的系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性[56]。

2虛擬化中的顯卡直傳技術(shù)

KVM虛擬化實(shí)現(xiàn)架構(gòu)中，虛擬機(jī)需要訪問(wèn)QEMU模擬仿真出來(lái)的設(shè)備，而這個(gè)處理過(guò)程需要通過(guò)虛擬化中間層傳遞和處理，才能將真實(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送給物理硬件設(shè)備來(lái)處理。對(duì)于低速設(shè)備來(lái)說(shuō)，這種實(shí)現(xiàn)方案能夠滿足其數(shù)據(jù)傳輸和處理的要求的，但是對(duì)于顯卡虛擬化來(lái)說(shuō)，對(duì)于性能要求極為嚴(yán)格，因此本文采用顯卡直傳方式將物理顯卡地址直接、隔離地分配給每一臺(tái)虛擬機(jī)獨(dú)占式訪問(wèn)，虛擬機(jī)內(nèi)部操作系統(tǒng)可以直接驅(qū)動(dòng)底層物理顯卡，進(jìn)行內(nèi)存映射輸入輸出訪問(wèn)或者直接內(nèi)存訪問(wèn)操作。圖2為顯卡直傳處理與QEMU模擬仿真顯卡實(shí)現(xiàn)架構(gòu)對(duì)比，可以看出，直傳技術(shù)能夠滿足虛擬機(jī)調(diào)用物理顯卡驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)圖像顯示，最大化發(fā)揮顯卡性能。

2.1顯卡直傳技術(shù)原理

KVM虛擬機(jī)要實(shí)現(xiàn)PCI設(shè)備直傳，需要考慮以下問(wèn)題：

①如何對(duì)PCI設(shè)備的配置空間進(jìn)行映射；

②如何映射PCI設(shè)備的內(nèi)存和I/O資源；

③如何實(shí)現(xiàn)PCI設(shè)備中斷請(qǐng)求的映射；

④如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備的直接內(nèi)存訪問(wèn)。

KVM虛擬化方案可以通過(guò)軟件映射機(jī)制很好地實(shí)現(xiàn)PCI設(shè)備的前3個(gè)問(wèn)題，而對(duì)于物理顯卡的DMA操作，由于DMA本身的技術(shù)機(jī)制，KVM虛擬化難以用軟件實(shí)現(xiàn)。

DMA可以實(shí)現(xiàn)外設(shè)與系統(tǒng)之間的高速數(shù)據(jù)傳輸，外設(shè)繞過(guò)中央處理器對(duì)內(nèi)存進(jìn)行直接內(nèi)存讀寫訪問(wèn)，傳輸前申請(qǐng)一個(gè)能夠被DMA訪問(wèn)的地址空間，然后發(fā)送傳輸指令進(jìn)行DMA操作。DMA的傳輸機(jī)制對(duì)于物理機(jī)來(lái)說(shuō)是可行的，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)會(huì)為驅(qū)動(dòng)分配一段獨(dú)立的地址空間，但是在KVM虛擬化環(huán)境中，采用影子頁(yè)表實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)物理地址到宿主機(jī)物理地址的映射，驅(qū)動(dòng)申請(qǐng)獲取的地址不是宿主機(jī)的物理地址，這樣DMA操作必然會(huì)引發(fā)系統(tǒng)崩潰。

利用硬件輔助虛擬化技術(shù)，比如Intel的VT-d和AMD的IOMMU技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)DMA操作在KVM虛擬化中的運(yùn)用，借助北橋中內(nèi)置的DMA虛擬化和IRQ虛擬化硬件來(lái)維護(hù)一張DMA重映射表，當(dāng)外設(shè)需要進(jìn)行DMA操作時(shí)，查詢DMA重映射表，映射成虛擬機(jī)物理地址對(duì)應(yīng)的宿主機(jī)真實(shí)物理地址，從而實(shí)現(xiàn)DMA虛擬化。

2.2顯卡直傳技術(shù)實(shí)現(xiàn)

KVM虛擬機(jī)直接訪問(wèn)物理顯卡前，需要通過(guò)QEMU注冊(cè)一個(gè)pci-assign的特殊qdev虛擬設(shè)備。這類虛擬設(shè)備專門用來(lái)進(jìn)行PCI設(shè)備直接訪問(wèn)，這里將顯卡注冊(cè)為pci-assign虛擬設(shè)備，在虛擬機(jī)內(nèi)部所有對(duì)此類設(shè)備的MMIO訪問(wèn)都會(huì)被映射到真實(shí)物理設(shè)備上，當(dāng)KVM啟動(dòng)時(shí)，將顯卡的BDF號(hào)作為參數(shù)傳遞給KVM，完成顯卡設(shè)備到虛擬機(jī)的注冊(cè)。

要實(shí)現(xiàn)物理顯卡的直傳需要將顯卡掛接到獨(dú)立的PCI總線上，而QEMU默認(rèn)只虛擬一根PCI總線。這根總線上掛接有網(wǎng)卡、硬盤、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器等設(shè)備。為保證顯卡獨(dú)占式使用PCI總線，修改QEMU源碼，在初始化虛擬機(jī)系統(tǒng)總線是，注冊(cè)2個(gè)QEMU虛擬PCI橋設(shè)備，即總線1和2，然后修改顯卡設(shè)備的實(shí)現(xiàn)，直接將顯卡的BDF 號(hào)注冊(cè)到總線上，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)內(nèi)部顯卡驅(qū)動(dòng)直接訪問(wèn)物理顯卡的目的。

實(shí)現(xiàn)顯卡直傳的關(guān)鍵是將宿主機(jī)的預(yù)留內(nèi)存和輸入輸出地址空間映射到虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)的地址空間中，利用Linux系統(tǒng)中的設(shè)備文件/dev/men，在QEMU為虛擬機(jī)分配完內(nèi)存后，將宿主機(jī)特殊的預(yù)留內(nèi)存使用mmap方法直接映射到虛擬機(jī)的內(nèi)存空間偏移處，而輸入輸出端口地址空間的映射，通過(guò)注冊(cè)I/O讀寫函數(shù)，函數(shù)向宿主機(jī)的I/O端口發(fā)送讀寫操作的指令。

3結(jié)語(yǔ)

本文介紹了虛擬化技術(shù)在視頻顯卡應(yīng)用方面的現(xiàn)狀，當(dāng)前主要采用遠(yuǎn)程調(diào)用編程接口的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)物理顯卡的訪問(wèn)，但是由于需要虛擬化中間層的傳遞嚴(yán)重影響了圖像顯示效率。針對(duì)此問(wèn)題，本文從圖像數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸機(jī)制方面入手，基于KVM虛擬化進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)和優(yōu)化，提出一種顯卡直傳技術(shù)。首先給出KVM虛擬化的原理和實(shí)現(xiàn)，然后提出解決顯卡虛擬化需要解決的幾個(gè)問(wèn)題，顯卡直傳技術(shù)利用直接地址映射將物理顯卡地址空間映射到虛擬機(jī)內(nèi)存空間，虛擬機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)直接訪問(wèn)物理顯卡的要求，虛擬機(jī)運(yùn)行表明顯卡直傳提升了視頻圖像顯示的性能。

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