虛擬技術在新產品開發中的應用

　　虛擬技術在新產品開發中的應用

　　建立在動態仿真和虛擬現實環境基礎上的虛擬開發技術使設計師能對虛擬樣機或生產線進行直觀交互式互動，有助於提高產品開發質量、縮短開發周期、降低開發成本。本文介紹了開發虛擬產品的主要技術內容，並探討了其在企業的新產品開發中的應用前景。

　　一、前言

　　隨着科技的飛速發展，企業間的競爭日趨激烈，市場的變化不斷加快。企業的新產品開發也隨之出現一些新的特點：

　　(1)產品生命周期明顯縮短。以汽車為例，新產品的生命周期從20世紀90年代的5～8年降至目前的3～5年。

　　(2)產品品種急劇增加。為適應用戶需求，企業大力發展訂貨式的個性化產品。即使是大批量生產的產品，也可根據顧客多樣化的功能要求和喜好實現訂貨方式的銷售模式。

　　(3)產品開發周期極大壓縮。以汽車為例，產品改型設計開發周期從過去的4～5年壓縮為目前2年左右。

　　因此，對大型企業來言，及時開發出適應市場需求的高質量、高性能和低成本產品已成為企業保持競爭力的關鍵，而建立高效、低成本的新產品快速響應開發體系則是實現這一目標的保證。顯而易見，傳統的產品設計方法已經很難滿足需要，面對這種嚴峻挑戰，要求不斷發展和應用先進的生產製造技術來適應這一變化。正是在這種日益嚴酷環境的催生下，虛擬產品開發技術正在迅速發展起來。它為企業帶來了一個全新的發展空間。

　　二、虛擬產品開發技術的分類

　　虛擬產品開發技術不是直接建立智能化的思維模型，而是將動態仿真技術與擬實環境相結合，使開發人員能通過視覺和思維來感知及判斷擬實環境中的產品運行情況，兩者可交互互動，因而能比較完善地把人與計算機結合成一體，使人的智慧得到充分的發揮和應用，而不僅僅是計算機的被動夥伴，由此引發了產品開發技術新的突破。

　　按功能及所處理的不同模型可將虛擬產品開發技術劃分為三類：產品的虛擬設計技術、產品的虛擬製造技術和虛擬製造系統。

　　1.面向對象不同

　　產品的虛擬設計技術的對象是產品的結構和性能，從產品設計、分析、模擬、評測出發，對客戶需求的產品性能和成本進行優化。它的對象是產品本身。

　　而產品的虛擬製造技術則是對向產品製造過程的模擬、檢驗和優化，檢驗產品的可製造性、加工方法和工藝的合理性，從而保證產品的製造質量，以縮短製造周期和達到最低的製造成本為目標。它的對象是產品的製造。

　　虛擬製造系統則着重於生產過程的規劃、組織管理、資源調度、物流、信息流等的建模、仿真與優化。它的對象是整個工廠和企業。

　　2.在企業產品開發過程中應用階段不同

　　對於企業來說，新產品開發過程有兩個關鍵階段：產品設計與開發，過程設計與開發。前者重點是考慮產品的功能、設計的可行性、能否滿足顧客的要求等，後者則着重考慮實現產品生產的可行性、可控性、經濟性。產品的虛擬設計屬於產品設計與開發範疇，虛擬製造系統則屬於過程設計與開發範疇，而產品的虛擬製造則將兩者有機結合起來：既是產品的可行性輸出又是過程設計的輸入。

　　3.所要求的軟件平台不同