虛擬產品開發是什么？應用舉例

1.虛擬產品開發是什么

從本質上說，虛擬產品是一種基于信息模型的數字產品，它所代表的被模擬對象具有相似性能和特征。虛擬產品開發使得產品在生產投入前具有明確的可視性，可以對其進行分析，與客戶進行交換信息和評估。同時，使得開發中各個工作部門之間信息的傳遞通過計算機網絡采用數字信息來完成。所有參與開發的人員共同擁有同一個信息資源，處于同一信息場之中，共同面對同一工作對象――虛擬產品。

虛擬產品開發(VPD)就是設計和制造虛擬產品的過程。它與傳統的產品開發的區別在于，將產品模型轉換成對其數字產品相似模型進行設計制造。在這個過程中，有一套人員以網絡方式相互協同工作，從事產品設計、分析、制造和支持。不論在何時何地，參與開發的人員可以單獨地也可以協同地進行工作。這種虛擬產品開發網絡不僅包括生產虛擬產品的員工，而且也包括供銷商、合作伙伴和客戶。它提供了虛擬產品制造全過程的信息。把產品設計制造過程視為一個系統。系統中各單元應能互通信息，互相適應。

2.虛擬產品開發的研究現狀

虛擬現實(VR)是一個計算機生成的三維環境，人們沉浸其中，通過適當的界面操縱其中的擬實對象，并采用人類的表達形式進行交互。而虛擬產品開發的研究則需要采用虛擬現實技術構造一個產品設計制造環境，把設計、制造工藝、樣機制造的過程集成其中。當前，虛擬產品開發的研究集中在以下幾個方面。

與軟件相關的技術方面：(1)可視化：研究怎樣將各種信息以直觀的形式顯示出來;(2)環境構造：研究采用虛擬現實技術開發工作環境的技術;(3)信息表達：研究與方法、語義和語法有關的信息表達方式;(4)元模型建模方法：研究建立可以調節模型間相互作用的模型;(5)集成體系結構：研究怎樣構成軟硬件系統;(6)模擬：研究在計算機上設計真實系統模型的過程;(7)方法論：研究開發和應用虛擬產品開發系統的方法;(8)制造特性：研究在制造過程中影響材料變形的變量的采集、測量和分析;(9)評價：研究虛擬產品開發系統的評價。

與硬件相關的技術方面：(1)輸入輸出設備：基于CRT和LCD的頭盔顯示器(HMD)、普通計算機顯示器、投影系統、可視化眼鏡、數據手套、數據背心、蹋滾、搖桿、觸墊、觸覺球、麥克風、合成器、耳機和音響系統;(2)信息采集存儲設備;(3)高速計算系統;(4)網絡結構(星狀、總線、環狀)、異種機網絡、通訊硬件等。

交互技術方面：(1)虛擬產品開發環境有效性評價方法;(2)與人機交互、人人交互有關的人機工程評價。

3.虛擬產品開發的應用舉例

與其他一些學科不同，虛擬產品開發的概念一經提出就受到企業界的廣泛關注，一些企業立即開始著手局部性實施和應用。

（1）美國福特汽車公司是第一個采用網絡并行設計技術設計賽車的企業。采用這項技術設計制造的新型SS1型賽車從開始設計到第一次上道測試只用了9個月的時間。（2）美國Sandia國家實驗室采用虛擬制樣技術開發新一代計算機芯片，這種芯片只有現在芯片的1/25大小。（3）John Deere公司將虛擬產品開發技術用于焊接設備安裝機器人的設計、評價和測試，使設計制造周期大大縮短?？嘉拇顾囆g設計學院利用虛擬樣機技術對正在設計的轎車進行虛擬道路測試，評價轎車的道路適應性和駕駛員視野。

在國內，虛擬產品開發方面的研究開始不久，目前報道的研究多數屬于概念和結構框架的范疇，開發環境的研究多數還限于目標系統層面，沒有深入到虛擬設計制造層面，而對于虛擬設計制造核心-模型構造層面的研究就更少。因此，結合一個工程學科，重點解決虛擬設計制造中的重大技術基礎問題，并在深入研究核心技術的基礎上，建立虛擬產品開發環境，并深層次開發模型構造環境，從而建立起面向應用的虛擬產品開發平臺，這對將虛擬產品開發技術的研究引向深入有重要價值。

以上就是有關于虛擬產品開發的定義、研究現狀及應用案例的全面梳理，如果還想了解更多虛擬產品開發的相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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