分析了虛擬制造技術的內涵及特點，發達國家虛擬制造技術的發展和應用，并從我國國情出發提出了發展虛擬制造技術的具休建議。
1 虛擬制造技術的內涵及其特點
1.1 虛擬制造技術的內函
    虛擬制造是實際制造過程在計算機的本質實現，即采用計算機仿真與虛擬現實技術，在計算機上實現產品開發、制造以及管理與控制等制造的本質過程，以增強制造過程各級的決策與控制能力.虛擬制造作為信息時代制造技術的重要標志它是不斷吸收信息技術和管理科學的成果而發展起來的，這里的"制造"是一種廣義的概念，即一切與產品相關的活動和過程，亦稱之為"大制造"，這是相對于傳統的狹義制造而言的."虛擬"的含義則是這種制造雖然不是真實的、物化的，但卻是本質上的，也就是在計算機上實現制造的本質內容.虛擬制造不是一成不變的技術，而是一個不斷吸收各種高新技術而不斷豐富其內涵的動態技術系統，它通過計算機虛擬環境和模型來模擬生產場景和預估產品功能、性能及可加工性等方面可能存在的問題，從而提高人們的預測和決策水平 ，它為工程師提供了從產品概念的形成、設計到制造全過程的三維可視及交互環境，使得制造技術走出主要依賴于經驗的狹小天地，發展到了全方位預報的新階段，不是原有單項制造仿真技術的簡單組合，而是在相關理論和已積累知識的基礎上對制造知識進行系統化組織，對工程對象和制造活動進行全面建模，在建立真實制造系統前，采用計算機仿真來評估設計與制造活動以消除設計中的不合理部分.虛擬制造的實質是在產品制造過程的上游- 設計階段就對產品制造的全過程虛擬集成，將全階段可能出現的問題解決在這一階段，通過設計的最優化達到產品的一次性制造成功. 
    虛擬制造技術涉及多個技術領域，包括仿真技術、計算機圖形學、可視化技術、多媒體技術和虛擬原型技術.虛擬制造技術通過對這些技術的綜合應用來實現其特有的功能. 
    (1)仿真技術.仿真技術依靠虛擬技術來模擬產品制造、生產和裝配過程 ，使設計者可以在計算機中"制造"產品.仿真技術讓使用者接受到與現實情況相同的信息，給人一種身臨其境的感覺.系統提供人機實時交互操作、三維視覺空間和多通道的人機界面，可使人真實感覺到計算機系統創造的環境.(2)計算機圖形學(VM).仿真技術的發展，依靠計算機圖形學來建立計算機內的數字化模型，可以表達三維立體數據，像實物一樣可視、可動.VM與單純的計算機圖形學相比，更強調用戶感知方式的多樣性，使用戶能夠更直接地感知模型的物理特性，從定性和定量的綜合環境中得到感性和理性的認識.(3)可視化技術.它可以將信號轉換為圖形或圖像，可使觀察者直觀地觀察其模擬與計算，從而豐富科學發現的過程.(4)多媒體技術 它是以計算機為核心的集圖、文、聲、像處理技術于一體的綜合性處理技術.多媒體技術雖然強調多種信息通道，但其感知范圍不如 VM廣泛，不強調人機的交互性.(5)虛擬原型技術 它是相對于物理原型提出的概念，是具有一定功能的基于計算機的仿真系統.如果虛擬原型通過模擬工藝計劃來構造，便是用 VM來產生虛擬模型，因此，虛擬原型技術的發展將增強 VM 的能力每一類虛擬制造系統都是各種技術的綜合應用，其中仿真技術是基礎 由此可見，虛擬制造技術就是在計算機上利用仿真技術生產出"虛擬產品"，它是一個跨學科的綜合科目，涉及仿真、可視化、虛擬現實、數據繼承、優化等領域.
1.2 虛擬制造技術的特 
    虛擬制造與實際制造相比、有如下特點: 
    (1)虛擬經營和管理 作為虛擬制造的一個主要貢獻- 虛擬企業，使制造業在世界范圍內的重組與集成成為可能，應用虛擬經營和虛擬管理，充分借助于企業外部力量，運用自身最強的優勢和有限資源最大限度地提高企業的競爭力。 
    (2)高度集成.產品與制造環境均利用仿真技術在計算機上形成虛擬模型，在設計過程中，可用計算機對其進行產品設計、制造、測試，設計人員和用戶甚至可以"進人"虛擬環境對模型的設計、加工、裝配、性能進行檢測，而不依賴于傳統的原型樣機的反復修改.因此，它易于綜合運用系統工程、知識工程、并行工程和人 一機工程等多學科先進技術 ，實現信息集成、知識集成、串并行交錯工作機制集成和人機集成 。 
    (3)高效靈活.開發的產品(部件)可存放在計算機里，不但大大節省倉儲費用，更能根據市場變化或用戶需求隨時對模型進行修改，快速投入生產，縮短設計開發時間，節約設計成本，提高產品從設計、制造到銷售全過程的效率，增強企業的競爭力。 
    (4)高度合作.可通過互聯網將世界各地的專業人員結合起來，同時在同一個模型上工作，互相交流、資源共享，以避免重復研究帶來的損失，發揮各自特長，實現異地設計，異地制造，將制造業信息化與知識化融為一體，使產品開發以高效、快捷、低耗響應市場變化。 
    (5)設計柔性.如果產品設計過程中出現變故，可以將資料存人電腦，等時機成熟再進行開發，從而提高設計過程的柔性。
2 發展虛擬制造技術的意義 
    虛擬制造可以對實際的制造活動以及想像中的制造活動進行仿真，但它不消耗現實資源和能量，所進行的過程完全是虛擬過程，所生產的產品完全是數字產品.虛擬制造技術的應用將會對未來制造業的發展產生深遠影響。 
    (1)可加深人們對生產過程中制造系統的認識和理解，有利于對其進行理論升華，更好地指導實際生產，從而推動生產力的發展. 
    (2)虛擬制造技術的應用將會加快企業人才的培養速度 我們知道模擬駕駛對駕駛員、飛行員的培養起到了良好的作用，虛擬制造也會產生這樣的作用.例如:可以對生產人員進行操作訓練及異常工藝的應急處理等. 
    (3)在虛擬制造與現實制造的相互影響和作用過程中，可以改進企業的組織管理工作，這樣對正確決策有不可估量的影響.例如:可以對生產計劃、交貨期、生產產量等做出預測，及時發現問題等. 
    (4)虛擬制造技術的應用將極大地增強企業的創新能力，因為它能夠在虛擬狀態下設計、制造、測試和分析產品，有效地解決在時間、成本 、質量等方面存在的問題. 
    (5)通過互聯網、廣域網、局域網和企業內部網，可以實現分散網絡化制造，即對世界上任一國家和地區的用戶實現網上定貨、異地設計、異地制造.分散網絡化制造改變了企業傳統的動作方式，企業的產品訂單、利潤以及與外界的聯系都會大大增加，有利于企業形成全球化的經營理念.
3 虛擬制造技術的應用 
    虛擬制造在工業發達國家已得到了不同程度的研究和應用，在這一領域，美國處于國際研究的前沿 .
3.1 設 計 
    波音公司設計的777型大型客機是世界上首架以三維無紙化方式設計出的飛機，它的設計成功成為虛擬制造從理論研究轉向實用化的里程碑.飛機上超過300萬個零件的設計及整體設計過程全部在計算機組成的虛擬環境中進行.當設計師戴上頭盔顯示器時，通過仿真技術與多媒體技術搭建的虛擬平臺，就能穿梭于"飛機"的每一個角落，審視其每一個設計 .而由于可視化技術的應用，當在檢查中發現錯誤時，可以通過對參數的修改來實現對模型的修正.這樣，既節約了經費，又縮短了設計所花的時間，而且產品的設計精度也遠高于傳統的設計方法.
3.2 生產 
    EDS公司利用DENEB軟件為通用汽車公司的中、高檔豪華汽車分廠進行了裝配生產優化設計，將人員行走路線、加工設備的擺放等在計算機中利用虛擬模型技術顯示出來，然后對虛擬模型進行修改，使之達到最優化配置，因此節省了數百萬美元的開支.
3.3 銷售 
    日本的Matshita公司開發的一種虛擬廚房制造系統，使消費者在購買商品前，就可在虛擬的廚房環境中體驗各種設備的功能，然后根據 自己的喜好，對這些設備進行修改和選擇