何依林

摘要：计算机仿真技术在整个制造业掀起了一场革命的浪潮，它成为现代企业开展设计、研发新产品不可缺少的工具和手段，发挥着重要的作用，仿真技术成为一种必然的发展趋势。将计算机仿真应用于制造业不仅能够节约经费、减少损失，还能够在生产周期缩短的同时产品质量进一步得到提高，因此，探究计算机仿真及其在制造业中的应用具有重大的现实意义。

关键词：计算机仿真技术；制造业；应用

对于制造业而言，计算机仿真技术不仅突破了其在传统领域的运用，在产品的设计、研发、生产制造、销售方面，作用也越来越重要，尤其是那些规模较大、复杂性较强的系统研发更是离不开计算机仿真技术，在日趋激烈的市场竞争中，占据着主导地位，快速发展的网络技术使计算机仿真技术的发展空间更广阔，将进一步推动制造业的发展。

一、计算机仿真技术

计算机仿真技术以计算机为基础，根据问题对象的实际要求，建立真实的数学模型，并将其转换成仿真模型，涉及到计算、控制等理论知识，是一门综合性技术。安全、高效、不受环境条件约束的优点突出，在各个行业、各个领域得到了广泛的应用，如国防、交通、能源等，成为设计、运行、分析、评价、培训的重要工具。从计算机仿真技术一诞生，就颇受关注和重视，在现代科学技术领域中的地位和作用是极其重要的。

二、计算机仿真技术在制造业中的应用分类

1、以产品模型为中心的应用。计算机仿真技术引入到产品模型中，主要是利用其分析产品的静、动态性能、可装配性、可制造型等，使產品能够更好的满足需求。对于产品的的研发，既要考虑产品所达到的实用功能是否能满足实际需求，还要考虑产品的外观、尺寸，同时还要考虑可批量生产、维护等等诸多因素，而应用计算机仿真技术，这些工作显得轻而易举。

2、以制造系统模型为中心的应用。制造系统模型既包括制造设备的高仿真智能运用，还包括相对复杂的制造系统的模拟运行，在检测设备的运行能力和监控设备的实际运行状况时，计算机仿真技术在物料的供给、资源的分配、加工的流程等方面发挥的作用是巨大的。

3、以开发过程模型为中心的应用。在产品的设计环节和制造过程中应用计算机仿真技术是必然的。在产品的设计阶段，需要进行复杂的计算，需要多个学科的共同协作，在此基础上经过反复设计、反复试验，以确定产品的性能和生产成本，在这一阶段，计算机仿真技术发挥着不可替代的作用。在制造过程中引入该技术，把制造系统和产品两种模型有机结合在一起，完成全面运算、多方位模拟的任务，并对库存和成本控制等因素进行综合考虑，使开发的新产品能够满足需求。

三、计算机仿真技术在制造业中的应用

作为一种高新的科学技术，计算机仿真技术在制造业中应用广泛，涉及工业、医疗、军事等行业，尤其是在航空、国防等中应用价值很高。计算机仿真技术在制造行业中，涵盖了全过程，包括产品的设计、开发、制造、测试等，成为不可或缺的技术手段。

随着计算机仿真技术越来越快的发展，“虚拟制造”成为最广泛的应用。在计算机上，把产品的设计以及制造的过程完整的模拟出来，从模拟的过程中，发现可能会出现的问题，从而进行修改完善，使之得到优化，既达到经济损失减少的目的，同时还能够使生产效率提高，制造成本得到节约，产品的性能更加优良。在制造业中引入虚拟制造技术，可以为产品的生产打下坚实的基础。

虚拟现实技术将计算机图形学、传感技术、高仿真技术等多种科学技术手段进行综合运用，通过人机互动，实现对产品性能的测试和监测运行状况。计算机虚拟现实技术的应用为用户仿真出一个近乎真实的虚拟环境，模拟运行出事物内部各种关系的交互，供用户体验，给用户真实的感受，人机交流更先进。在产品的各个阶段，这种技术都予以支持，通过操作，使用者可以对产品的各个部件是否合格、性能是否稳定、功能是否具有实用性进行检验。

随着制造业的发展，虚拟产品开发技术成为仿真技术应用的新热点。并行工程实现的是产品一体化，设计、开发、制造、使用过程并行运作，集合了现代哲学、现代先进组织思想等，它的运用对虚拟产品开发技术的发展起到了很大的促进作用。一体化的并行工程将与产品相关的各种因素进行了综合的考虑，如投资、装配、销售等，这样使产品在设计、开发间的矛盾得到了有效地解决。虚拟产品开发技术以并行工程思想为指导，虚拟出一个几乎真实的产品开发环境，产品开发人员可以对产品的性能进行策划、预测，避免设计的反复，避免资源浪费，减少企业的经济损失，及时检验、优化产品的设计，大大缩减产品开发的周期，为企业节省开发费用。虚拟产品开发技术对计算机仿真技术的延伸与拓展，是对其的重要发展，适用于产品制造复杂的过程，产生的经济效益不可小觑。

如今，仿真技术的应用有了更大的发展，从单一的系统走向开放复杂的大系统。DIS就是用网络连接起不同地点的仿真设备，实现数据的交换，这是一种先进的仿真技术。这种技术必须依靠大量、快速、高效的信息通道。

四、结论

计算机仿真技术对我国社会的发展和经济的提高有着重要的意义。作为一种综合性的高新科学技术，发挥的作用越来越重要，仿真规模在不断的扩大，仿真功能也在不断的强化，并在制造业中得到了飞速的发展，特别是在一些大规模、复杂性强的研发中更是必不可少的工具，它有效地减少了企业的经济损失，节省了大量的研发经费，使产品的开发周期大大缩减，产品质量得到显著提高。随着科学技术的进步，计算机仿真技术将进一步提高我国产品的自主研发和生产能力，推动我国制造业的发展。

参考文献：

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[2]尚炜，宁汝新.一种以拓扑结构信息为骨架的线缆数字化模型[J].计算机集成制造系统，2012(12)

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