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摘要：在农业机械的生产设计环节虚拟制造技术的使用，能够有效的将机械设计和的实际生产紧密的结合在一起，通过虚拟技术的仿真模拟能够有效的将农业机械实际使用过程中情况比如：使用人员操作空间大小、控制面板操作按钮位置设置、使用环境情况等等，通过虚拟设计有效的将上述设计问题放到了虚拟实际情况之中进行研究，大大的提高了设计方案的设计目标和实际使用环节的联动性，虚拟制造技术在现阶段已经成为了重要的高新科技手段，本文就农业制造设计领域中虚拟制造技术的使用进行了分析研究。
关键词：农技机械；虚拟制造；机械制造
自从上个世纪80年代后半段由美国率先提出了虚拟制造技术之后，虚拟制造技术已经逐渐的发展到了世界范围内，虚拟制造技术的核心就是充分的利用现代技术中的模拟现实技术、信息传导技术、电子科技技术，将三者有机的结合到一起，使整个模拟制造技术能够实现对于机械设备在实际生产过程中人员操作情况、实际使用环境、产品成型信息、加工生产工艺，等多方面进行全面模拟，最终实现设计环节和生产环节充分的融合在了一切，两者的无缝链接也能够大力的促进农业机械综合水平的提升。
1.虚拟制造技术概念
1.1虚拟制造的定义
虚拟制造是实际制造过程在计算机的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上实现产品开发、制造以及管理与控制等制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。也就是说虚拟制造是对实际制造进行抽象、分析、综合、得到实际产品的全数字化模型，其最终目标是反作用于实际制造过程，用来指导生产实践。
虚拟制造技术可以分为三大类：一是以设计为中心的虚拟制造技术；二是以生产为中心的虚拟制造技术；三是以控制为中心的虚拟制造技术。
1.2虚拟制造的技术特征。虚拟制造与实际制造相比，它具有如下主要特征：
1.2.1高度集成。虚拟制造中产品设计与制造过程是在虚拟的产品数字化模型中进行产品设计、制造、测试等过程，并且在虚拟的制造环境中检验其设计、加工、装配和操作。因此，易于综合运用系统工程知识、并行工程和人―机工程等多学科先进技术，实现信息集成、知识集成、串并行交错工作机制集成和人―机集成。
1.2.2敏捷灵活
开发的产品(部件)可存放在计算机里，既节省仓储费用，利于产品再次快速改型设计，从而大幅度缩短了生产准备周期，降低了成本，提高了产品从设计、制造到销售全过程的整体性和敏捷性。
1.2.3分布合作
虚拟制造通过Internet可使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员在同一产品模型上同时工作，相互交流，实现资源共享，发挥各自特长，实现异地设计、制造，从而使产品开发以快捷、优质、低耗响应市场变化，将制造业信息化与知识化融为一体。
2.虚拟制造技术在农业机械设计生产中的作用
2.1虚拟农业机械企业
虚拟企业是指分布在不同地区的多个农业机械企业利用电子手段，为快速响应市场需求而组成的动态联盟，是组织、人力、技术、信息等资源在完善的网络组织结构基础上的有效集成。这种企业组织和生产模式可克服窨和时间的局限性，保持集中和分散之间稳定、合理的平衡，具备系统优化组合和有效协调的优越性。
2.2虚拟机械设计
虚拟制造技术在机械模拟环节有着突出的作用。虚拟制造技术经过数年的发展已经在很多方面成为了不可替代的技术，比如在汽车、飞机的研发领域，通过虚拟制造技术能够充分的对飞机、汽车在飞行、行驶过程中所遇到的空气阻力、气流流体进行模拟，使设计师能够在实际阶段充分把控好实际使用中会遇到的问题，在虚拟制造技术和空气动力学理论相结合之后就能够从根源上避免设计不合理的情况出现。
虚拟制造技术发展到现今阶段已经成功的普及到了农业机械设计制造领域，不仅方便了设计师在设计阶段对农业机械实际使用情况的把控。在另一个方面，一台农业机械有着数量巨大零部件以及核心机械，传统的农业机械在完成了设计之后，需要生产机械模型才能够知道设计的具体情况，而模型的造价一般情况都较为昂贵，在虚拟制造技术出现之后，设计师能够在使用虚拟制造技术将设计完成的方案在虚拟平台上进行组装、模拟运行，并且进一步确定设计存在的不足，从而节约了成产成本，缩短了农业机械的设计、生产的周期。
2.3虚拟机械制造
现代农业机械设备由于性能、马力的显著提高，也就使得他们需要更多的机械零件来完成这些设计目标，而这些机械零件有一些造型奇特，不便于生产制造，这个问题如果是在实际生产阶段才被发现，无疑会造成巨大的经济损失。而通过虚拟制造技术能够在虚拟环境中模拟零部件的生产工程，确定零件加工制造的可行性。另一方面，虚拟制造技术也能够模拟零件生产环节中的制造原料资源、相关物料的生产、生产统筹管理等方面。这些方面均可通过计算机仿真进行优化，同时还可对生产系统进行可靠性分析，对生产过程的资金进行分析预测，对产品市场进行分析预测等，从而对人力、制造资源的合理配置，对缩短生产周期、降低生产成本意义重大。JohnDeere公司运用VMT进行弧焊生产系统的安装，EDS公司应用DENEB软件为通用汽车公司的中、高档毫华汽车分厂进行装配生产优化设计，GM公司也为此节省数百万美元，并提前了上市时间。
3.典型的虚拟制造技术
3.1虚拟装配
装配是产品设计开发过程中的重要环节，虚拟装配则是装配过程在计算机上的本质实现，因而是虚拟装配的重要组成部分。它能够基于产品的数字化实体模型，在计算机上分析与验证产品的装配性能及工艺过程，从而提高产品的可装配性。
虚拟装配模型是分析装配问题的基础，因此，面向装配过程的、支持虚拟装配中各种需要的产品装配模型在虚拟装配中十分重要，模型的特点和优劣在很大程度上决定了系统所能实现的功能。
3.2多学科协同仿真
多学科协同仿真就是要在系统工程理论的指导下，基于复杂产品中各个学科之间的内在交互关系，将位于不同地点、基于不同计算机平台、采用不同建模方法建立的混合异构仿真模型，在分布式环境中联合起来进行多学科协同仿真。
3.3虚拟车间布局设计
制造系统的布局设计就是在企业经营策略的指导下，针对生产过程，将人员物料及所需的相关设备设施等，做最有效的组合和规划，并与其他相关设施协调，以期获得安全、效率与经济的操作，满足企业经营需求。运用面向对象的模拟仿真，可以帮助使用者建立用于规划、设计和流程优化的虚拟模型，依据不同决策变量之组合，分析设备使用率、系统产能、有效产出率，以及交货期、成本等策略，达到产能最大化、排程最优化、半成品及库存最小化等目标。
4.结束语
通过虚拟制造技术的使用，能够有效的模拟农业机械生产制造的大多数环节，从机械的模拟运行，到零件的设计、生产，都能够发挥出卓有实效的作用，能够在很大程度上节约机械生产制造的周期以及成本。
参考文献：
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[2]韩宝菊，王卫东.虚拟制造技术及应用[J].液压气动与密封.2010
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