虛擬儀器技術在現代制造技術中的應用

摘 要：科學技術的發展讓虛擬技術在工業生產以及現代制造業上有了新的用處，它能在一定程度上減少企業生產產品的周期，并且提升產品的生產質量，降低制造過程中產生的成本，提升產品的市場占有率和競爭力。虛擬技術是在計算機自動化水平上發展起來的技術，是計算機和現代多項技術結合的產物，因此對其進行研究可以提升生產制造的效率。

關鍵詞：虛擬儀器；現代制造；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.018

0 引言

虛擬儀器技術主要從計算機技術原理出發，在各個領域中發揮不可或缺的作用，結合產業新技術形成一個完整的技術群，應用范圍廣、涉及到的產品多，無論在現代制造業中還是在管理、醫療以及環保行業中都具有重要的作用，因此本文對虛擬儀器技術在現代制造業中的應用進行分析和研究。

1 關于虛擬制造技術的研究和運用

虛擬制造是英文Virtual Manufacturing的縮寫，主要是實際的制造過程在計算機方面的反射，這就是計算機仿真和虛擬的現實技術，該技術在現代網絡的支持下，可以通過計算機進行群組協同工作，開展實時的產品模擬設計、制造業的產品工藝規劃、產品加工以及性能分析，還可以在產品的質量檢測方面發揮作用，對制造業企業的生產成本以及生產管理進行有計劃地控制[1]。

虛擬制造技術核心就是在利用計算機基礎上建立起一種制造企業的生產環境，這種虛擬技術主要以產品為核心內容，并且在產品設計的基礎上進行模型的建構，從而開展技術加工和生產管理一系列活動。產品的開發關鍵技術在于工程主體的CE環境，特別是在企業范圍內實行的產品制造信息管理PM、計算機圖形設計CAD，計算機的輔助制造軟件CAM以及計算機工程CAE的集合。

虛擬制造技術可以從制造業的現實環境出發，對制造的整個動態過程進行模擬，然后通過計算機網絡進行仿真展示。它是從產品的外形設計出發，再進行加工、裝配以及方針模擬，從而對產品的設計、性能和制造等等進行優化，有效的改進生產系統和產品的設計構造等等。虛擬制造技術的產生能夠從一定程度上對傳統制造設計、質量以及生產規模進行改變。在真實的產品出爐以前，可以通過虛擬技術進行模型的建立，然后分析該模型存在的優缺點，在虛擬的條件下，生成產品的原型，以此來取代傳統的產品硬樣，這種虛擬技術應用以及對產品的分析，能夠更加客觀真實的對產品制造進行評價和分析以及試驗，進而對一些不合時宜的地方進行有機調整，對某些生產程序進行再優化，極大的減小了產品設計方面存在種種不足，有效地降低了產品的開發成本。在虛擬制造技術下，產品更加適應市場，也能快速的實現和市場供求的掛鉤[2]。

2 虛擬儀器技術在虛擬制造業方面的運用

2.1 關于測量系統的虛擬技術

利用虛擬測量技術Labview可視技術能夠對制造業中有關測量的部分進行再優化設計，其作用是對制造系統中一些功能的編制，有效實現關于數據信息的收集、并對信息進行分析處理、再進行輸出、儲存和顯示。利用編程的作用，在計算機的電腦屏幕上可以出現一個與傳統一起極為相似的畫面和圖形，這些信息是用來顯示測量的數據結果。在整個測量過程中，虛擬儀器的用戶可以通過鼠標，把控制面板上的開關以及其他按鈕進行操作，然后把設計中的具體數值輸入到模擬運算系統中，用于檢測數據結果檢測的正確性。利用Labview技術波形的顯示器空間能夠有效實現對測量數值的現實，然后通過計算機技術，把實際測量數據和理論中的測量數據進行對比，這樣能夠看出實際測量中存在的差值。與此同時還要加入數據保存的空間，以此來保存數據和結果。

2.2 關于測量系統的遠程控制分析

網絡技術可以對制造業的計算機程序進行遠程控制，這樣有利于企業在時間和空間上有更大的突破，節約空間、節省時間。虛擬儀器技術所提供的遠程控制功能在制造業中會起到很大的作用。這種功能的實現主要是充分的或用遠程控制面板，然后通過web這種發布工具再生成新的網頁，客戶通過WEB瀏覽器就可以實現對制造業的遠程控制以及訪問。利用這種技術，遠程的用戶能夠在網絡的支持下對制造產業的實地情況進行掌握，從而有效的作出相應的判操和作斷。有了這種技術，及時客戶不在制造企業的現場，也能對企業的情況進行掌握，了解最新信息[3]。

Labview除了有上述遠程控制的功能以外，還能實現對本地情況的控制。在本地的計算機上對程序進行動態的了解，這主要是從Labview系統中的VIservert功能中來設置的，設置過程比較簡單，一般情況下VIERVER的網絡使用的是IP協議，端口是3363。在此項設置完成以后，在控制程序上要把遠程計算機中的LEBVIEW程序在本地的計算機中打開，然后使用函數關系，把想要連接的地址輸入到計算機上，在遠程計算機上打開Labview的參號，把這些參號輸入到OPen application reference的函數里。通過函數把路徑參數和遠程計算機相連接，再通過系統調試，這樣就能實現本地監控了。

3 結束語

綜上所述，虛擬技術能夠在制造業中發揮重要作用主要是因為科學技術的先進，因此在以后的工作中還要加強技術創新和改革，以利于發現新的技術。在虛擬技術的使用過程中要注意各種參數的輸入以及數據的收集，通過對產品過程的仿真，以此來發現產品生產過程存在的誤差等等，提升制造業的生產效率。

參考文獻：

[1]葛亮，李俊蘭，胡澤等.基于虛擬技術的高精度稱重系統設計[J].制造業自動化，2011，33（20）：154-156.

[2]符應彬.計算機虛擬技術在現代制造業中的應用[J].軟件，2013，34（05）：83-84.

[3]陳杰平，陳無畏.虛擬現實技術及其在汽車工業中的應用現狀與趨勢[J].農業裝備與車輛工程，2011，12（10）：3-5.

作者簡介：劉航（1994-），男，湖南岳陽人，本科，研究方向：現代制造技術。