虚拟设计在包装机械产品开发中的应用

虚拟设计采用基于设计制造的仿真来优化产品的设计制造过程,为产品设计制造过程的优化提供集成的建模和仿真环境.在阐述包装机械行业所存在的问题和将来发展方向的同时,论述虚拟设计在新产品开发中的应用,主要体现在三维造型设计、虚拟装配、虚拟运动仿真、分析优化等方面.探索虚拟设计技术在新产品开发中的应用前景,使虚拟设计技术更好地为新产品的开发服务,以提高产品性能,缩短新产品开发周期,降低开发费用.     

虚拟包装企业的概念和构建

给出虚拟包装企业和虚拟包装模型的概念,讨论了虚拟包装企业的构建形式,分析了虚拟包裝企业中虚拟设计运行、虚拟包装模型运行和包装生产虚拟运行方式等.     

包装机械设计中的一种新方法——虚拟设计技术

虚拟设计技术在包装机械开发中的应用，主要体现在三维造型设计、虚拟装配、虚拟运动仿真、分析优化等方面。许多产品有了一种基型以后，只要改变一下造型，就可推出几种甚至几十种适合不同顾客需求的变型新品种，这类工作占有较大的比例，其次是结构设计，涉及产品的可装配性、可制造性和功能指标等问题。包装机械开发，大量的工作是造型设计。     

元宇宙视域下的虚拟包装设计研究

随着元宇宙的兴起,虚拟包装设计成为了数字媒体艺术领域的一个热门话题。元宇宙中的虚拟包装设计具有超现实的表现形式、交互式的设计方式、可实时更新变化的展示形态以及环保和可持续发展的存在形式等特点。本文通过介绍元宇宙中的虚拟包装设计实例,探讨了其对传统包装设计的影响,并展望了元宇宙中虚拟包装设计的未来发展趋势。     

先进设计技术平台与包装机械虚拟样机

目的研究先进设计技术平台的构成、包装机械虚拟样机的开发过程。方法采用先进设计技术与工具,规划平台建设方案,建设数字设计、数字仿真、数字测量、数字制造等4个模块构成的先进设计技术平台,制定设计型教学实践项目7个、综合型教学实践项目4个、自主型教学实践项目3个。结合实际研究课题,以打包机上砖装置为例,通过方案设计与3D建模,虚拟样机机构与运动建模,虚拟样机仿真求解,虚拟样机仿真优化等4个步骤,完成虚拟样机开发,并投入实际生产。结果先进设计技术平台在数字设计与仿真、数字测量与制造等2个方面能有效地支持教学和科研。结论平台能够训练研究生掌握先进设计技术与工具,培养其产品创新思维和创新能力。虚拟样机是促进产品创新的有效技术与方法,能提高产品开发质量、缩短产品开发周期。     

虚拟设计在包装结构成型中的应用

讨论了虚拟包装设计的构建形式和方法,给出包装纸盒虚拟设计及实现的相关概念,分析了虚拟设计成型过程。     

虚拟包装的概念及其应用

论述了虚拟可视包装、虚拟物理包装及虚拟包装件,3种虚拟包装技术在包装工程中的应用,指出虚拟包装的研究和应用,对促进包装工业的发展,有极重要的理论和实际意义.     

3D虚拟技术在包装设计中的应用

目的以笔者带领团队为南京博物院设计文化创意衍生产品及其包装设计作为探讨对象,探讨了包装设计中的3D虚拟技术。方法从3D虚拟技术的优势出发,以实践方法,挖掘包装设计实现过程中的3D虚拟技术。结论随着数字技术的发展、推广和应用,3D虚拟技术影响着艺术设计的各个领域,包装设计不仅仅需要3D技术帮助其虚拟实现,更重要的是推动包装设计全程数字化实现。     

生产线的虚拟集成设计

作为制造系统设计的重要组成部分,生产线的设计与生产线设备的利用率、产品的生产时间和生产线的效率等密切相关。传统的生产线的设计过多地依靠经验和手工演算,缺少科学性。本文利用贯穿虚拟制造的关键技术－不同层次的仿真,提出了生产线系统的虚拟设计集成架构,列出了在此架构的指导下的主要设计内容,介绍了国内外相应软件的情况,最后,给出了生产线三维动画虚拟设计的一个实例。     

AR技术应用于包装交互式设计的研究

目的 探寻AR技术在虚拟包装中的交互形式及应用,分析各交互形式的特性和实现方式,为新时代的AR技术包装设计提供崭新的思路与解决方案。方法 基于AR技术在包装上的运用,通过文献分析了解其研究现状、技术发展、优势特点,结合国内外最新AR技术包装案例,分析总结其交互形式,并依据AR技术的驱动形式和虚拟内容互动形式的差异,归纳未来AR技术包装的交互形式的3个阶段,即粗放期、形成期、发展期。结果 AR技术包装的交互形式包括包装本体的驱动符号可变式设计及虚拟加载内容的交互方式设计两方面,其全新的交互形式可极大地提升包装体验的沉浸感、趣味性,延展包装功能。结论 AR技术为包装的交互提供了全新的方式,同时此项技术在包装中的运用可为包装设计的数字化发展与研究提供新的思路,为未来包装发展创造新形势。     

虚拟现实技术在产品改良设计中的应用

通过对在并行工程管理模式下的产品改良设计流程的分析和对虚拟现实技术的特征及虚拟现实系统的分析,可以将虚拟现实技术引入到以并行工程为管理模式的产品改良设计开发的整个流程中,使产品生产周期得到缩短,从而提高产品质量,降低生产成本.     

基于绿色理念的机械产品设计研究

目的探究绿色理念下的机械产品设计策略。方法从绿色机械产品中的概念及意义入手,探究理念、材料、工艺和处理方式4方面的绿色机械制造工艺的技术策略,并以石油机械和纺织机械的设计制造为例,分析具体的设计方法。结论绿色设计理念是顺应时代发展的必然选择。在机械产品的设计中融入绿色理念,能够降低生产成本、提高工作实效。绿色设计理念既有效推动了机械产品的升级换代,又与可持续发展战略不谋而合。     

机械结构虚拟优化设计技术与应用研究

虚拟优化设计是多学科先进知识形成的综合技术，是现代机械产品设计的发展方向。作为一种新的设计模式，应用该技术减少了产品开发中设计-试制-试验等过程的重复，设计人员可在虚拟可视化环境中对结构进行分析和优化，有利于缩短产品的设计周期，降低开发成本；分析了产品虚拟设计的特点，提出了机械结构虚拟优化设计的流程，并以数控车床主轴箱体动态优化为例进行了应用研究。     

生产系统的集成规划及案例分析

在分析以往制造系统设计存在不足的基础之上,论述面向生产工程的虚拟制造内涵、提出了虚拟制造环境下大批量生产的制造系统集成规划的解决方案,它包括系统布局规划、仿真规划和虚拟漫游规划3个阶段,各个阶段解决系统规划的不同优化问题,并以来自企业的应用案例进行分析,为企业设计优化的生产系统,减少投资风险。     

虚拟制造中仿真技术的应用

虚拟制造系统是现实制造系统在虚拟环境下的精确映射,是利用计算机模型仿真真实系统中的物理和逻辑活动。本文指出仿真是实现虚拟制造的主要手段。仿真在制造系统中的应用按照人的介入与否分为一般仿真层和虚拟现实层。分析了两层之间的联系与区别,列出了各层仿真的主要内容和可实现的程度;介绍了目前主要的虚拟制造仿真软件;最后,给出了三维动画表示的生产线虚拟仿真的一个实例。     

Manufacturing data analytics using a virtual factory representation

Large manufacturers have been using simulation to support decision-making for design and production. However, with the advancement of technologies and the emergence of big data, simulation can be utilised to perform and support data analytics for associated performance gains. This requires not only significant model development expertise, but also huge data collection and analysis efforts. This paper presents an approach within the frameworks of Design Science Research Methodology and prototyping to address the challenge of increasing the use of modelling, simulation and data analytics in manufacturing via reduction of the development effort. The use of manufacturing simulation models is presented as data analytics applications themselves and for supporting other data analytics applications by serving as data generators and as a tool for validation. The virtual factory concept is presented as the vehicle for manufacturing modelling and simulation. Virtual factory goes beyond traditional simulation models of factories to include multi-resolution modelling capabilities and thus allowing analysis at varying levels of detail. A path is proposed for implementation of the virtual factory concept that builds on developments in technologies and standards. A virtual machine prototype is provided as a demonstration of the use of a virtual representation for manufacturing data analytics.     

模具数字化设计与快速制造

目的为缩短模具产品开发周期,降低制造成本。方法构建了模具的数字化设计与快速制造系统,从造型、结构分析、虚拟设计、成形工艺仿真与优化等方面,阐述了数字化设计的过程,并介绍了RP和RT制造的方法。最后以玩具车齿轮为例,阐述了模具数字化设计与快速制造的应用。结论模具的数字化设计与快速制造,为新产品开发提供了一种快速而又经济的方法。     

基于知识粒度的移动Agent虚拟企业协作研究

针对虚拟企业产品异地协同设计制造的要求,以及产品知识的复杂性、不确定性和时效性,对基于知识粒度的移动Agent 虚拟企业协作开发系统进行了研究.该系统通过启用不同粒度的封装知识模板,实现对虚拟企业制造资源的重构和封装;通过黑板协同机制实现Agent之间的数据通信及信息共享.实例表明,通过基于知识粒度的移动Agent技术,虚拟企业协作开发系统能够在网络环境下实现对知识的发现、调度和应用,改善网络异地协同合作,从而提高产品开发的敏捷性和降低产品开发成本.     

Review of semantic modelling technologies in support of virtual factory design

Comprehensive data models and standardised terminologies are required across tools and their developers to rapidly design and prototype digitised virtual factories. Also, various types of software are required to be integrated for cost-effective modelling exercises. To meet this requirement, semantic modelling technologies involving ontologies have featured prominently in many manufacturing applications. This paper considers, extensively, the current semantic requirements for digitised virtual factory design and prototyping and compares them with the capabilities of existing semantic technologies. As a result, a review of methodologies, tools and languages for creating ontologies has been reported. The review concludes with the next generation requirements for methodologies, tools and languages for creating ontologies suitable for the virtual factory design process, and further explains ongoing work associated with the creation of ontologies and reasoning mechanisms through the integrated use of ObjectLogic, OntoStudio and OntoBroker.