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工业智能化虚拟仿真技术范文1
［关键词］仿真理论 仿真技术 仿真应用
随着计算机科学技术的高速发展，系统仿真技术和计算机技术紧密的融合在一起。目前，有的高校采用多媒体技术和虚拟现实技术进行系统仿真的教学。
仿真技术是利用计算机并通过建立模型进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、可多次重用的优点，是利用模型对系统进行研究的一门多学科综合性技术。
现代仿真技术的发展是与控制工程、系统工程及计算机技术的发展密切相关联的。控制工程和系统工程的发展促进了仿真技术的广泛应用，而计算机技术则为仿真提供了强有力的手段和工具。因此，计算机仿真在仿真中占有越来越重要的地位。
一、仿真学科的理论体系
1.相似理论
相似理论是研究事物之间相似规律及其应用的科学，是仿真科学的基本理论。其基本内容包括相似定义、相似定理、相似类型和相似方法。
2.模型论
模型论是以各应用领域内的科学理论为基础，建立符合仿真应用要求的、通用的、各领域专用的各种模型的理论和方法。
3.仿真系统理论
研究和论述构建符合应用需求的仿真系统理论和技术。包括仿真系统的体系结构和构成，仿真系统的设计及其公共关键技术，仿真系统的研制和运用仿真系统的规范、标准等。
4.仿真方法论
结合各应用领域的不同要求，研究仿真基本思想和方法，包括定量仿真方法和理论、面向对象仿真方法；智能仿真方法等。
5.仿真的可信性理论
表述仿真过程及结果评价、控制的概念和方法的基本理论、研究仿真环境和真实环境的相似性理论和方法，研究提高仿真可信性的各种方法、技术和规范。
6.仿真科学和技术的应用理论
论述仿真运行实验设计、仿真管理、仿真过程的可视化、仿真及其结果综合分析的理论。
二、几种主要的仿真技术
1. 仿真建模
仿真建模是一门建立仿真模型并进行仿真实验的技术。建模活动是在忽略次要因素及不可测量变量的基础上，用物理或数学的方法对实际系统进行描述，从而获得实际系统的简化或近似反映。
2.面向对象的仿真
面向对象仿真是当前仿真研究领域中最引人关注的研究方向之一，面向对象仿真就是将面向对象的方法应用到计算机仿真领域中，以产生面向对象的仿真系统。
3.智能仿真
智能仿真是把以知识为核心、人类思维行为作背景的智能技术引入整个建模与仿真过程，构造智能仿真平台。智能仿真技术的开发途径是人工智能与仿真技术的集成化。仿真技术与人工智能技术的结合，即所谓的智能化仿真；仿真模型中知识的表达。
4.虚拟现实技术
虚拟现实技术是现代仿真技术的一个重要研究领域，是在综合仿真技术、计算机图形技术、传感技术等多种学科技术的基础之上发展起来的，其核心是建模与仿真，通过建立模型，对人、物、环境及其相互关系进行本质的描述，并在计算机上实现。
5.分布仿真技术
分布仿真技术作为仿真技术的最新发展成果，它在高层体系结构上(HLA，high level architecture)，建立了一个在广泛的应用领域内分布在不同地域上的各种仿真系统之间实现互操作和重用的框架及规范。HLA的基本思想就是使用面向对象的方法设计，开发及实现系统不同层次和粒度的对象模型，来获得仿真部件和仿真系统高层次上的互操作性与可重用性。
三、仿真的一般步骤
仿真过程的三个主要活动是“系统建模”、“仿真建模”、“仿真实验”，而联系这些活动的要素是“系统”、“模型”、“计算机”。其中：系统是研究的对象，模型是系统的抽象，仿真是通过对模型进行实验来达到研究的目的。
要对一个系统或对象实施计算机仿真，首先必须把握系统的基本特征，抓住主要的因素，引入必要的参量，提出合理的假设，进行科学的抽象，分析各参量间的相互关系，选择恰当的数学工具，然后在此基础上建立相应的数学模型。仿真建模的过程是在已有的一些先验知识的基础上，试探地写出研究对象所满足的或近似满足的数学规律，再结合实际的研究目的，对猜测性的数学关系进行反复修改和优化，从而得到既符合客观实际又易于在计算机上实现的数学模型。
四、仿真技术的应用及发展
仿真技术来自于军事领域，但它不仅用于军事领域，在许多非军事领域也到了广泛的应用。例如：在军事领域中的训练仿真；商业领域中的商业活动预测、决策、规划、评估；工业领域中的工业系统规划、研制、评估及模拟训练；农业领域中的农业系统规划、研制、评估，灾情预报、环境保护；在交通领域中的驾驶模拟训练和交通管理中的应用；医学领域中的临床诊断及医用图像识别等。
随着现代信息技术的高速发展，仿真技术也得到了飞速的发展，在军用和民用领域中更深更广的应用也促进了仿真技术的进步。分布仿真技术作为仿真技术发展的最新成果，在国民经济建设和国防建设中发挥了更大的作用。目前，国际上许多国家在“仿真是迄今为止最有效的综合集成方法，是推动科技进步的战略性技术”这一观点上已达成了共识。21世纪仿真技术的研究与应用将取得更大的发展。
参考文献:
［1]贾连兴:仿真技术与软件[M].北京:国防国业出版社,2006
［2]康凤举:现代仿真技术与应用[M].北京:国防国业出版社,2006
工业智能化虚拟仿真技术范文2
关键词：自动化技术；机械制造；应用分析
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.011
0 引言
自动化技术应用于机械制造行业中，可以有效地提高机械制造的质量和效率。机械自动化也是目前我国机械制造行业众多制造技术中一个非常重要的组成部分，在自动化技术快速发展的今天，机械自动化技术有着较大的发展空间，是未来机械制造业的主要发展方向。自动化在机械制造中的应用大大缩短了机械制造的时间，使得人力物力资源都有了较大的节省，可以有效的提高企业的竞争力度。
1 机械自动化技术的总述
1.1 机械自动化技术的具体概念
自动化，顾名思义就是在没有人工的干预下，由机械自主完成整个工作的流程，而机械自动化就是在没有外界人工的干预下，各类的机械设备可以按照一定的程序和先前设置好的指令来完成一系列的工作，这就是现代机械化的主要形式。机械自动化的出现是对传统意义机械制造业的一项重大的革新，是工业制造领域的重大转变，在一定程度上提高了工业生产的效率，解放了一定的劳动力，节省了机械制造的成本，实现了机械制造业质的提高。
1.2 机械自动化的主要组成
机械自动化是一门较为综合的科学技术，涉及到多个学科，在机械行业的应用也比较广泛。机械自动化主要由五个重要的单元组成：程序单元、作用单元、传感单元、制定单元、控制单元，五个单元分别担任不同的角色。其中，程序单元主要决定系统该做什么以及应当如何做，作用单元负责对系统施加能量以及定位，传感单元主要是负责检测整个系统在工作过程中表现出来的性能和状态，制定单元主要通过分析传感单元传输的信息进而制定和发出指令信号，控制单元主要是进行制定并且起一定调节作用的单元机构。
2 自动化在机械制造中的具体应用
2.1 集成化应用
集成化技术作为机械制造技术中的重要技术之一，它可以实现对各种技术进行系统的集成。在计算机技术以及微电子技术、自动化技术等众多高科技在机械制造业中应用不断增多的大形势下，越来越多的新技术被发掘。例如，计算机的辅助设计技术、辅助测试技术、数控加工技术等，系统集成是是对这些技术应用的最简便的技术形式。在系统工程理论作为指导理论的前提下，集成制造采用信息技术来使得整体工程得到优化。集成化技术强调适度自动化的手段是过程的重组和精简机构，同时在计算机网络技术的支持下，把制造企业的要素和经营活动集成一个比较系统的整体，从而提高相关制造行业的企业竞争力。
2.2 智能化应用
智能化机械制造技术的应用也是近年来发展的趋势，它通过计算机、智能化技术、系统工程等比较现代化的技术实现的一种比较先进的智能化技术，是科学发展的重要体现。智能化技术通俗的来说就是集合机械制造技术和人工智能为一体的新技术，在机械制造系统的各个环节中融入人工智能，以此来有效的模拟人类科学专家的智力活动，以此就可以取代部分机械制造中由专家完成的工作。在机械制造整个系统中，系统被赋予了专家的智能，这样就可以取代部分专家的职能，能够监视系统自身的运行状况，可以较为及时也较为准确地发现系统中存在的问题，便于预防和解决。与此同时，系统的智能化还可以应对外界突况，可以保护整个系统正常安全的运行。
2.3 柔性自动化的应用
柔性自动化的应用使得机械制造业应变能力、快速反应以及适应能力都有了一定的保障，也使得现代化机械制造业的更加符合时代的要求。柔性自动化技术并非是完全依赖的自动化技术，而主要是在柔性生产的大前提下对相关的信息系统进行一个完善的过程，因此，柔性自动化在面对市场挑战时的优势较为明显。一方面，柔性自动化系统保障了必要的生产柔性，使得人机界面更加优化，不过分追求自动化，使得信息系统较为完善，将计算机管理的优势和效益充分发挥出来。另一方面，柔性自动化对外界的因素的适应能力较好，使得成品对市场的更改能力比较好。总之，柔性自动化联系了生产、制造和设置，使之更系统。
2.4 虚拟化的应用
虚拟化技术是以仿真技术和系统建模为基础的由多学科构成的综合性系统技术，它包括现代机械制造工艺、人工智能、多媒体技术、计算机网络技术等多种现代化技术。虚拟制造技术主要利用仿真技术，结合一定的信息，对机械制造进行仿真模拟，以便发现和解决实际操作过程中可能出现的问题，减少不必要的浪费。
3 总结
自动化技术在机械制造业中的应用，有效的提高了生产的效率，节省了很大人力和物力。也减少了一些潜在的危险，在如今竞争越来越激烈和多变的市场经济下有着不容忽视的竞争优势。在自动化技术快速发展的今天会有越来越多和越来越先进的自动化技术应用到机械制造业中，机械制造行业的生产质量和经济效益也会有很大提高。
参考文献：
[1]顾佳辉.自动化技术在机械制造中的应用[J].电子世界，2014（08）：98.
[2]黄甫年.自动化技术在机械制造中的应用与发展研究[J].科技风，2014（16）：93.
工业智能化虚拟仿真技术范文3
【关键词】室内设计；大数据；计算机辅助设计；虚拟现实技术
1引言
随着云计算、互联网技术以及各类传感器的迅猛发展和普及，海量数据早已渗透在生活的方方面面。数据已经深度渗入到当今每一个行业的研究与应用领域，成为影响生产力的重要因素。随着物质生活水平的提高，用户对于室内设计提出了更加多元化和个性化的要求，在信息化时代，用户自己可以获得大量设计数据。如何在满足功能性的前提下，既保持设计的美感，同时还要以个体为单位满足以人为本的设计理念，这就要求设计师颠覆和改变传统设计思维以及方法，让数据自己说话，即通过可视化的数据编辑手段使用户和设计师在某种大数据平台上可以互相沟通、达成一致。
2大数据与室内设计的联系
关于“大数据”，麦肯锡全球研究所认为其是一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据软件工具能力范围的数据集合。具有海量的数据规模（Volume）、快速的数据流转（Velocity）、多样的数据类型（Variety）和价值密度低（Value）四大特征。IBM又在此基础上加上一条真实性（Veracity），从而形成了大数据的5V特征。大量碎片数据伴随人类社会一直存在，只是在信息技术和互联网飞速发展的现代社会，其有了被记载、分析、组合利用的各种可能。即大数据技术的意义不仅在于掌握庞大的数据信息，更重要的是对这些含有意义的数据进行专业化处理与分析。大数据在产业中的应用关键在于能否对数据进行深度挖掘、有效加工，实现数据增值。通过云计算对海量数据进行分布式挖掘、进而云贮存并通过虚拟化技术云表现，是室内设计在大数据时代面临的改革要求[1]。对设计师而言，在海量信息前具有更强的洞察力、决策力、信息优化能力，针对用户需求量身打造符合功能性的个体化设计，是人性化设计在大数据时代背景下提出的新要求。
3室内设计中大数据应用的现状
3.1传统计算机辅助设计在室内设计应用中的利弊
20世纪以来计算机辅助设计已经进入我国市场，和手绘图纸一起用来展示设计要点和表现设计效果。20世纪末，随着计算机软件的飞速发展，以CAD为代表的施工类平面软件和以3DMAX为代表的三维空间表现软件逐渐取代了传统的手绘表现。这些计算机辅助设计软件参与到室内设计中后，很大程度上提高了工作效率，施工类工程软件由于有相关行业规范制约，比起传统手绘表现数据作图都更加精确，行业统一的作图标准也推动了产业的内部交流和发展。同时，也正是由于行业规范的标准化要求，一定程度上限制了室内设计师的主观想象力和表现力的发挥，而制图的行业门槛要求使得用户难以准确有效地了解设计细节，以致和设计师进行沟通时存在理解上的偏差。客户大多情况下，依照设计方效果图理解设计方案，而效果图表现因技术原因，准确度往往比较模糊，在实际操作中难免存在“买家秀”和“卖家秀”的区别，从而造成沟通障碍和客户满意度的下降。以CAD、3DMAX等计算机辅助设计软件介入设计的过程，依然由设计师占据着主导地位。设计师往往依赖于自己的感性认知和设计经验进行设计活动，在和用户沟通时因为双方知识经验等存在较大差别，往往需要根据客户的要求进行反复的修正，设计师在理解偏差中会陷入繁重的重复劳动中。如何使得客户能够有效表达自己的设计愿望，并以双方都能够快速理解的方式进行表现和后期施工，成为当下计算机辅助设计面临的难题。
3.2虚拟现实技术在室内设计中的应用
虚拟现实技术（VirtualReality）简称VR，是一项囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体的全新实用技术。近年来在国内崭露头角，深刻地改变着社会生活。其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而带给人仿真环境沉浸感。随着谷歌、三星、阿里巴巴等行业巨头介入虚拟现实领域，消费者的虚拟现实时代正逐步到来，同时，这项技术也深刻影响和改变着设计领域[2]。在室内设计领域，如前所述，设计师与客户的知识经验、行业背景存在较大差异，在专业图纸上，客户很难和设计师以同一视角理解方案，导致客户一遍遍要求修改，设计师也会陷入沟通不畅带来的重复劳动中。如果利用VR视角，其拥有的超级仿真的虚拟现实场景可以让客户有一种身临其境的感觉，甚至可以在听觉、嗅觉、视觉、味觉等方面进行仿真，全方位满足人的感官系统的需求。设计师可以和用户同时在这一平台上直观地根据客户的感性需求进行沟通和调整，解决了沟通不畅的问题[3]。虚拟现实技术还可以让设计师随时根据客户的要求对空间尺寸、设计细节、材料家具等进行在线修改，调整相关参数后，系统将调整后的虚拟场景再现给客户，即时快捷，高效省力。因为借助于感官系统表现，设计师和客户拥有共同的感知基础，客户可以在不具备专业知识的情况下自由表达自己的想法，设计师也可以尽情地表达自己的设计方案。虚拟现实技术使得甲乙双方沟通顺畅和在线即时修改成为可能，可以极大地提高工作效率和行业满意度。
4室内设计中大数据应用的未来趋势
4.1提供多元化的室内设计方案和个性化的私人订制方案
大数据具有海量数据规模和快速数据流转的特点，这为各行业提取材料提供了多样的数据类型。各种公共资源经过优化后可以在各行业之间高效流转，打破了传统意义上行业壁垒和专业数据有限的拘囿。室内设计中大量的数据库建设和储存、高效的爬虫技术筛选和整合带来了海量室内设计数据化方案。并且这些海量设计方案在智能化、人文化、共享化的基础上实现，呈现出多元化的特点。比如智能化支持设计师可以在数据库里输入户型数据，从而对应得到相关的技术参数要求和适配的户型设计方案。然后设计师可以根据具体客户情况和需求对选中的适配方案进一步修改使其人文化，方案通过后再上传共享，融合为大数据的一部分。这些多元化的室内设计方案在大数据、计算机建模、虚拟仿真技术的支持下可以在平台上不断修正和添加，本身又具有生态化的特征。在大数据背景和计算机建模、虚拟现实技术支持下，室内设计以技术手段为载体，将室内空间分置及其内部材料模块化。普通用户就可以轻松通过拖拽相应模块中自己感兴趣的部分集成到自己的户型设置中，通过和计算机程序的不断交互实现最终理想方案。这个过程始终在场景上是直观的、可视化的。并且操作上简单易行。可以快速高效地把用户喜爱的风格、材料、形态等以数据形式完成链接、传输。从而实现真正意义上用户自己定义的私人订制设计方案。达成人-计算机终端-物的互通。同时，在计算机与人交互过程中，智能终端可以根据用户点击分析其喜好，不断调整生成适合此用户的模块化选择，用户也可以通过语音输入直接要求为其生成符合条件的模块。这种生态化的交互极大地节约了搜寻数据的时间和精力，也缔造了属于个体的独特的私人订制室内设计空间。
4.2智能化的家居环境建设
在大数据背景下，智能化的人机交互使得家居环境越来越向智能化方向发展。无线传感器对环境信息进行实时检测和采集，人工智能将会把声环境、光环境、空气环境、温湿度环境等环境指数调整至最佳状态，如果用户在异地，还可以借助互联网实时将数据上传，可以在异地对智能家居系统进行监控和调整，实现远距离控制，方便照顾家里的老人孩子，也可以在主人回家前让智能家居系统一切就位。未来可期的智能家居系统包括智能照明、智能家电、智能遮阳、智能安保、节能控制、系统软件、系统网络等，具有智能、安全、舒适、便利的特点。其系统构成灵活，每个智能家居系统由各个子系统连入网通，通过手机或平板电脑等触摸屏或者语音系统进行操作，场景控制模式众多，可以根据需要对子系统进行删减或添加，安装方便，无线连接，可以随时组装和拆除。构建高效的家庭环境控制和管理系统，提升家居生活品质，并实现环保控制平台，还可以将个体家居环境数据共享至区域性环境监测点，在不同区域范围资源共享，数据优化。
5结语
大数据时代背景下，各行业都在搭载数据化的快车悄然发生翻天覆地的变化。随着计算机辅助设计和BIM等技术的发展，室内设计领域出现了多元化的应用可能，如海量多元化的室内设计方案、个性化可定制的室内设计方案提取、智能化的家居环境建设等。未来必须转变设计思维、设计方式、细化软硬件技术配套、对用户市场进行网格化覆盖，从而扩大智能生态链并进一步优化数据。充分运用大数据带来的信息化优势，就可以使得室内设计真正实现智能化、生态化、人性化的家居环境建设。
【参考文献】
[1]马辉，孙佳铭.基于大数据平台室内设计数据化应用的价值研究[J].工业设计，2017(3):114-115.
[2]覃斌.虚拟现实技术在住宅室内设计互动分析中的应用[J].山西建筑，2016，42(25):7-8.
工业智能化虚拟仿真技术范文4
计算机辅助工业设计（CAID）是采用计算机进行设计的CAD的一种，特别是指能够进行包含工业设计的系统。一般的CAD工具主要用来进行设计产品内部零件，而CAID相对来说是进行一种整体性的设计。CAID系统中本身已包含了大量的已经设计好的模型。
2计算机辅助工业设计技术计算机技术与工业设计的结合主要表现在计算机辅助造型技术、计算机辅助工业设计中的人机交互、智能技术和新型技术
2.1计算机辅助造型技术
计算机辅助造型技术是研究物体形状的一种数学模型，即研究计算机环境下物体形状的几何表示、分析和综合。计算机辅助造型技术经过将近30年的发展，已经逐步走向特征造型、变量化设计阶段，而这一进步也使得实体模型逐步转向产品模型。与此同时，对于产品模型生命周期中的信息共享以及各种数据之间的转换的研究也逐渐被关注，并慢慢往这方面发展。对于计算机辅助造型的研究目前主要表现在造型的自由曲面的设计以及造型的草图的设计等方面。产品自由曲面设计的研究是整个计算机辅助设计的一个重要的方面，该设计主要包括产品基本的表面设计、产品移动的特性和串通图形。自由曲面的设计直接影响着人们的审美观，设计完美的曲面应该具有流畅的线条和360度全方位的旋转，给人一种赏心悦目的感觉。设计是为了适应设计师传统的手绘设计而发展起来的。因为设计师不能将自己的设计思想转变为计算机可以理解的语言，所以传统的计算机辅助设计不能和工业设计进行有效的结合。草图设计的重点在于实现设计过程中的人机交互以及草图的完善技术。
2.2计算机辅助工业设计中的人机交互
人机交互的主要任务在于实现人与计算机之间的信息交互。人机交互的发展历史并不长，但是其所包含的内容，像是人机交互界面，虚拟仿真技术等都在工业设计等领域得到了广泛的应用。人机交互界面指的是人与计算机之间用于交互的操作界面。人机界面由传统的DOC界面发展到现在的图形用户界面，未来人机交互界面将向着自然和谐的人机交互界面发展。虚拟仿真技术是指利用计算机软硬件系统虚拟现实的世界，设计是可以通过这个虚拟的世界通过人机交互完成产品的设计、验收等工作。
2.3计算机辅助工业设计中的智能技术
智能技术一直是人类研究的热点，智能手机、智能机器人等智能产品不断被推出和改进。目前，智能计算机辅助设计已经有了一定程度的进展。智能化系统能对设计过程提供很大的便利，特别是对于创造性思维和重复的人机交互，智能技术显得尤为重要。在设计师进行创造性思维的设计时，需要将设计思路快速的转化为草图，而这个过程相当的复杂，需要设计师频繁的对计算机进行操作。如果计算机能够根据设计师的想法自动的进行草图的绘制，然后设计师再根据绘制的草图不断的进行调整和改进，这对于设计师来说将是一件非常高效的事情。
2.4计算机辅助设计中的新技术
目前，随着对计算机技术与工业设计技术结合研究的进一步深入，虚拟现实、神经网络、遗传算法等新技术以及并行设计、辅助设计等设计方法逐渐成为又一大热点。虚拟现实就是利用计算机中的软硬件虚拟现实中的环境，然后在虚拟的环境中进行各种工作，目前已经得到了应用。神经网络是一种模仿动物的神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。神经网络系统较为复杂，他先将信息概念化并用计算机符号进行表示，然后利用计算机软件进行推理和分析，形成计算机指令进而执行。神经网络目前也被广泛应用到工业设计过程中。遗传算法是一种模拟自然进化过程进行最优解的求解算法，这种算法相对来说操作简单一些。
3结束语
工业智能化虚拟仿真技术范文5
【关键词】低压配电系统;低压电器;新产品
一、新一代低压电器的主要特征
1、小型化
进一步小型化是低压电器技术发展的必然结果，它不仅是低压电器自身发展的需要，也是低压电器成套开关设备与控制设备向小型化发展的需要。它对电器设备节材、减少占地面积具有重要意义。以塑壳断路器为例，新一代产品单位体积的容量（额定电流）将提高50%以上。
2、智能化、网络化、可通信
从智能化角度，新代产品智能化功能将进一步扩展与完善，并向综合智能化方向发展如智能交流接触器，通过闭环控制达到智能合闸操作，使电磁铁吸合冲击最小，减少触头振动、大幅度提高机电寿命，同时接触器还能实现多种电动机保护功能。智能断路器除具有配电系统各种故障保护功能外，还具有能量管理、电网质量（包括功率因素、谐波分量）监控等功能，以确保电网质量和用电安全。从网络化、可通信角度，新代产品除实现多总线通信外，还能直接与工业以太网连接，在某些特殊场合可采用无线通信。产品通信规约、产品描述将更加透明，更加规范，不同公司产品在网络中互换更为方便。
3、新代产品结构应有新的突破与创新，模块化程度进一步提高
第四代低压电器除了性能提高、进一步小型化外，在结构上应有新的突破与创新。如双断点触头系统不仅应用于塑壳断路器，还应用于万能式断路器大容量交流接触器，将普遍采用真空接触器，永磁系统将用于新一代接触器。另外，我国第二代低压电器已经部分采用模块化结构，但模块化程度还处于初级阶段。新代低压电器模块化程度应大大提高。主要表现在产品模块部件将越来越多，产品功能不断扩展;模块安装与调换更为方便，各类模块标准化、通用化程度进一步提高，某些模块从不同电流等级到不同产品均可以通用，如有的外国公司正在考虑塑壳断路器与万能式断路器的附件模块通用。
4、可靠性
新一代产品在提高技术性能的同时，特别强调可靠性。重点从分断可靠性、动作可靠性（包括特性与寿命）、环境可靠性三个方面开展工作，终端电器采用轨道安装后，给产品使用与维护带来很大方便。新代低压电器安装与出线方式应考虑母排连接与安装一体化结构形式。使其在成套装置中使用更为灵活，为用户配电方案的变化提供方便。同时能更有效地利用开关柜空间，为低压成套开关设备小型化创造条件。
二、新一代产品研发中涉及的关键技术
1、全面采用低压电器虚拟样机技术
长期以来，低压电器新产品的开发依靠反复修改设计、制作样机和试验这种传统的方法，不但开发周期长，而且样机制作和试验都需要花费很高成本。更主要的是对开发过程中的每次失败只知其然，很难知其所以然。传统的设计方法很难开发出真正具有自主知识产权、有重大创新的产品。
随着计算机仿真技术的发展，可以利用交互式图形技术，在计算机屏幕上建立可视三维样机，并且通过精确的仿真技术使该样机具有和实际样机同样的性能。研发人员可以通过改变虚拟样机的结构和参、数不断改变其性能，使其满足预定的设计要求。并且可实现优化设计，使产品性能达到最佳。
目前低压电器虚拟样机技术主要应用在以下方面：①低压断路器操作机构多体动力学仿真，可进行机构优化设计并正确获得断路器各种动作参数与性能;②电器的热场与电流场藕合仿真及温升计算;③低压断路器开断电弧的仿真;④交流接触器电磁系统与触头闭合过程及弹跳仿真。
2、低压断路器开断技术
随着配电系统容量不断增大，对低压断路器分断能力提出了更高要求。为此，国外知名开关电器制造商对低压断路器开断技术及触头灭弧系统进行了大量研究。目前，国外新一代塑壳断路器灭弧系统普遍采用气吹技术。主要采用两种方法实现气吹：一种是在灭弧室内放置产气材料，利用电弧高温产气提高灭弧室压力，实现气吹;另一种是利用后端密封的专用灭弧室来形成向前的气流以推动电弧进入灭弧室。
3、低压配电系统选择性保护技术
目前我国低压配电系统选择性保护尚不完备，主要表现在：①选择性保护仅在一定电流范围内（一般在短延时范围）;②终端配电系统选，择性保护不完善;③实现选择性保护的时间较长。
随着电网容量不断扩大，对电力系统供电可靠性要求越来越高，除了故障预警、故障监控、故障排除等一系列措施外，一旦出现短路故障时应使停电限制在最小范围内。为此，国内外电器制造商正在探索通过各类断路器保护功能的不断完善实现低压配电系统全范围、全电流选择性保护的技术。它主要包括：
①新一代万能式断路器应首先实现全电流范围选择性保护。其含义是即使下一级断路器短路电流已经达到上一级断路器极限短路分断能力时也能实现选择性保护。
②发展限流选择性保护断路器。目前塑壳断路器均为限流型的，当发生短路时其触头迅速撒开，一般不具备选择性保护功能。据介绍ABB公司新一代Tmax塑壳断路器具有选择性保护功能。我国新一代塑壳断路器正在探索。
③发展带选择性保护的小型断路器，实现终端配电系统选择性保护。德国ABB公司S700系列、海格公司HT系列小型断路器具有选择性保护功能。目前，我国也正在开发这种小型断路器。
④在极短时间内实现选择性保护（100―200ms）。这项新技术是低压配电系统保护技术的一次重大飞跃，具有广阔的应用前景：一是极大地提高低压电器供电可靠性，使电网发生过电流（包括短路）故障时停电范围限制在最小区域;二是降低低压断路器短时耐受电流要求，有利于产品小型化、节材及降低成本;三是降低低压成套装置及配电系统动、热稳定要求，有利于成套装置小型化、节材及降低成本;四是这项技术如推广到中、高压配电系统，其意义将更大。
4、模块化技术
我国第三代产品已部分采用模块化结构，但尚处于初级阶段，新一代低压电器模块化技术将充分得到应用。主要表现在：①研究各种功能模块，使产品功能不断扩展。②研究模块化部件结构，使其安装、更换方便，提高维护性能。③研究模块化部件标准化。
参考文献
[1]何瑞华.我国低压电器行业发展形势与思考[J].电气制造，2006（02）.
工业智能化虚拟仿真技术范文6
【关键词】先进制造技术；集成化；智能化；敏捷化；虚拟化；清洁化
随着社会发展和人们生活水平不断提高，机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术将取代传统制造技术，它不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。
一、先进制造技术及其特点
1.从以技术为中心向以人为本转变，使技术的发展更加符合人类社会需要。
2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节。
4.从传统顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量。
机械制造自动化技术自上世纪20年代出现以来，经历了三个过程，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
二、集成化
计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成，通常可分为5部分：
1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助工程分析(CAE)，计算机辅助工艺过程设计(CAPP)，计算机辅助工装设计(CATD)和数控程序编制(NCP)等。
2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM)，生产管理(PM)，物料管理(MM)，人事管理(LM)，财务管理(FM)等。
3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统，如计算机数控(CNC)，加工中心(MC)，柔性制造单元(FMS)，工业机器人(Robot)，自动装配(AA)等。
4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI)，计算机辅助测试(CAT)，计算机辅助质量控制(CAQC)，三坐标测量机(CMM)等。
三、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中，采用模块化方法，使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调安全性和友好性；对于环境，要求作到无污染，省能源和资源充分回收；对于社会，提倡合理协作与竞争。
四、敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求做出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。
五、虚拟化
虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。
六、绿色制造技术
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发，诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的，也是较为成功的应用，大多集中在汽车、家电等支柱产业上。
(1)节约资源：将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源，它的燃料同汽油相比，CO降低70%，非甲烷类降低70%等，同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
(2)新工艺：2000年3月，博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司，发动了“绿色柴油机行动”，在技术上作了较大的改进，大大降低了汽车尾气的排放。
(3)环境友好：世界上著名的汽车生产企业，使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质，采用轻型材料——铝材制造车身，使汽车重量减少40%，能耗也降低了。
(4)部件回收：从1990年中期，美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项，每年就可获利数十亿美元。
七、清洁化
