第一篇 基础技术
1 虚拟产品开发技术概念
产品开发的传统模式是由工程师设计出产品并制造出物理样机，在此基础上进行测试和验证，如果产品达不到规定的要求，就反复进行这一过程，直到满意为止。由于采用物理样机往往需要进行多轮的加工、装配、测试和再设计循环，导致产品开发周期长、成本高。进入20世纪90年代后，随着计算机技术的迅猛发展及其在工程中应用的逐步深入，虚拟产品开发技术逐渐产生并发展起来。
本章首先阐述了虚拟产品开发技术的概念，然后重点分析了虚拟产品开发技术的组成（包括基础技术、集成技术和专门技术），最后介绍了虚拟产品开发技术的发展。
1.1 虚拟产品开发概念
虚拟产品开发（Virtual Product Development，VPD）是指在计算机上设计、开发产品并产生虚拟样机的过程和活动。
VPD是在计算机上建立产品模型，对模型进行分析，然后改进产品设计方案，用数字模型代替原来的实物原型，用虚拟样机代替物理样机进行分析、测试和再设计循环。因此，虚拟样机（Virtual Prototype，VP），有时亦称为数字样机，是物理样机在计算机上的本质实现。该物理样机既可以是已经开发出来的产品实物原型，也可以是未来要开发的。
VPD技术将产品开发全过程数字化，用计算机模拟整个产品开发过程，在计算机中进行产品的设计、分析、加工、装配、测试等过程。当这种设计—分析—再设计循环到满足设计要求的时候，才在虚拟样机基础上制造物理样机进行验证。由此，可以大为减少产品开发所需的物理样机，从而节省大量的人力、物力和财力，降低开发成本，缩短开发周期，提高设计质量，保证产品开发一次成功，增强企业快速适应市场变化的能力。
VPD针对产品的设计与开发阶段，是采用虚拟制造技术所进行的产品开发活动，相应于面向设计的虚拟制造，其结果是产生虚拟样机，因此虚拟产品开发是虚拟制造的一部分。但虚拟制造中的“制造”是“大制造”（Big Manufacturing），除了产品开发以外，还包括制造产品的生产系统及产品生命周期的其他内容，因而其内涵要广泛得多。
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