虚拟制造技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动进行全面的建模和仿真，包括产品的设计、加工、装配、物流、资源计划和调配、组织和管理等。在产品的设计阶段就实时地模拟出产品的形状和工作状况、制造过程、检查产品的可制造性和设计合理性、预测其制造周期和使用性能，以便及时修改设计，更有效地灵活组织生产，缩短产品研制周期，获得最佳的产品质量和效益。
近几年，工业发达国家均着力于虚拟制造的研究与应用。在美国。NIST(National Institute of Sta好ards a好 Technology)正在建立虚拟制造环境(称之为国家先进制造测试床National  Adva好 Manufacturing Testbed，NAMT)，波音公司与麦道公司联手建立了MDA(Mechanical Design Automation)，在德国，Darmstatt技术大学Fraunhofer计算机图形研究所，加拿大的Waterloo大学，比利时的虚拟现实协会等均先后成立了研究机构，开展虚拟制造技术的研究。

一、虚拟制造的定义
    如前所述，“虚拟制造”是近几年由美国首先提出的一种全新概念。什么是虚拟制造?它包括哪些内容?这些至今仍然是人们讨论的问题。很多人曾为虚拟制造进行定义，比较有代表性有：

    佛罗里达大学Gloria J．Wiens的定义是：虚拟制造是这样一个概念，即与实际一样在计算机上执行制造过程。其中虚拟模型是在实际制造之前用于对产品的功能及可制造性的潜在问题进行预测。(VM is a concept of executing manufacturing processes  in computers as well as in the real world，where virtual models allow for prediction of potential problems for product functionality a好 manufacturability before real  manufacturing occurs．)该定义强调VM“与实际一样”“虚拟模型”和“预测”，即着眼于结果。

    美国空军Wright实验室的定义是“虚拟制造是仿真、建模和分析技术及工具的综合应用，以增强各层制造设计和生产决策与控制。(VM is the integrated application of simulation，modeling a好 analysis technologies a好 tools to enhance  manufacturi好esign a好 productio好ecisions a好 control at all process levels.)该定义着眼于手段。

    另一个有代表性的定义是由马里兰大学Edward Lin&etc给出的，“虚拟制造是一个用于增强各级决策与控制的一体化的、综合性的制造环境。”(VM is an integrated，synthetic manufacturing environment exercised to enhance all levels of decision a好 control.)，则着眼于环境。

    显然，上述定义强调的方面是不同的，甚至也有人认为没有必要只有一种定义。但是为了讨论和交流，普遍认为，对VM进行定义是有必要的。

    综合目前国际上有代表性的文献，对虚拟制造给出如下定义：虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上群组协同工作，实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，以及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。

    可以看到，“虚拟制造”虽然不是实际的制造，但却实现实际制造的本质过程，是一种通过计算机虚拟模型来模拟和预估产品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的问题。提高人们的预测和决策水平，使得制造技术走出主要依赖于经验的狭小天地，发展到了全方位预报的新阶段。简要表示了虚拟制造与实际制造的联系与区别。

二、虚拟制造的内涵
    如果将实际制造系统(RMS，Real Manufacturing Systerm)抽象成由实际物理系统(RPS)、实际信息系统(RIS)，实际控制系统(RCS)组成的，可以简单标识为：
    RMS={RPS，RIS，RCS}RPS包括所有的制造物理实体，例如材料，机床，机器人，夹具，控制器等；RIS包括信息处理和决策，如调度、计划、设计。RIS通过RCS与RPS交换信息。
    那么，可以将实际制造系统映射到基于虚拟制造技术的虚拟制造系统，虚拟制造系统可以表示为：VMS={VPS，VIS，VCS}，其中VPS是虚拟物理系统，VIS为虚拟信息系统，VCS是虚拟控制系统。
    按照与生产各个阶段的关系，有些文献将虚拟制造分成三类，即以设计为核心的虚拟制造(Design-Centered VM)、以生产为核心的虚拟制造(Production-Centered VM)。

    以设计为核心的虚拟制造把制造信息引人到整个的设计过程，利用仿真来优化产品设计，例如DFX技术。通过“在计算机上制造”产生许多“软”样机；以生产为核心的虚拟制造是在生产过程模型中加入仿真技术，以此来评估和优选生产过程，例如组织与重组织技术；以控制为中心的虚拟制造是将仿真加到控制模型和实际处理中，可“无缝”地仿真使得实际生产优化。

    虚拟制造从根本上讲就是要利用计算机生产出“虚拟产品”，我们不难看出，虚拟制造技术是一个跨学科的综合性技术，它涉及到仿真、可视化、虚拟现实、数据继承、优化等领域。然而，目前还缺乏从产品生产全过程的高度开展对虚拟制造的系统研究。这表现在：
    ● 虚拟制造的基础是产品、工艺规划及生产系统的信息模型。尽管国际标准化组织花了很大精力去开发产品信息模型，但CAD开发者尚未采用它们；尽管工艺规划模型的研究已获得了一些进展和应用，但仍然没有一种综合的，可以集成于虚拟制造平台的工艺规划模型；生产系统能力和性能模型，以及其动态模型的研究和开发需要进一步加强；
    ● 现有的可制造性评价方法主要是针对零部件制造过程，因而面向产品生产过程的可制造性评价方法需要研究开发，包括各工艺步骤的处理时间，生产成本和质量的估计等；
    ● 制造系统的布局，生产计划和调度是一个非常复杂的任务，它需要丰富的经验知识，支持生产系统的计划和调度规划的虚拟生产平台需要拓展和加强；
    ● 分布式环境，特别是适应敏捷制造的公司合作，信息共享，信息安全性等方法和技术需要研究和开发，同时经营管理过程重构方法的研究也需加强；
    ● 虚拟制造环境缺乏统一的集成框架和体系。