การผลิตเสมือนจริง

การผลิตเสมือนจริงคือการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อจำลองและสร้างแบบจำลองการใช้งานเครื่องมือกลสำหรับการผลิต ชิ้นส่วน กิจกรรมดังกล่าวจำลองพฤติกรรมและข้อผิดพลาดของสภาพแวดล้อมจริงในระบบเสมือนจริง^{[ 1 ]}ซึ่งสามารถให้วิธีการที่มีประโยชน์ในการผลิตผลิตภัณฑ์โดยไม่ต้องทดสอบทางกายภาพในโรงงาน ส่งผลให้เวลาและต้นทุนในการผลิตชิ้นส่วนลดลง^{[ 2 ]}

การผลิตแบบเสมือนจริงมีข้อดีหลายประการ:

• กระบวนการกลึงจำลองในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงเผยให้เห็นข้อผิดพลาดโดยไม่ต้องสิ้นเปลืองวัสดุ ไม่ทำให้เครื่องมือ กลเสียหาย หรือทำให้คนงานตกอยู่ในความเสี่ยง^{[ 3 ]}
• การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยปรับปรุงความแม่นยำในชิ้นส่วนที่ผลิต^{[ 2 ]}
• ระบบตรวจสอบเสมือนจริง เช่นความเรียบของพื้นผิวการวัดพื้นผิวและความโค้งสามารถนำไปใช้กับชิ้นส่วนจำลองในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงเพื่อเพิ่มความแม่นยำ^{[ 4 ]}
• ระบบสามารถเสริมการวางแผนกระบวนการของการดำเนินการกลึง โดยคำนึงถึงความคลาดเคลื่อน ที่ต้องการ ของการออกแบบชิ้นส่วน^{[ 5 ]}
• ระบบการตัดเฉือนเสมือนจริงสามารถใช้ในการวางแผนกระบวนการของการดำเนินการตัดเฉือนโดยพิจารณาขั้นตอนที่เหมาะสมที่สุดของการดำเนินการตัดเฉือนโดยคำนึงถึงเวลาและต้นทุนของการผลิตชิ้นส่วน^{[ 6 ]}
• เทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพสามารถนำไปใช้กับกระบวนการกลึงจำลองเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตชิ้นส่วนได้^{[ 7 ]}
• วิธีองค์ประกอบจำกัด (FEM)สามารถนำไปใช้กับกระบวนการตัดเฉือนจำลองในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงเพื่อวิเคราะห์ความเค้นและความเครียดของเครื่องมือกล ชิ้นงาน และเครื่องมือตัด^{[ 8 ]}
• ความแม่นยำของการสร้างแบบจำลองข้อผิดพลาดทางคณิตศาสตร์ในการทำนายพื้นผิวที่ผ่านการกลึงสามารถวิเคราะห์ได้โดยใช้ระบบการกลึงเสมือนจริง^{[ 9 ]}
• การดำเนินการกลึงวัสดุที่มีความยืดหยุ่นสามารถวิเคราะห์ได้ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงเพื่อเพิ่มความแม่นยำในการผลิตชิ้นส่วน^{[ 10 ]}
• การสั่นสะเทือนของเครื่องมือกลและความเป็นไปได้ของการสั่นสะเทือนตามเส้นทางการตัดของเครื่องมือในการดำเนินการตัดเฉือนสามารถวิเคราะห์ได้โดยใช้การจำลองการดำเนินการตัดเฉือนในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง^{[ 11 ]}
• เวลาและต้นทุนในการผลิตที่แม่นยำสามารถลดลงได้โดยการใช้กฎการจัดการกระบวนการผลิต กับกระบวนการผลิตจำลองในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง^{[ 12 ]}
• ระบบกำหนด ตารางอัตราการป้อนตามการตัดเฉือนเสมือนจริงยังสามารถนำเสนอเพื่อเพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพของการผลิตชิ้นส่วนได้อีกด้วย^{[ 13 ]}
• อัตราการกำจัดวัสดุในการดำเนินการกลึงพื้นผิวที่ซับซ้อนสามารถจำลองได้ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงเพื่อการวิเคราะห์และเพิ่มประสิทธิภาพ^{[ 14 ]}
• ประสิทธิภาพในการผลิตชิ้นส่วนสามารถปรับปรุงได้โดยการวิเคราะห์และเพิ่มประสิทธิภาพวิธีการผลิต^{[ 15 ]}
• ข้อผิดพลาดในชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงจริงสามารถจำลองได้ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงเพื่อการวิเคราะห์และการชดเชย^{[ 2 ]}
• ศูนย์เครื่องจักรกลจำลองในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงสามารถเชื่อมต่อผ่านเครือข่ายและอินเทอร์เน็ตเพื่อการวิเคราะห์และแก้ไขจากระยะไกลได้^{[ 16 ]}
• องค์ประกอบและโครงสร้างของเครื่องมือกล เช่นแกนหมุนแกนหมุนแกนเคลื่อนที่สกรูบอลหน่วยควบคุมเชิงตัวเลขมอเตอร์ไฟฟ้า ( สเต็ปมอเตอร์และเซอร์โวมอเตอร์ ) ฐาน และอื่นๆ สามารถจำลองได้ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง เพื่อให้สามารถวิเคราะห์และปรับเปลี่ยนได้ ส่งผลให้เวอร์ชันที่ได้รับการปรับปรุงขององค์ประกอบเครื่องมือกลสามารถยกระดับเทคโนโลยีในการผลิตชิ้นส่วนได้^{[ 17 ]}
• รูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือตัดสามารถวิเคราะห์และปรับเปลี่ยนได้จากแรงตัดจำลองในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง ดังนั้นเวลาในการตัดเฉือนและความหยาบของพื้นผิวจึงสามารถลดลงได้ และอายุการใช้งานของเครื่องมือสามารถเพิ่มขึ้นได้สูงสุดเนื่องจากแรงตัดที่ลดลงจากการปรับเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือตัด นอกจากนี้ รูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือตัดที่ได้รับการปรับเปลี่ยนโดยคำนึงถึงการลดแรงตัดยังสามารถลดต้นทุนของเครื่องมือตัดได้ด้วยการนำเสนอวัสดุที่ยอมรับได้หลากหลายมากขึ้นสำหรับเครื่องมือตัด เช่นเหล็กกล้าความเร็วสูงเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนคาร์ไบด์ซีเมนต์เซรามิกเซอร์เมตและอื่นๆ^{[ 18 ]}
• ความร้อนที่เกิดขึ้นในบริเวณสัมผัสระหว่างเครื่องมือตัดและชิ้นงานสามารถจำลอง วิเคราะห์ และลดได้ อายุการใช้งานของเครื่องมือสามารถเพิ่มขึ้นได้สูงสุดเนื่องจากการลดความร้อนที่เกิดขึ้นในบริเวณสัมผัสระหว่างเครื่องมือตัดและชิ้นงาน^{[ 19 ]}
• กลยุทธ์การตัดเฉือนสามารถวิเคราะห์และปรับเปลี่ยนได้ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงในแง่ของกระบวนการตรวจจับการชน^{[ 20 ]}
• การมองเห็นแบบสามมิติของการดำเนินการกลึงพร้อมข้อผิดพลาดของชิ้นส่วนกลึงจริงและข้อผิดพลาดการโก่งตัวของเครื่องมือในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงสามารถช่วยนักออกแบบและนักวางกลยุทธ์การกลึงในการวิเคราะห์และปรับเปลี่ยนกระบวนการผลิตชิ้นส่วนได้^{[ 21 ]}
• การตัดเฉือนเสมือนจริงสามารถเสริมประสบการณ์และการฝึกอบรมของผู้ปฏิบัติงานเครื่องมือกลมือใหม่ในระบบฝึกอบรม การตัดเฉือนเสมือนจริง ได้^{[ 22 ]}
• เพื่อเพิ่มมูลค่าเพิ่มในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนการใช้พลังงานของเครื่องมือกลสามารถจำลองและวิเคราะห์ได้ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงโดยการนำเสนอเครื่องมือกลที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 23 ]}
• กลยุทธ์การตัดเฉือนพื้นผิวแบบอิสระสามารถวิเคราะห์และปรับให้เหมาะสมในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงเพื่อเพิ่มความแม่นยำในการผลิตชิ้นส่วน^{[ 14 ]}

มีข้อเสนอแนะบางประการสำหรับการศึกษาในอนาคตเกี่ยวกับระบบการตัดเฉือนเสมือนจริง ดังนี้:

• สามารถจำลองกระบวนการขึ้นรูปโลหะผสมใหม่ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงเพื่อการศึกษาได้ ส่งผลให้สามารถวิเคราะห์และปรับเปลี่ยนการเสียรูป คุณสมบัติพื้นผิว และความเค้นตกค้างของโลหะผสมใหม่ได้
• สามารถจำลองและวิเคราะห์วัสดุใหม่ของเครื่องมือตัดในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงได้ ดังนั้นจึงสามารถศึกษาข้อผิดพลาดจากการโก่งตัวของเครื่องมือตัดใหม่ตามเส้นทางการตัดเฉือนได้โดยไม่จำเป็นต้องทำการตัดเฉือนจริง
• สามารถจำลองและวิเคราะห์การเสียรูปและการโก่งตัวของชิ้นงานขนาดใหญ่ได้ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง
• การดำเนินการกลึงวัสดุราคาแพง เช่น ทองคำ และโลหะผสมพิเศษสามารถจำลองได้ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง เพื่อคาดการณ์สภาวะการกลึงจริงโดยไม่จำเป็นต้องทดสอบในโรงงานจริง

• การผลิตเสมือนจริง, โลกแห่งระบบอัตโนมัติ
• สถาบัน AMGM, การผลิตแบบเสมือนจริง (Virtual Machining) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน 2016 ที่Wayback Machine
• MACHpro: ระบบการตัดเฉือนเสมือนจริง
• ร้านเครื่องจักรเสมือนจริง
• การประชุมวิชาการนานาชาติครั้งที่ 5 ด้านเทคโนโลยีการประมวลผลเสมือนจริง (VMPT 2016)
• การผลิตเสมือนจริงของยูเรก้า
• ภาพรวมผลิตภัณฑ์ SIMNC, การผลิตแบบเสมือน (Virtual Machining)