虚拟制造是一种新的制造技术，它以信息技术、仿真技术和虚拟现实技术为支持。虚拟制造技术涉及面很广，诸如环境构成技术、过程特征抽取、元模型、集成基础结构的体系结构、制造特征数据集成、多学科交驻功能、决策支持工具、接口技术、虚拟现实技术、建模与仿真技术等。其中后三项是虚拟制造的核心技术。
一、虚拟制造的特点
计算机软硬件技术和网络技术的广泛应用，使虚拟制造具备了以下几个特点：
1.无须制造实物样机就可以预测产品性能，从而节约了制造成本，缩短了产品开发周期。
2.产品开发中可以及早发现问题，及时反馈和更正。
3.以软件模拟形式进行产品开发。
4.企业管理模式基于Intranet或Internet，整个制造活动具有高度的并行性。
二、虚拟制造的分类
1.以设计为中心的虚拟制造。它强调以统一制造信息模型为基础，对数字化产品模型进行仿真与分析、优化，对产品的结构性能、运动学、动力学、热力学方面和可装配性进行分析，以获得对产品的设计、评估与性能预测的结果。
2.以生产为中心的虚拟制造。它是在企业资源的约束下，对企业的生产过程进行仿真，对不同的加工过程及其组合进行优化。它对产品的“可生产性”进行分析与评价，对制造资源和环境进行优化组合，通过提供精确的生产成本信息来对生产计划与调度进行合理化决策。
3.以控制为中心的虚拟制造。它将仿真技术引入控制模型，提供模拟实际生产过程的虚拟环境，使企业在考虑车间控制行为的基础上对制造过程进行优化控制。
以上三种虚拟制造分别侧重于制造过程的不同方面。但它们都以计算机建模、仿真技术为一个重要的实现手段，通过对制造过程进行统一建模，用仿真技术支持设计过程、模拟制造过程并进行成本估算和生产调度。
三、虚拟制造的主要作用
虚拟制造技术的应用将会对未来制造业的发展产生深远影响，它的重大作用主要表现为：
1.运用软件对制造系统中的五大要素（人、组织管理、物流、信息流、能量流）进行全面仿真，使之达到了前所未有的高度集成，为先进制造技术的进一步发展提供了更广阔的空间，同时也推动了相关技术的不断发展和进步。
2.可以加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解，有利于对其进行理论升华，更好地指导实践，即对生产过程、制造系统整体进行优化配置，推动生产力的巨大飞跃。
3.在虚拟制造与现实制造的相互影响和作用过程中，可以全面改进企业的组织管理工作，而且对做出正确决策有不可估量的贡献。例如：可以对生产计划、交货期、生产产量等做出预测，及时发现问题并改进现实制造过程。
4.虚拟制造技术的应用将加快企业人才的培养速度。我们都知道模拟驾驶室对驾驶员、飞行员的培养起到了良好作用，虚拟制造也会产生类似的作用。例如：可以对生产人员进行操作训练、训练对异常事件的应急处理等。
虚拟制造在工业发达国家，如美国、德国、日本等已有了不同程度的研究和应用。在这一领域，美国处于国际研究的前沿。福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司在新型汽车的开发中已经应用了虚拟制造技术，大大缩短了产品的发布时间。波音公司设计的777型大型客机是世界上首架以三维无纸化方式设计出的飞机。它的设计成功成为虚拟制造从理论研究转向实用化的一个里程碑。
在我国，清华大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等科研教学单位也已经开展了这一领域的研究工作。当前我国虚拟制造应用的重点研究方向是基于我国国情，进行产品的三维虚拟设计、加工过程仿真和产品装配仿真，主要研究如何生成可信度高的产品虚拟样机，在产品设计阶段能够以较高的置信度预测所设计产品的最终性能和可制造性。在对产品性能具有高科技含量要求的行业中，如航空航天、军事、精密机床、微电子等领域，随着研究的不断深入和相关技术的发展，虚拟制造必将得到日益广泛的应用。
虚拟制造技术的广泛应用将从根本上改变现行的制造模式，对相关行业也将产生巨大影响，可以说虚拟制造技术决定着企业的未来，也决定着制造业在竞争中能否立于不败之地。
“虚拟制造”是我国机床行业发展方向
业务外包又称“虚拟制造”，是制造企业把业务链的中间制造环节部分或全部进行弱化，实行委托协作加工，而对业务链上游的产品开发设计，下游的市场营销（包括售后服务）等环节进行强化的一种制造管理模式。这种模式在企业组织形式上表现为中间小（精），两头大（强）的“哑铃型”结构。“虚拟制造”是对“大而全、小而全”企业模式的批判，代表了业界追求企业组织扁平化、轻薄化、强性化，低成本、高效率的管理潮流，它的逐步盛行是社会专业化分工发展的必然结果。
“虚拟制造”对我国机床行业发展模式的影响表现在两大方面。
1.宏观层面上
（1）有利于最大限度地盘活现有企业的存量资产，使其有效地发挥资本功能，避免重复建设。
（2）有利于打破部门封闭和条块分割，真正实现核心企业（在行业内有显著竞争优势的企业）的核心竞争力扩张，带动相关产品和产业结构的调整，提高行业的整体竞争水平。对那些核心企业（主机厂）来说，通过“虚拟制造”，有针对性地选择专业厂家，把它们扶持、培植为自己的配套群。对各专业小厂来说，抓住核心企业业务外包的有利时机，挤进配套群与主机厂形成战略联盟，实现“双赢”。
（3）有利于发挥我国机床工具产业的群集效应。机床工具产业有很显著的区域特性，欧美和日本是这样，我国也不例外，如在西南地区的重庆、成都和云南，东北地区的沈阳，华东地区的上海，华北地区的北京，西北地区的陕西等，都是我国机床工具产业的主要群集地。产业群集效应的充分发挥，优势企业要有敢当行业“旗舰”的勇气和魅力，以“大制造”的概念，整合区域制造资源，营造产业生态系统；一般的小企业要甘当“配角”，善于发挥其成本、机制、响应速度等优势，不为名所累，不为名所争，捷足先登，在全球或区域机床工具产业链中占据与自己核心竞争力相匹配的产业环节，这样企业才能做好做精，做强做大，行业自身才能步入良性循环发展。
2.微观层面上
（1）精简机构，减少冗员，降低人工成本和运营成本。
（2）减少固定资产和原材料投入，降低投资风险（实际上是转嫁风险、分散风险），提高资金周转率及投资回报率。部分或全部加工业务实行外包后，核心企业用于生产设备、厂房等方面的固定资产投入可以削减甚至不用再投入，避免盲目铺摊子上项目粗放式经营。同时，原材料采购、物流管理可以由承包商负责，使前期资金投入减到最小。企业也不必担心销售淡季工厂内人手及设备冗余，生产能力空放，销售旺季时人员设备又嫌不足，从而提高企业的市场应变能力。
（3）集中资源，促进研发和销售或进行企业购并，实现低成本快速扩张。由于人力、财力方面的节省，企业可集中资源搞好科研开发及销售这两个重要环节。同时，企业还可以通过购并别的企业获取某项新技术，或取得某项新的竞争优势。
敏捷制造
（Agile Manufacturing）
敏捷制造（Agile Manufacturing）这一概念是1991年美国国防部为解决国防制造能力问题，而委托美国里海大学亚柯卡研究所，拟定一个同时体现工业界和国防部共同利益的中长期制造技术规划框架，提出了“21世纪制造企业战略”研究报告。报告指出敏捷制造具有如下特征：
（1）敏捷制造是信息时代最有竞争力的生产模式；（2）敏捷制造具有灵活的动态组织机构；（3）敏捷制造采用了先进制造技术；（4）敏捷制造必须建立开放的基础结构；（5）敏捷制造既适合军品生产，也适合民品生产。
敏捷制造理论是吸收了多种管理思想和制造理论而发展起来的一套适应多变的企业环境的制造理论，其核心思想是：为了适应变化的市场和取得竞争优势，企业不能仅仅依靠自身的有限资源，而必须以一定的机制合理利用其他企业的资源和技术，以适当方式组合产品开发、生产制造和市场销售等要素，实现资源动态优化配置，共同获利。敏捷制造主要强调企业的可重组性、可重用性和范围可变性，使制造系统能快速的、以合理的成本和方式来适应多变的市场需求。
一、敏捷制造的基础结构
1.信息基础结构。指为敏捷制造服务的信息技术、全球或国家信息基础结构、企业信息基础结构，以及相关的信息服务的综合体。
2.组织基础结构。指企业进行敏捷制造或企业间敏捷合作的组织结构形式及其管理，是支持敏捷制造各类功能的组织载体。该种结构需要根据企业的敏捷制造战略逐步建立，通常有用常规方法建立合作关系和通过计算机网络选择伙伴这两条途径。
3.智能基础结构。指企业在市场营销、信息收集与处理、企业战略与决策、企业的产品开发与设计、产品的制造与工艺等方面的智能的组织形式（包括人员、资源）、智能的构成形式与组合（如学科构成等）、对智能的管理以及上述智能结构的扩展能力。该结构为企业进行敏捷合作提供智能支持与服务。
敏捷制造的主要特色就是柔性和成员间的合作，它包括：革新制造企业的组织机构、管理策略与制度；建立社会化虚拟公司，提高产品设计、制造、销售全过程的整体柔性；在政府部门协调下，使企业、高校和科研机构结合，让用户参与设计与制造，以发挥人力因素（知识、技艺和创造性）和信息因素的双重作用。
二、敏捷制造中的质量管理理念
从敏捷制造的特征中可以看出，敏捷制造不单纯是一种质量制造模式，更重要的是它包含了以下的质量管理理念：
1.关注顾客，服务市场。敏捷制造是一种以市场为导向的先进制造模式，其基本特征中有多个与顾客有关：关注顾客，提供高度细分化、个性化的产品和服务，对市场做出快速反应等等。敏捷制造要求企业了解自己的顾客，对顾客需求的变化给予迅速回应，以顾客化产品满足顾客，使顾客满意，甚至帮助顾客取得成功。
2.以人为本，重视培训。质量专家在发展敏捷制造方面具有重要的作用，而经验丰富的工人是敏捷制造的重要基础。
3.零缺陷与一次成功。追求零缺陷和一次成功是敏捷制造的显著特征。敏捷性企业通过控制过程、降低缺陷率、提高一次成功率等手段，减少浪费增加效益。
4.依靠核心竞争力，适应多样化要求。敏捷制造作为一种企业竞争战略，主要取决于企业在产业内的相对竞争地位和产业组织结构，是企业三种基本竞争战略（成本领先、差异战略和目标集中）的有机组合。敏捷制造的实施，主要包括三级层次和四大步骤。
（1）三级层次
①供应链合作。通常指采购与供应的合作关系。
②系列化制造合作。供货商承担一定的模块化的设计开发任务。
③智能合作。它是合作的高级阶段，主要是新产品的共同开发和相关技术的共同研究。
（2）四大步骤
①敏捷制造战略选择。主要是企业的竞争地位分析和主要竞争策略的选择。
②敏捷化建设。指企业自身敏捷化，包括人员、技术、组织、过程和资源等方面。
③敏捷制造系统建立。主要指企业间动态合作关系的建立。
④敏捷制造系统管理。是指敏捷制造系统的运行与管理。
敏捷制造信息化助力东南汽车
早7：55，地处福州市闽侯县青口投资区的颖西汽车内装工业有限公司的载着门饰板的长长的小拖车又准时从厂区出发了，因为它要在8：00整将货准时送到整车厂的流水线上。它要去的那家汽车制造商，就是被喻为“汽车黑马”的东南（福建）汽车工业有限公司——迄今为止最大的海峡两岸汽车合资生产企业，由台湾最大的汽车企业裕隆企业集团所属的中华汽车公司与福建省汽车工业集团公司福州汽车厂各出资50％。
颖西公司的陈佳庆副总经理说，小拖车每天要交货8次，以后更要根据东南汽车的需要改为每天交货16次，平均每半小时一次交货。交货必须保证准时，不能早也不能迟，因为所有的时刻都已经排好了要送货的厂家，小拖车开到整车装配线上，如果东南汽车断线，配套厂迟交货1分钟要罚款600元，而东南厂的损失就绝不止600元了。
陈佳庆副总经理的电话响了，接完电话，他赶紧到东南汽车供应链网站的指定地点下载了一张东南汽车刚刚讨论修改完毕的配件清单走了出来。20分钟之后，他的员工已经按照新修改的清单要求在设计、制造产品了，这些产品同样会在5分钟的时间里运到东南汽车的生产线上。
