虛擬產品開發（VPD,Virtual Product Development）是指在不實際生產產品實物的情況下，利用計算機技術在虛擬狀態下構思、設計、製造、測試和分析產品，以有效解決那些反映在時間、成本、質量等諸存在的問題。
VPD技術是建立在可以用計算機完成產品整個開發過程這一構想的基礎之上。工程師完全是在計算機上建立產品模型，對模型進行分析，然後改進產品設計方案，用數字模型代替原來的實物原型，進行分析、試驗、改進原有的設計。這樣常常只需製作一次最終的實物原型，使新產品開發一次獲得成功。如，採用VPD技術後，汽車工業新車型開發的時間可由36個月縮短到24個月以內，競爭的優勢顯然得到加強，其影響不可估量。現在VPD技術已在汽車、航天、機車、醫療用品等諸多領域成功地套用，對工業界產生了強大的衝擊作用。
基本介紹
- 中文名：虛擬產品開發
- 外文名：Virtual Product Development
- 套用領域：汽車、航天、機車
- 簡稱：VPD
- 主要特點：數位化、集成化、智慧型化等
- 技術支撐：C3P技術
定義,組成結構,技術原理,主要特點,數位化,集成化,智慧型化,協同化,虛擬化,研究進展,
定義
虛擬產品開發是指在不實際生產產品實物的情況下，利用計算機技術在虛擬狀態下構思、設計、製造、測試和分析產品，以有效解決那些反映在時間、成本、質量等諸存在的問題。採用這一技術，工程師可以在計算機上建立產品模型，對模型進行分析，然後改進產品設計方案，用數字模型代替原來的實物原型，進行分析、試驗，改進原有的設計。這樣常常只需要製作一次最終的實物原型，使新產品開發一次獲得成功。進行虛擬產品開發的人員包括從事產品設計、分析、製造、仿真和支持等方面合作人員，他們通過網路聯繫起來；計算機輔助設計與製造（CAD/CAM）、計算機輔助工程（CAE）、產品數據管理（PDM）、快速原型（RP）、虛擬現實（VR）等技術，以及網際網路技術是實施這一技術的強大支撐。
組成結構
分散式虛擬設計/製造的體系結構、開發平台、總體設計；虛擬設計；虛擬分析；虛擬裝配；虛擬加工技術；基於物理屬性的虛擬實驗研究；支持虛擬設計/製造的網路及資料庫支撐環境。
CAD/CAM/CAE/PDM（簡稱C3P）是實施VPD的強大支持技術，快速原型（RP）、虛擬現實（VR）、Internet（網際網路）也都被一些國際上著名的企業作為實施VPD的重要手段。VPD是由從事產品設計、分析、製造、仿真和支持等各合作的各科人員網路所組成。
技術原理
通過網路通訊組建成“虛擬”的產品開發小組，將設計人員、工程師分析專家、供應廠商以及客戶聯成一體，實現異地合作開發。實施VPD工程師來說，將採取不同的思考方法和完成設計任務的方法。為適應這些變化，對於技術人員和管理人員的培訓是非常重要的。
企業通過VPD這種新技術把握住產品開發過程，這樣的企業就能對客戶的需求變化作出快速靈活的反應，並且完全按照規定的時間、成本和質量要求快速的將產品推向市場。
主要特點
數位化
虛擬環境下開發的產品是全數位化的產品；產品的開發過程、測試過程、檢驗過程、製造過程、銷售過程等將告別現在的紙制介質，並與數位化產品信息緊密結合；數位化將是虛擬產品開發技術的重要發展方向，基於數位化虛擬產品技術的各個分支將得到全面的發展。
集成化
虛擬產品的集成建模技術、虛擬產品開發系統的集成化、虛擬產品設計、測試和製造的集成化等。
智慧型化
將人的知識和智慧型融入到虛擬產品開發技術中，使新產品開發過程實現自動化，將智慧型化的知識和的數字產品結合起來，使其具有自律、分布、智慧型、仿生和分形等特點。
協同化
分散式異地協同虛擬開發將是CAD支撐層的重要發展趨勢。
虛擬化
研究進展
虛擬產品開發的概念一經提出就受到企業界的廣泛關注，一些企業立即著手局部性實施和套用。美國福特汽車公司採用網路並行設計技術設計製造的新型SS1型賽車從開始設計到上道測試僅用了9個月時間；波音公司採用虛擬產品開發技術成功地研製出世界上第一架“無紙客機”——波音777雙噴機型，接著又研製出新一代737客機；日本松下公司開發的虛擬廚房設備製造系統可以允許消費者在購買商品前，在虛擬的廚房環境中體驗不同設備的功能，按自己的喜好評價、選擇和重組這些設備，這些信息被存儲並通過網路送至生產部門進行生產等。此外，還有用於開發新一代計算機晶片、對正在設計的轎車進行虛擬道路測試並評價轎車的道路適應性和駕駛員視野，還有用於齒輪的並行設計和裝配、機器人的訓練、檢測、人機工程分析、維修、安全性和維護性訓練等許多工業領域。
國家863高科技項目中亦安排有基於e-Works平台，建立分散式虛擬設計/製造平台，並在虛擬環境下考察和評價產品的研發工作。
