任何设计和制造汽车的人都会告诉你,工作没有变得更容易。即使在进入混合的自动车辆之前,汽车制造商也面临着更短的设计周期,更高的产品变异,越来越先进的电子产品,以及更严格的燃料标准。自驾车只会增加这些挑战,特别是考虑到支持它们所需的智能道路和城市。

当然,产品设计人员和分析人员有一些优秀的软件系统可以用来应对这些挑战。如果没有产品生命周期管理(PLM),这些工程专业人士会在哪里?或者3D建模和先进的仿真功能、有限元分析(FEA),以及汽车制造商和其他行业可用的所有其他工具?毫无疑问,总体而言,制造业比以往任何时候都拥有更好的工具包,那么问题在哪里呢?

有问题的产品设计

有几个问题。考虑一下传统的产品设计软件系统。这些系统建立在现在被认为是一种刚性的、基于文件的数据库结构上,对于希望在设计项目上进行合作的部门来说,尤其是涉及多个设施和远距离时,这些系统存在许多障碍。在其他系统中使用不同的文件格式之前,通常需要转换它们,这使得数据管理非常繁琐。更糟糕的是,项目团队可能以围绕系统工作而结束工作,然后试图将他们的结果硬塞到不是为当今快速发展的业务环境设计的遗留软件中。结果呢?代价高昂的错误、失去的时间和错过的机会。

然而,挑战甚至比这更深。在大多数汽车环境中,建模和仿真功能历史上彼此独立地执行。负责这些活动的个人通常使用不同的软件工具,其中一些高度专业化并断开连接。设计师在公司购买的任何CAD软件中开发了部分或组装的3D模型,然后从他们的工作到模拟专家,他们使用另一个软件包来分析设计。每次迭代或项目阶段重复该过程,并在整个开发周期中继续。

DassaultSystèmes的Modsim解决方案集成了CAD和CAE软件功能。这使得能够通过无缝的并发开发来实现精益的方法,使工程师能够体验其设计,以预测复杂产品的行为。

最后一部分提出了一些刚刚提到的一些相同的互操作性问题,并说明了另一个不幸的点:它倾向于将设计者留在黑暗中,想知道模拟是否显示设计是声音并提供所需的结果。同样,这种淤泥的方法是浪费的。改善机会丢失了缺乏整合和互操作性的软件系统的丢失机会。

共同目标

替代方案是一个开发平台,提供集成的多学科能力,允许团队在复杂的工程问题上有效和无缝地合作。正如许多汽车公司所学到的,替代方案是将建模和仿真结合成一个无缝解决方案的平台。一个这样的解决方案 - Modsim - 将CAD建模和仿真应用程序一起集成到一个集成平台中,它们可以无缝地在一起工作,如您所在名称所猜到的那样。

利用Modsim的解决方案,仿真和设计都在普通环境中进行,并共享单个数据模型,从而消除了在整个汽车设计社区中如此普遍的耗时的文件共享和数据转换。遗失或不完整的信息成为过去的事情,以及版本控制的问题。更好的是,来自不同部门,设施和国家的用户可以实时地在项目上轻松地合作,为设计改进提供了许多机会,同时大大压缩了开发周期。

例如,一家汽车公司的团队成员抱怨他们的友好建模和仿真方法已倒闭。实施Modsim后,他们“首先观察到了平台上的建模和仿真的集成开启了开发有效解决方案的新方法。”

另一家公司指出,随着恐怖的方法,其团队又奏效了彼此围绕着,他们的合作思想来回递交数据文件。“我们使用的目前的方法来执行建模和仿真是非常低效的,”公司的设计工程师之一表示。“团队成员有时必须乘坐其他地点才能获得同一页面。”

同一家公司的一位结构分析工程师同意,由于没有集成的建模和仿真工具,她和其他人不得不开发耗时的解决方案。她估计,许多组件的设计和验证时间可以减少一半,同时还可以提高产品质量,同样重要的是,还可以促进创新。

DassaultSystèmes在单个环境中集成了设计和仿真过程。先进的仿真解决方案包括使用ABAQUS-XFLOF共模的流体结构相互作用,用于评估水渗透的轮胎性能,使用PowerFlow计算空气动力学阻力,以及更多的空气动力学模拟。

“集成建模和仿真工具很快识别我们是否正在追踪客户所期望的产品,”她说。“如果需要设计更改,可以在那一刻 - 不是小时,天或几周后进行。”

在这里,一个奇异平台提供了结果,即在后岛,完全可预测。“Modsim提供了提高产品开发早期阶段的合作和提高效率的手段,”她补充道。“这代表了工程的未来。”

打破范式

像MODSIM这样的解决方案不仅仅是额外的软件系统 - 它们可以完全转换设计,分析和工程过程。由于现已成为最终的协作,每个部门都可以“体验设计”作为团队。概念更快地完成了肉体,“警务”的变化来到了最后,看似无穷无尽的设计修订版到目前为止,或者在某些情况下,零。

而Modsim适用于广泛的行业,汽车用户可以期待自己独特的福利。例如,一些CAD应用程序提供生成参数化几何形状和轻量级优化设计的本机能力。他们还可以支持开发由复合材料制成的零件,使设计人员能够迅速迭代汽车和卡车应用的各种结构。同样,行业标准的FEA技术可以为普通汽车工作流程的零件和组件性能提供一流的仿真功能。

动力总成工程师现在将能够在单个平台内进行设计,模拟和优化组件,评估应力,强度,密封,耐用性和热性能 - 包括在设计周期中的振动,并消除潜在的问题,以最小化和常常消除物理测试。和轮胎工程师可以使用一系列仿真工具来降低开发成本并再次使用大量简化汽车轮胎设计,开发和性能优化的综合环境,提高道路性能。

普渡大学印第安纳制造业执行董事Byron Pipes描述了Modsim作为“转型”。他还表示,它将成为整个行业的普遍存在。时间将讲述两个计数,而是从我的身边讲述,汽车制造商迈向一种综合方法的重要机会,旨在利用他们的工程团队的最佳技能和想法,同时切割开发成本,提高产品质量和降低风险。

这篇文章是由戴尔贝尔德尔·贝瑞,达万·科技营销总监DassaultSystèmes,Johnston,RI。有关更多信息,请访问这里


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本文首先出现在4月2021号问题中金宝搏官网杂志。

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