可視化仿真分析:平臺化集成化引領設計創新

2020-12-25 天極網

  【天極網數碼頻道】在製造業轉型升級的大背景下,國內製造業企業從「中國製造」走向「中國智造」的關鍵何在?在一項關於製造業未來發展的調查中,加速創新與優化精簡製造流程、優化供應鏈管理一起成為製造業企業最為關注的提升自身競爭力的三大法寶。

  如何加速創新、有效控制成本並提高生產效率?在市場對產品品質、生產工藝和上市時間的要求越來越高的情況下,技術因素日益成為製造業企業塑造差異化優勢的關鍵所在。

  全面解決注塑成型問題

  面向製造業,歐特克以數位化樣機為核心的設計套件為工程師提供完整的「設計方法論」。數位化樣機能夠極大地降低產品開發流程中的成本並提高效率,滿足用戶從早期概念設計到詳細工程模擬過程中不斷變化的業務需求。其可視化、仿真分析等功能已經廣泛應用於產品設計研發的各個階段,並覆蓋從二維到三維、從產品造型、模具設計到產品生產的多個視角和設計流程。

  「設計的管理是製造業企業產品開發流程中非常重要的部分,在數位化樣機平臺化解決方案的環境中,數據是流暢的、可以被整合的。其中,仿真分析和驗證無論在企業的開發流程,還是歐特克的解決方案中,都佔據重要的位置。」 歐特克軟體中國有限公司製造業總監嚴天翌表示。如何平衡產品設計可能存在的先天不足、成本效益和質量水平是當前製造業面臨的普遍難題,數位化仿真工具讓設計者不僅可以在設計初期及時發現產品的問題,同時還可以在保證質量的前提下進一步降低注塑成本。在製造業產品的開發流程中,仿真分析和優化貫穿整個設計流程。模具設計與製造的效率直接關係到產品的開發和生產效率,這一點在電子消費品、汽車等行業的表現尤其突出。

  來自中日龍電器製品(深圳)有限公司的李敏,憑藉《提高Moldflow標準化應用水平 降低產品開發過程中的隱性成本》精彩應用案例,摘得了「第四屆Autodesk Simulation Moldflow大師賽」冠軍頭銜。「利用Moldflow來對產品設計缺陷做提前預測並加以優化,發現問題所在並結合實際生產的經驗,向客戶提出修改意見,既降低了產品開發成本,也取得了客戶信任。」中日龍電器製品(深圳)有限公司技術開發統括部設計課副主管李敏介紹,在模具設計和檢驗階段都沒有問題的設計方案在實際注塑成型時,產品可能出現問題,利用Moldflow的預測優化則能很好地解決這一問題。

  應用Moldflow,設計者在產品開發早期即可引入精確的材料數據,可以實現工藝性優化、功能性優化和環境性優化的集成性分析。通過使用Autodesk Simulation Moldflow,企業能有效減少對高成本物理樣機的需求和潛在的製造缺陷,更快地將創新產品推向市場。設計流程得以優化,產品設計的工藝窗口更寬廣。在材料成本、成型周期、上市周期方面,生產的成本效益充分釋放,與此同時,能夠確保最佳的塑件成型工藝和產品質量。

  集成優化的平臺「利器」

  仿真分析工具是歐特克數位化樣機平臺解決方案中重要的組成部分。在分析驅動設計成為產品開發流程重要趨勢的情況下,企業需要具備縮短設計周期,更快提出質量優良並且創新、容錯設計的能力。不同的設計軟體在數據轉換中存在效率低下、數據丟失等問題,從而導致塑料件的驗證、分析分析結果不夠精確、全面等問題。針對這種問題,歐特克的平臺化方案凸顯出了極高的價值:通過CAD與Moldflow模流分析軟體結合,改善了設計流程中的數據通道,簡化並提供了全新的工作流程。一方面,數據可以實現實時交換,另一方面,仿真分析的精度也極大改善。通過增強互操作性,客戶能夠在最恰當的時間點及時切換到不同的子平臺,獲取當前設計進度下最需要的功能。

  「歐特克在Moldflow上的投資是持續和深入的。現在,Autodesk Simulation Moldflow能有效整合到全新的產品設計套件中,與Autodesk Vault產品數據管理軟體以及歐特克的下一代雲端替代產品Autodesk PLM 360實現相互操作,其基於雲計算的有利條件還能促進設計的共享和重複使用。」歐特克設計生命周期與仿真部高級總監Ian Pendlebury表示,「很多用戶在使用Moldflow的同時,希望能夠提供與其他CAE軟體的組合功能,比如碰撞分析、非線性結構分析等應用場景。目前,Moldflow能夠結合結構CAE、CFD等技術,實現集成化的優化分析,在『以塑代鋼』、輕量化和可持續設計等應用場景中大顯身手,提供最為有效的可視化仿真視角。未來,Moldflow可能融合更多的非線性結構分析功能,更多地跟一些大型專用軟體建立更緊密的聯繫。」

  上海科世達—華陽汽車電器有限公司是一家國內知名的汽車電器和電子產品解決方案供應商,其每年應用Autodesk Simulation Moldflow分析的零件數量已超過200個,每年可為公司節省試模費用約360萬元人民幣。「通過應用Moldflow,科世達在產品研發和設計過程中最大程度地減少了廢料並縮短了產品的成型周期。同時,可預先確認產品可能存在的問題,預測產品潛在的質量問題,從而有效降低模具的試錯成本。」 上海科世達—華陽汽車電器有限公司Moldflow應用工程師杜方表示,「一開始我們使用Moldflow只是單純地輔助模具設計,現在Moldflow已經完全貫穿科世達的產品研發、模具設計、產品工藝參數優化等業務流程的各個環節,全面解決汽車電控模塊中塑料件的注塑成型問題。」

  作為中國模具協會常務理事單位,中國大型注塑模具重點骨幹企業,寧海縣第一注塑模具有限公司在業內享有盛譽,其模流分析組在公司內部是技術團隊的重要組成部分。「在模流分析軟體中,Moldflow的分析精度和準確度都非常好,這是我們選用它最重要的原因。」寧海縣第一注塑模具有限公司模流分析負責人孫曉斌表示。

  「搭臺唱戲」凝聚產業

  超過1500家用戶、全球重要市場之一,這是目前Moldflow在中國市場交出的答卷,其應用涵蓋各行各業中涉及注塑件仿真分析需求的企業。世界範圍內,Moldflow已經成為全球公認的注塑行業標準。包括通用汽車、蘋果等在內的一些頂尖製造商對供應商的要求非常嚴苛,通過將Moldflow的數據與供應商共享,設計出最優化、最合理的方案,加速產品設計創新,提升效率。

  「面向行業的需求,例如汽車行業的材質輕量化要求,我們會結合客戶的實際需求與整個產業鏈一起,推動仿真分析領域的技術革新。一方面,我們會繼續整合數字樣機平臺化解決方案各個組件,打通產品設計數據通道,持續優化產品的功能和操作體驗。另一方面,仿真分析技術的演進與優化始終是面向行業應用和用戶需求的,歐特克一直在不斷聆聽用戶的聲音,關注他們的需求變化。」 Ian Pendlebury表示。

  一項技術和產品在業界的影響力不僅體現在其在市場的控制力和主導地位上,關注整個產業生態的發展更具長遠意義。在製造行業,一年一度的 「Autodesk Simulation Moldflow大師賽」已經發展成製造業工程師們交流設計心得、分享設計成功經驗的聚集地。同是本次大賽的參賽選手,來自上海美嘉帕拉斯特汽車零部件有限公司的模流分析主管李冰表示:「除了傳統的內外飾之外,美嘉更加關注氣管、空氣濾清系統進氣和排氣系統的一些研發和製造。在美嘉的應用中,Moldflow帶來的經濟效益非常可觀,粗略估算每年可節約成本可達100萬歐元。藉助Moldflow,我們可以更好地將國外成熟的汽車配件工藝、設計經驗帶到本土市場,並有效降低成本,提升產品研發的效率。」

  成都航天模塑股份有限公司是一家專業從事汽車內外飾件、發動機配件和模具研發、製造的高新技術企業。「目前,成都航模用Autodesk Simulation Moldflow軟體對產品的注塑缺陷還有翹曲進行提前的分析預測和改善,改進效果顯著,在為我們帶來巨大經濟效益的同時,也令我們贏得了客戶的信任。」 成都航天模塑股份有限公司CAE室主任楊明華表示。

  在國內的汽車廠商中,長安汽車與歐特克的合作持久而深入。重慶長安車研究總院內外飾CAE分析工程師肖方成介紹,長安汽車和歐特克的合作由來已久,目前,在Moldflow評價標準的建立及其應用實踐方面,長安汽車已經擁有比較豐富的經驗。「如何把我們以前在注塑和裝配過程中可能遇到的缺陷在設計階段就把它解決掉,這是我們應用Moldflow不斷優化設計流程的現實場景。在工藝分析和材料應用方面,多個CAE軟體的聯合仿真分析的應用實踐也在開展。」肖方成表示。

  今年,「Autodesk Simulation Moldflow大師賽」已連續舉辦四屆,大賽湧現出一批優秀的Moldflow應用案例,在行業中具有典型代表性和應用借鑑價值。「歐特克舉辦Moldflow大師賽的初衷就是希望能為國內廣大Moldflow用戶提供一個交流和學習平臺,以期提升中國用戶Moldflow應用水平,助推中國注塑行業數位化仿真技術應用水平不斷提升。」 嚴天翌表示,未來,歐特克將一如既往加大對中國企業Moldflow應用的技術支持,讓Autodesk Simulation Moldflow技術方案惠及更多中國企業。

相關焦點

  • 浪潮高性能計算加速CAD與CAE集成融合,讓創新再快點
    近期,浪潮為某家電製造企業先後建設了兩期高性能計算(HPC)集群,利用HPC平臺軟體ClusterEngine、遠程可視化等技術,打通了CAD和CAE應用,在製造業升級的大潮中,不斷為企業創新加速。在產品研發過程中,一般基於系統工程方法,在系統概念設計、子系統功能分解等設計階段早期,以及部件詳細設計和集成驗證階段,廣泛地使用仿真技術驗證設計方案的可行性,注重多學科聯合仿真,從而提高產品質量和可靠性,並使得創新技術可以以較低風險應用在新型產品中。
  • 集成的電路教學平臺——從理論到設計仿真、原型測量、比較、實現
    從上述分析發現,如果有一個集成的電路教學平臺,既能夠很好的銜接仿真和原型,又能通過提供的實際I/O信號幫助電路原型的搭建和測試,並能很方便地將測試結果和仿真結果進行比較,甚至最終將電路實現,如圖1所示,這無疑將有助於對學生理論學習和動手實踐能力,以及對電路設計興趣的培養;對於一個具體的電路設計,利用這個平臺將很大程度的節約時間和成本。
  • 世冠科技:打造MBSE集成仿真平臺先鋒
    通過標準系統建模語言構建需求模型、功能模型、架構模型,實現需求、功能到架構的分解和分配,通過模型執行實現系統需求和功能邏輯的「驗證」和「確認」,並驅動聯合仿真、產品設計、實現、測試、綜合、驗證和確認環節。在飛行器設計研發階段,MBSE技術能夠大大降低研發的難度和成本,目前已越來越多地成為科研單位的主流選擇,MBSE技術現在正在深刻地影響著飛行器的設計開發。
  • 基於Multisim的集成放大運算器仿真分析
    摘要:為了了解Multisim在實際電路設計與仿真中的應用,在此以集成運算放大器為研究對象,基於Multisim對其進行了仿真分析
  • 基於數字孿生講臺的在線沉浸式教學體系分析與流程設計
    虛實教學空間融合分析技術是指在網絡空間中通過大數據建模、仿真、可視化等技術,構建一個與之對應的孿生教學空間,以實現教學空間全要素的數位化和虛擬化,教學空間全狀態的實時化和可視化,即搭建數位化的虛擬教學空間。
  • 寧夏殘疾人康復中心 - 智慧醫療數據可視化分析平臺
    三、實現方案 中心利用Wyn Enterprise嵌入式商業智能和報表軟體,搭建了智慧醫療數據可視化分析平臺,將來自his系統、康復系統的數據,和其他excel數據文件一起進行關聯整合建模,再利用報表和儀錶板進行可視化展示和深入分析。
  • 仿真加速劃時代的產品——Palladium Z1企業級仿真平臺發布
    透過最佳化硬體模擬資源的利用率,Palladium Z1平臺可提供獨特的虛擬目標重新分配功能,並能在執行期間將有效負載配置至可用資源,以避免重新編譯作業。運用其獨特的大量式平行處理器架構,與最接近的競爭產品相比,Palladium Z1平臺可提供使用者4倍的分配精細度。
  • 師慧可視化智慧校園——構建校園一張圖管理平臺
    師慧可視化智慧校園——構建校園一張圖管理平臺近年來,高校基礎化設施逐漸完善,校區規模不斷擴大,數字校園各平臺也在逐步建設當中,但總體來看,高校信息化建設呈現分散的狀態,缺乏綜合統一的信息管理機制,校園各系統平臺的管理不夠生動直觀,數據信息管理僅停留在基礎屬性信息的管理上
  • 金現代助力中鐵電氣化局「管理三化」平臺建設
    現已發展成為集工程建設、勘察設計、科研開發、工業製造、試驗檢測、工程監理、物貿物流、運營維管、房地產開發、投融資「十位一體」的大型企業集團,被譽為我國鐵路電氣化建設的「主力軍」、「國家隊」。隨著信息化的逐步推廣應用,中鐵電氣化局從2015年起以精細化管理為標誌開始推進管理創新,2019年通過「信息化建設提升年」,將管理實驗活動推向高潮,進行了「管理三化」的整體規劃建設。
  • 單一模型參數化優化設計全過程
    隨著BIM應用不斷發展完善,目前已經開始應用於大型結構和橋梁的設計、施工和監測當中。許多可供設計師、業主、經理人、工程師和承包商採用的報告和手冊已經出版。同時,參數化設計具有靈活性和適應性等優點。資料記載中很少有將所有設計過程集成到「單一模型」中以獲得更可靠設計過程的案例。本文結合一些實際案例,簡要介紹了Maffeis工程公司提出的「單一模型」策略。
  • 工業仿真實例:美雲智數數字「夢工廠」踐行記
    布局仿真布局仿真的應用階段主要在方案設計初期,先勾勒設計方案的基本輪廓,將一些相對比較明顯的空間幹涉問題、業務功能區排布合理性的問題扼殺在萌芽之中。此外,3D實體化的設計方案能極大地提高各部門整體設計和溝通效率,從而縮短項目實施周期。
  • 設計創新驅動僅一公司智能化發展
    僅一聯合智造有限公司創新平臺總監蔣星波接受e-works採訪 歐特克解決方案引領僅一設計創新 僅一藉助Autodesk Inventor Nastran實現產品的仿真分析 在僅一打造創新平臺過程中,數據管理是非常重要的一環。
  • Mentor推出用於高級熱流體分析仿真的增強型Flowmaster工具
    「對於尋求標準化零成本解決方案來使用工具進行耦合的系統集成商來說,Mentor Graphics全新的Functional Mock-up Unit (FMU)模型導出功能是一項非常重要的開發技術,」D2T產品經理HassenHadj-Amor說,D2T 是一家擁有20年發展歷程的動力系統開發工程公司,提供仿真、設備和軟體(例如異構模型集成環境xMOD)等眾多服務。
  • 浪潮VIRES中汽數據聯合發布支持百萬場景並發的自動駕駛仿真計算方案
    該方案整合了浪潮、VIRES和中汽數據在計算平臺、資源管理、場景仿真、場景生成等方面的技術能力,對軟硬體進行了協同優化,輕鬆實現百萬場景高並發處理,幫助中小規模車企以更低成本更高效地完成自動駕駛仿真測試。 方案提供基於浪潮NF5468M5伺服器的大規模仿真計算平臺,為自動駕駛仿真測試提供充足的算力支撐,具備百萬級別的場景數量高並發處理能力。
  • 極致可視化與實時仿真能力,才是數字孿生規模商業化的關鍵
    2018年12月底,我們正式對外發布了中國第一款全模塊自動駕駛仿真測試平臺51Sim-One,平臺可以做到全生命周期仿真,完全覆蓋軟硬體供應商、算法公司、傳感器公司、主機廠及檢測機構的需求。基於路側攝像頭的交通實時數據流,我們與合作夥伴,共同抽取和平滑車輛軌跡以實現虛擬環境中交通流的鏡像還原,將非結構化視頻數據轉化為可追蹤和分析的結構化數據,為交通的實時預測以及科學決策提供模型依據,由此實現提前預警、實時應對、決策分析及規劃優化。
  • 打造深圳「智慧城市作業系統」 可視化城市空間數字平臺試運行啟動
    、數據融合、數據分析、數據可視化、數據管理、協同更新、運維管理等子系統,構建了開放服務框架,具備地理空間數據服務和全空間綜合查詢、空間應用支撐、應用開發框架、市區一體化協同更新等通用服務能力。 多部門聯合建設「地樓房權人」專題資料庫 此次空間平臺集成和創新傳統地理信息系統技術和網際網路遊戲技術,建設了數據接入
  • 【第220期】可視化,解讀學習分析更容易
    ,但是卻不是系統的、可分享和可定製的;所以教師的體驗不好,對於電子學習分析的積極性自然不高,下面我們看一下臺灣的研究者,基於xAPI這種構件化、開發標準化的可視化數據分析系統是如何推進教學的數據分析的,這對於信息技術教學生態的構建是一個很好的借鑑。
  • 成果上新丨高度集成化提升教學效果,騰邦智能互動白板系統通過測評...
    成果上新丨高度集成化提升教學效果,騰邦智能互動白板系統通過測評與論證 2020-11-23 17:53 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 靈感一觸即發——全球領先的多物理場仿真分析平臺COMSOL...
    在新的COMSOL Desktop中,通過有序的布局和精簡的建模過程,V4.0使得產品的設計仿真流程變得異常清晰。功能化列表可以將複雜的物理問題簡化,例如,只有當您需要某些工具時,它的圖標才會顯示在桌面上,不需要的和不可以進行操作的圖標將會隱藏,這有助於研究者去除建模過程中的不確定因素,大大加快模擬的進程。
  • MapGIS技術研究再次突破創新 大武水源地三維可視化信息系統項目...
    突破創新性技術,展現頂尖級成果大武水源地三維可視化信息系統建設採用MapGIS 10為基礎平臺,是基於新一代面向服務的懸浮倒掛式體系架構的地質專業信息應用平臺,採用靈活的搭建式開發技術和二三維一體化技術,實現了對多源異構的空間數據和非空間數據的集成管理和基於數據中心的二、三維一體化管理策略。