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企业性能虚拟样机库搭建助力正向设计研发

2017/3/27    来源:e-works    作者: e-works整理
关键字: 性能虚拟样机库
2017年3月16-17日,由e-works数字化企业网主办的主题为"互联网与工业的深度融合之道"的"2017(第六届)中国信息化和工业化融合发展高峰论坛"在北京歌华开元大酒店圆满闭幕。安怀信科技总经理李焕发表了主题为《企业性能虚拟样机库搭建助力正向设计研发》的演讲,以下为演讲内容整理,暂未获得演讲者授权。
安怀信科技总经理李焕
图1 安怀信科技总经理李焕
一、正向设计对仿真的变革性要求
虚拟性能样机库有什么作用?安怀信科技的202规划不仅仅包括制造,还包括如何做研发。虚拟性能样机库的作用是支撑企业产品设计完成以后做设计变更的,是任何一个企业创新设计的最核心的数据。
当安怀信进入该领域的时候,仿真整个角色已经发生了翻天覆地变化。首先从逆向设计来说,它的特点是当企业买别人的产品回来拆解或者做代加工的时候,拿到的设计图纸包含客户需求信息、产品可制造信息、可装配信息、性能信息、成本信息等,拿到产品后企业只需将它拆解后造出来,然后做试验,最理想的是试验一次成功,然后量产,这种情况下没有对仿真的需求。如果是正向设计,例如华为做新手机,在没有国外样机的情况下,会迫使华为去考虑企业客户的身份、定位、预期价位、需求功能等。此时华为要做的工作包括三个方面:一是 CAD模型;二是所有的性能,包括成本,强度性能;三是制造性、装配性、成本可维护性。所有的前期步骤变成正向设计企业必须思考的因素,这个变化导致一个问题,企业在逆向设计过程的时候没有仿真,而且不希望出现仿真问题,希望十年均一次通过,直接量产。
但是这种情况在产品出现问题之后,依然需要找仿真人员帮助分析并做报告。可是进入智能设计时代情况已经完全不同,仿真手是唯一能够预测图纸的手段,这种情况下企业必须建立一个完整的,能够支撑整个研发过程,从需求、概念、方案一直到详细阶段的大数据,任何虚拟产品都可以找到一个性能阳样机描述,这个时候企业才能完成核心工作。没有性能虚拟样机库,永远也不敢谈设计。
从逆向转正向的过程,仿真发生了变化。第一,原来仿真是搅合,现在是对设计起到优化和驱动的作用;第二,原来仿真在流程中不希望出现,可有可无,所以对仿真的研究不需要那么固化和精确,找一个趋势就可以了。但是现在因为所有的设计必须有性能预测,否则一点也不敢制造,所以每个模型的每个地方都要进行研究,要形成规范。汽车行业的仿真做的好,也是因为都有规范。除了汽车行业可以拿到规范,其他行业没有规范可以拿回来。所以这个时候企业需要将仿真变成闭环。对于产品,不管是系统级非系统级都需要做好,这是仿真的变化。
二、虚拟样机库建设思路及对正向设计的支撑
虚拟性能样机库怎样对企业设计进行一个完整的支持?如图2,目前企业存在的研发流程主要有以下几种:需求和概念,方案、详细、试验。首先他们是隔离的,仿真和试验是两个概念,设计人员用仿真的时候会导致企业对仿真过程中的规范性和准确性都没有办法控制。那么企业想做成什么样子?虚拟性能样机库起到中间的堆栈作用,它是什么?每一个模型建立的过程中,它都会追寻一个规范,追寻整个产品的性能样机建模的分解的规律,把这些模型建起来以后,利用实验数据进行验证和确认,所有的数据排整齐之后,再用四个阶段来应用。
企业研发流程
图2 企业研发流程
这个变化解决了企业原来的几个问题,第一是仿真准确性的问题,原来仿真准还是不准,现在所有的仿真用实验已经确认过,是有精度的;第二是仿真模型的完整性是从层级划分上,由系统一直往下面每一个性能,甚至包括下面的单元材料性能,装配关系性能,包括管理;三是仿真和实验的相互关系,解决了仿真指导实验和实验验证仿真这样一个闭环关系。

责任编辑: 张瑾
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