從飛機設(shè)計 看工業(yè)4.0如何顛覆制造過程
【編者按】在工業(yè)4.0的藍圖下狮腿,設(shè)計一架飛機或者一輛汽車該如何操作呢杨名?
“工業(yè)4.0”的藍圖之下,數(shù)字化進程不斷加速泽艘,產(chǎn)品創(chuàng)新與市場競爭同樣白熱化。以前镐依,搞個小零件都得先畫一張圖紙匹涮,難以想象擁有成千上萬個零件的產(chǎn)品從設(shè)計到最終產(chǎn)品得有多么復(fù)雜和漫長!那么今天槐壳,設(shè)計一架飛機或一輛汽車是怎樣的場景呢然低?
中國航空工業(yè)信息技術(shù)中心首席顧問寧振波先生這樣回答:
“現(xiàn)在的飛機研制是先在Cyber空間做產(chǎn)品方案設(shè)計和產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品分析仿真课妙,然后是工藝設(shè)計拘挖、工藝仿真,之后是工裝設(shè)計翎钳、工裝仿真挑画,接著是裝配設(shè)計、裝配仿真鸣丝,最后在計算機上建立一個虛擬的飛行環(huán)境猎肄,進行飛機的虛擬飛行。在這個虛擬的過程中瘪巡,我們可以不斷發(fā)現(xiàn)設(shè)計欠住、工藝浮烫、制造、裝配及試驗的問題揉民,可在計算機上迭代修改杆荐,這就形成了產(chǎn)品協(xié)同研發(fā)平臺。當(dāng)所有問題解決之后鼎嫉,才進入到生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)诉濒,即Cyber物理空間生產(chǎn),當(dāng)然生產(chǎn)過程也需全程數(shù)字化遭赂⊙撸總之,虛實精確映射撇他、Cyber控制實體茄猫,這是必然的發(fā)展方向±Ъ纾”
——中國航空工業(yè)信息技術(shù)中心首席顧問寧振波
哇划纽!原來現(xiàn)在的飛機從設(shè)計、制造到飛行锌畸,已經(jīng)實現(xiàn)了全程數(shù)字化勇劣!
來自一汽技術(shù)中心副總師李康博士則給出了這樣的答案:
“數(shù)字化也是當(dāng)前汽車行業(yè)的普遍做法。數(shù)字化汽車的設(shè)計以模型為工具潭枣,以數(shù)據(jù)為支撐比默,支持車輛結(jié)構(gòu)和性能開發(fā),貫穿整個車輛產(chǎn)品生命周期的系統(tǒng)仿真體系盆犁,它面向整車帅唬,綜合協(xié)同;支撐整車開發(fā)目標(biāo)的平衡和優(yōu)化蘸腾、分解和驗證噪怜;多系統(tǒng)、多學(xué)科鸟焊、多目標(biāo)和多平臺的仿真體系予售;從產(chǎn)品策劃開始,貫穿開發(fā)過程藕龄,實現(xiàn)模型的完善湿斩、積累和重用。這種基于模型的整車性能控制體系對于提高研發(fā)質(zhì)量削蕊、縮短研發(fā)周期具有重要的工程意義丐浑。”
——汽技術(shù)中心副總師李康博士
據(jù)了解豫鲁,在這方面卓据,一汽技術(shù)中心的數(shù)字化工作已經(jīng)取得了不少進展共胎,如:建立了基于指標(biāo)的模型;多學(xué)科參數(shù)化分析捅位,建立車身及底盤的參數(shù)化模型轧葛,采用多學(xué)科集成建模技術(shù),實現(xiàn)多方案艇搀、多性能的快速尿扯、同步分析;基于模型的電控系統(tǒng)開發(fā)焰雕;傳動系統(tǒng)物理模型建立衷笋;模型支撐控制策略開發(fā);實現(xiàn)實時仿真矩屁,支撐HIL系統(tǒng)應(yīng)用辟宗;基于模型的車輛底盤性能控制——支撐底盤性能開發(fā),CAE輔助調(diào)校減小調(diào)校周期吝秕,降低調(diào)校成本泊脐,提高調(diào)校效率;進行了電控系統(tǒng)預(yù)標(biāo)定等烁峭。想必今后一定會越來越系統(tǒng)化容客、全面化!
其實挤毯,這些精彩解讀都是來自于7月11-12日舉行的“2016SiemensPLMSoftware仿真與試驗大會”蛙途。本次會議上,來自航空航天两漫、汽車睹协、軌道交通、機械姆盲、電子等領(lǐng)域的500多位用戶代表聚集一堂,共同探討的正是如何利用領(lǐng)先的數(shù)字化工具祷濒,建立數(shù)字化的產(chǎn)品開發(fā)體系盒咪,加快產(chǎn)品創(chuàng)新速度,提升企業(yè)核心競爭力勘春。
那么瘟麻,你準(zhǔn)備好迎接“工業(yè)4.0時代的制造新思維”了嗎?
工業(yè)4.0時代刹埋,數(shù)字化是企業(yè)未來發(fā)展的必然方向钮咱,這不僅需要企業(yè)自身做好知識儲備和創(chuàng)新,也需要數(shù)字化領(lǐng)域的廠商提供引領(lǐng)創(chuàng)新的軟件工具和解決方案这敬,雙方協(xié)力開創(chuàng)未來航夺。
作為工業(yè)4.0的引領(lǐng)者蕉朵,西門子通過全球領(lǐng)先的技術(shù)戰(zhàn)略和解決方案,也引領(lǐng)著工業(yè)4.0時代的制造新思維阳掐。SiemensPLMSoftware高級副總裁兼大中華區(qū)董事總經(jīng)理梁乃明先生在主題報告中指出始衅,如今,軟件在全球的應(yīng)用是走向工業(yè)4.0的基礎(chǔ)缭保!
“西門子一直積極參與工業(yè)4.0的建設(shè)汛闸,并已在國內(nèi)建成了工業(yè)4.0樣板的成都數(shù)字化工廠,是唯一一家有能力一站式提供智能制造核心技術(shù)的企業(yè)艺骂,西門子的數(shù)字化企業(yè)平臺能夠引領(lǐng)企業(yè)實現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型诸老。SiemensPLMSoftware僅2013年至今就累計投入了20多億美元支持應(yīng)對制造業(yè)深刻變化所需的數(shù)字化和各項功能。西門子愿意和各位精誠合作钳恕,攜手邁進工業(yè)4.0時代别伏。”
——SiemensPLMSoftware高級副總裁兼大中華區(qū)董事總經(jīng)理梁乃明
那么西門子都提供哪些數(shù)字化的解決方案呢苞尝?SiemensPLMSoftware仿真與試驗解決方案高級副總裁JanLeuridan博士介紹說:“通過2007年對UGS畸肆、2013年對LMS以及今年對CD-adapco的大手筆收購,西門子在產(chǎn)品開發(fā)和仿真試驗領(lǐng)域的產(chǎn)品組合和布局逐漸完善》鹑福現(xiàn)在闺酬,在產(chǎn)品開發(fā)方面,SiemensPLMSoftware提供以Teamcenter為代表的PLM平臺逃净;在仿真與試驗方面瑟捡,SiemensPLMSoftware致力于為用戶提供LMSImagine.Lab系統(tǒng)仿真工具、LMSVirtual.lab和LMSSamtech仿真軟件萨羽、LMSTest.lab測試軟件及SCADAS采集硬件等多種工程工具和服務(wù)占航,幫助用戶提升創(chuàng)新能力「凭叮”
“今天篙介,在此基礎(chǔ)之上,我們又重磅推出了全新的Simcenter三維仿真平臺踊嘲,這是西門子的下一代多學(xué)科三維仿真平臺村肯,可以幫助用戶通過預(yù)測性分析推動性能工程轉(zhuǎn)型∈杵校”
——SiemensPLMSoftware仿真與試驗解決方案高級副總裁JanLeuridan博士
Simcenter的重磅發(fā)布引起了在場嘉賓和用戶用戶的熱烈反響喊解,究竟這是一個怎樣的三維仿真平臺呢?她將為企業(yè)帶來怎樣的全新體驗?zāi)兀?/p>
“當(dāng)今的很多產(chǎn)品都來自復(fù)雜的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境郑诺,需要將機械功能與電子夹姥、軟件及控制功能等各個方面相結(jié)合,工程部門必須開發(fā)出集成以上諸多方面的智能產(chǎn)品辙诞,采用新的材料和制造方法辙售,并不斷縮短設(shè)計周期轻抱,這就意味著必須改進當(dāng)前對產(chǎn)品性能驗證所使用的工程實踐,使之發(fā)揮更大的預(yù)測作用圾亏,為實現(xiàn)數(shù)字化和系統(tǒng)驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā)提供支持十拣。
而Simcenter的目的正是通過結(jié)合仿真和測試領(lǐng)域的多種技術(shù)來應(yīng)對這些挑戰(zhàn),以實現(xiàn)西門子的預(yù)測性工程分析愿景志鹃。Simcenter所涉及的技術(shù)包括計算固體力學(xué)(CSM)和有限元分析(FEA)夭问、計算流體力學(xué)(CFD)、多體動力學(xué)曹铃、控制缰趋、物理測試、可視化陕见、多學(xué)科設(shè)計探索和數(shù)據(jù)分析等桶辉。對這些技術(shù)的管理是在PLM環(huán)境中利用SiemensPLMSoftware的Teamcenter軟件來實現(xiàn)的,用以支持復(fù)雜系統(tǒng)的工程設(shè)計和開發(fā)指晾「艹荆”JanLeuridan博士介紹說。
Simcenter將仿真和物理測試與智能報告和數(shù)據(jù)分析技術(shù)相結(jié)合理斜,以幫助用戶創(chuàng)建“數(shù)字雙胞胎(DigitalTwin)”酗裕,更準(zhǔn)確地預(yù)測產(chǎn)品開發(fā)過程中各階段的產(chǎn)品性能。因此伐薯,Simcenter的推出標(biāo)志著西門子在實現(xiàn)其數(shù)字化戰(zhàn)略和預(yù)測性工程分析愿景的道路上又邁進了一步弥禀,其最終目的是實現(xiàn)設(shè)計仿真與驗證向分析工具的轉(zhuǎn)型,而這對實現(xiàn)系統(tǒng)驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā)至關(guān)重要诡岂。
在Simcenter中骏芍,應(yīng)用程序還將通過集成基于傳感器的數(shù)據(jù)和高保真的基于物理學(xué)的仿真,利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)幫助制造企業(yè)創(chuàng)建和維護產(chǎn)品的數(shù)字雙胞胎(DigitalTwin)登鄙,并確保其與所使用的實體產(chǎn)品保持同步既憔。“這一能力的重要意義在于骤公,可以幫助企業(yè)做出更切實有用的產(chǎn)品性能預(yù)測抚官,使這些產(chǎn)品能夠適應(yīng)不斷變化的使用條件,延長使用壽命淋样,緩解產(chǎn)品降級⌒沧。”JanLeuridan博士最后表示趁猴。
越分享,收獲越多彪见。除了JanLeuridan博士對Simcenter的分享讓大家感到震撼儡司、寧振波先生和李康博士的精彩案例分享令人受益匪淺之外娱挨,其實在“2016SiemensPLMSoftware仿真與試驗大會”上,還有60多場專業(yè)的分享捕犬。TEST跷坝、3D多屬性仿真、MBSE系統(tǒng)仿真三個專業(yè)分論壇中碉碉,也有著同樣精彩的技術(shù)報告以及熱烈的現(xiàn)場互動交流柴钻。
在TEST分論壇,來自英格索蘭垢粮、臨工工程機械淫蜕、北京空間技術(shù)研制試驗中心、上汽集團技術(shù)中心抬奠、泛亞技術(shù)中心肩检、華擎機械、奇瑞汽車蚓绞、北汽動力總成泉疆、江淮汽車、北汽福田雌吱、長安汽車等企業(yè)的技術(shù)專家分享了各自在測試方面的項目進程和經(jīng)驗滑攘。
在3D多屬性仿真分會場,來自中國民航上海航空器適航審定中心罐闰、中國航空動力機械研究所凿栅、奇瑞汽車、一汽轎車噪芭、上汽通用五菱涝露、上汽集團商用車技術(shù)中心、一汽技術(shù)中心楞艾、中船重工705所参咙、沈陽航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等機構(gòu)的代表介紹了他們在3D仿真應(yīng)用方面的成功經(jīng)驗硫眯。
在MBSE系統(tǒng)仿真分會場蕴侧,來自中國商用飛機有限公司、北汽研究院两入、上海宇航净宵、西安航天動力研究所、長安汽車裹纳、廣汽研究院择葡、一汽無錫油泵油嘴研究所、國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)等單位的嘉賓就各自領(lǐng)域的MBSE系統(tǒng)仿真實踐進行了深入交流。
除了以上的現(xiàn)場分享敏储,這次大會共收到160多篇技術(shù)論文供各界交流阻星,其中有15篇被評為“優(yōu)秀論文”。SiemensPLMSoftware還專門組織了隆重的頒獎晚會已添,向“應(yīng)用案例獎”和“優(yōu)秀論文”獲得者頒發(fā)了獎杯和獎品妥箕。再次向他們表示熱烈的祝賀!
為期兩天的會議為來自各行各業(yè)的參會嘉賓提供了一個感知創(chuàng)新鹰觅、分享經(jīng)驗的平臺涮婿。不論過去、現(xiàn)在和將來烙欧,SiemensPLMSoftware的仿真與試驗解決方案很洽,將始終以用戶為中心,以用戶需求為出發(fā)點耙侵,不斷創(chuàng)新川痛,幫助廣大用戶更快地建設(shè)先進的開發(fā)流程、推出更好的產(chǎn)品宝庵,提升企業(yè)整體競爭力都炮!
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