文章背景

家電行業(yè)主要包括冰箱栈站、洗衣機(jī)、空調(diào)饵卸、油煙機(jī)铲苹、電磁爐等家電產(chǎn)品彰饭，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，需要考慮到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)殿膏、強(qiáng)度策哈、熱傳導(dǎo)、流體動(dòng)力學(xué)等多個(gè)方面尘箫，傳統(tǒng)的物理樣機(jī)試制方法不僅周期長(zhǎng)泪缨、成本高，而且難以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的驗(yàn)證和優(yōu)化呛营，而CAE仿真分析技術(shù)就能很好的解決這些問題虱忙。

家電研發(fā)涉及到的研究方向有流體、結(jié)構(gòu)嘲谚、一維狼楔、電磁、光學(xué)缴渊、熱力學(xué)等赏壹，通常采用的CAE技術(shù)包括：有限元分析（FEA）、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）衔沼、優(yōu)化與仿真蝌借、多體動(dòng)力學(xué)等技術(shù)，CAE可以對(duì)家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)指蚁、流體特性菩佑、熱性能、電磁兼容性和聲學(xué)性能進(jìn)行模擬和分析凝化。CAE仿真技術(shù)可以提升研發(fā)設(shè)計(jì)能力稍坯，有效指導(dǎo)新產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)，節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)成本搓劫，縮短開發(fā)周期瞧哟，從而大幅度提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。眾多的企業(yè)已經(jīng)將CAE技術(shù)廣泛用于家用電器的開發(fā)設(shè)計(jì)中枪向，與傳統(tǒng)的試驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合绢涡，形成很好的互補(bǔ)，并解決了很多實(shí)際問題堡雁。

面臨挑戰(zhàn)

盡管家電行業(yè)普遍采用了CAE技術(shù)為產(chǎn)品研發(fā)賦能，由于存在產(chǎn)品種類繁多室域、功能差異性大淹疙、新品上市時(shí)間短等特點(diǎn)，仍舊存在不少問題杜域。例如：

01仿真滯后于試驗(yàn)

當(dāng)前家電行業(yè)的CAE技術(shù)應(yīng)用主要集中在產(chǎn)品樣品測(cè)試或上市后對(duì)于產(chǎn)品改進(jìn)方面柴哈，而在正向研發(fā)過程中仿真占比仍然較少补蛋，要想發(fā)揮CAE技術(shù)的仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，仍需要像汽車行業(yè)一樣建立一套規(guī)范化的業(yè)務(wù)流程冶巴，實(shí)現(xiàn)仿真對(duì)設(shè)計(jì)方案同步快速評(píng)估为毛，通過對(duì)業(yè)務(wù)流程規(guī)范，發(fā)揮仿真分析在正向研發(fā)過程中更大的作用顺鸯。

02設(shè)計(jì)-仿真協(xié)同不夠緊密

當(dāng)前的設(shè)計(jì)與仿真業(yè)務(wù)溝通主要手段為線下溝通或通訊工具的溝通芦格，所有任務(wù)需求與數(shù)據(jù)的傳遞沒有標(biāo)準(zhǔn)化流程，造成仿真分析工作隨機(jī)性較強(qiáng)尊捞，仿真工作在前期研發(fā)中不能與設(shè)計(jì)同步俄删，不能完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的閉環(huán)驗(yàn)證，仿真難以在設(shè)計(jì)過程中奏路，為設(shè)計(jì)改進(jìn)提供支持畴椰。

03缺少仿真規(guī)范和系統(tǒng)支撐

家電行業(yè)由于自身特點(diǎn)，當(dāng)前仍有不少仿真分析沒有建立標(biāo)準(zhǔn)化分析清單和指標(biāo)檢查規(guī)范鸽粉，主要基于試驗(yàn)或產(chǎn)品問題的被動(dòng)分析斜脂；同時(shí)試驗(yàn)或產(chǎn)品問題與仿真分析缺少數(shù)據(jù)追溯，不能有效實(shí)現(xiàn)問題清單閉環(huán)管理触机，缺少信息化系統(tǒng)的支撐帚戳；另外，常規(guī)重復(fù)性的工作耗時(shí)耗力威兜、效率低销斟，確少自動(dòng)化支持。

解決方案

航范妫克斯康家電行業(yè)仿真流程及數(shù)據(jù)管理解決方案包括：仿真分析規(guī)范管理蚂踊、仿真數(shù)據(jù)管理、任務(wù)流程管理和工具軟件集成笔宿。

圖 1 SimManager總體解決方案

01仿真分析規(guī)范管理

主要包括：分析清單管理犁钟、工況指標(biāo)管理，以及標(biāo)準(zhǔn)模型和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的管理徙掠。

02仿真數(shù)據(jù)管理

主要包括：模型數(shù)據(jù)恃葫、結(jié)果數(shù)據(jù)、分析報(bào)告等仿真數(shù)據(jù)的管理乌窿，以及對(duì)問題清單的管理和建立問題跟蹤庫(kù)悉镜。通過不斷積累的輸入?yún)?shù)和仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)庙炮，快速進(jìn)行評(píng)估或優(yōu)化后谱。

圖 2風(fēng)扇形狀對(duì)流量影響的快速預(yù)測(cè)

03任務(wù)流程管理

任務(wù)流程管理主要包括：任務(wù)的發(fā)起、任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)的監(jiān)控，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)流程的自動(dòng)化后處理刷桐，以及仿真結(jié)果線上評(píng)估和報(bào)告自動(dòng)生成粥谐，并通過和PDM/PLM系統(tǒng)集成，仿真人員獲取數(shù)模痛只，快速進(jìn)行設(shè)計(jì)方案評(píng)估漾群，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)-仿真的業(yè)務(wù)協(xié)同。

圖 3通過和PDM集成實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)仿真協(xié)同

04工具軟件集成

主要包括：客戶端上的軟件集成以及與隊(duì)列系統(tǒng)上的軟件集成漱竖，并可封裝實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真APP的集成禽篱，通過SimManager封裝成熟的部件仿真APP（如風(fēng)扇噪聲仿真），設(shè)計(jì)人員可以調(diào)用APP闲孤，輸入相關(guān)參數(shù)谆级，快速得到結(jié)果。

圖 4 SimManager封裝的風(fēng)扇仿真APP

通過SimManager仿真流程及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)建設(shè)讼积，可達(dá)到幫助家電企業(yè)提升產(chǎn)品研發(fā)水平肥照、提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短產(chǎn)品研制周期的目的。

（呵谥冢克斯康工業(yè)軟件）

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