撰文/Siemens PLM Software 亚太区市场部CAE 市场经理 徐明
亚洲制造企业即将迎来一场新的工业革命，以创新为催化剂，重新定义企业的成功之路。然而伴随巨大机遇而来的是严峻的挑战——当前亚太地区的制造业正受到诸多强有力的因素牵制。面对缩短产品上市时间、设计高度定制化和环保节能等压力，企业必须重新思考其制造战略。
除此之外，当今社会的文化氛围追求即时满足和快速见效，而持之以恒的改进是从竞争中脱颖而出的唯一方法。为了在极其复杂和充满竞争的市场中屹立不败，企业必需顺应趋势，从优化产品开发流程中挖掘潜力，从而使得竞争优势最大化。
集成3D 设计和仿真，重塑工作流程
伟大的产品，其实在原材料进入机械加工流程之前就已形成。优质产品的源头在于优秀的设计。虚拟样机技术（在创建物理样机之前，先在软件中创建数字化和虚拟化产品原型，并进行验证的过程）越来越广泛地应用于今天的制造流程。近年来，先进设计工具和软件的使用极大地促进了工程设计的进步，这也使得虚拟样机技术的重要性得到了大幅提升。如今，领先的制造企业都将先进的3D设计（CAD）和仿真软件（CAE）融入其研发流程，以抢先一步进行评估，并避免错误。基于仿真结果，企业可以进行分析、权衡和决策，以在可靠性、成本及重量要求等相互矛盾的产品目标之间取得平衡。
此外，CAD/CAE 软件在产品和流程的创新中也发挥着重要作用。CIMData 和scientific ComputingWorld 都认为集成的CAD/CAE 软件在产品开发中发挥着关键性作用。传统上，仿真通常在设计进度之外，导致仿真结果产生太迟而无法发挥作用。因此，也容易对CAE 软件的应用产生挫折感。
紧密集成CAD 和CAE 的能力， 对工程师的工作方式有着根本性的影响。最初，产品设计通常始于机械CAD，然后再传递给仿真团队进行下游分析。但是现在，越来越多的工程师在产品设计和开发的早期阶段就使用CAE 技术。这一转变使得工程设计更多地以CAE 而非CAD 为中心，从而有助于加速设计和提高设计质量。
工程师利用在概念设计阶段的仿真结果，对设计进行验证和修改。如此一来，可加快设计流程，提高设计品质，确保设计成果与预期相符。CAD/CAE 的集成让工程师可以互相协同，共享信息，并为创新提供支持，使更多的理念可以付诸实施。Adams Golf 是采用仿真驱动型设计流程的企业之一，通过仿真驱动型设计，他们在集成设计、仿真环境中加快了设计迭代。在设计过程中，工程师对产品的空气动力学性能进行评估，进而缩短了产品的开发周期。
同步建模技术引领文化变迁
同步建模技术取得的最新进展，使产品设计的调整和优化变得更快、更容易，最终也改善了集成CAD/CAE 的工作流。使用同步建模技术，设计师可以在模型中随意编辑本地或导入的CAD 几何体，而无需关注几何体的最初创建过程。由于不再需要模型历史，界面变得更加流畅和直观，提高了结果的生成速度和准确性。此外，同步建模技术还确保CAD 和CAE 工作流的协同。
用户在编辑CAD 几何体时，无需手动重新创建分析模型，因为网格和边界条件与基本设计是相互关联的。仿真相关的定义也可以自动更新，以对应产品设计的调整，最终使设计速度比原先相互独立的CAD/CAE 系统更快。 在Damen Shipyards 的设计部门，每当依据分析结果要进行设计更改时，工程师都可以使用同步建模技术有效地实施更改，在很短的设计周期内对网格进行重新划分。所有这些因素都对产品上市时间有着非常重要的影响，最终将提高设计的速度和效率，为制造商节约数百万的成本。
对很多企业而言，实施仿真驱动型设计流程意味着一次重大的文化变迁。除了新技术之外，流程的变革也促使企业重新组织团队协作的方式，改变原来的工作习惯。
完美融合设计与仿真
3D 设计和仿真技术所传达的理念是：通过集成3D 设计和仿真技术，工程师能够以数字化方式更好地表达、理解、预测和改进产品性能，而且，可以尝试更多的设计概念，减少物理样机的使用，降低高昂的开发成本，以更快的速度做出更明智的决策。Siemens PLM Software 提供的集成3D 设计和仿真软件，正在开启亚洲制造业的新篇章。