利用數(shù)字化雙胞胎實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新

1、Engineer Innovation with Digital Twin 利用數(shù)字化雙胞胎實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新世界在變化從單一機(jī)械產(chǎn)品到集成機(jī)械，電子，軟件的 智能系統(tǒng)從限定的選擇到大批量定制和個性化從已知的材料和生產(chǎn)方法到 復(fù)合材料，革新的生產(chǎn)方法從互聯(lián)網(wǎng)到系統(tǒng)的系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)時間-質(zhì)量-成本公司必須改變他們的工程實踐，否則將面臨被淘汰的風(fēng)險Page 4如何應(yīng)對這些挑戰(zhàn)？Page 5利用綜合數(shù)字化雙胞胎實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型運營產(chǎn)品生產(chǎn)綜合數(shù)字化雙胞胎基于數(shù)字化雙胞胎重塑產(chǎn)品性能工程粗略近似真實脫節(jié)可控集成單一自動智能產(chǎn)品數(shù)字化雙胞胎高效縮短研發(fā)周期真實增強(qiáng)決策信心連續(xù)推進(jìn)企業(yè)協(xié)同探索產(chǎn)生創(chuàng)新設(shè)計實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)

2、新LMS Virtual.Lab LMS Samtech NX CAENX NastranSimcenter 3DSimcenter PortfolioCapabilitySpeedUsabilityPreScan,Madymo,Delft-Tyre Engineering ServicesMagNet,ElecNet,ThermNet OptiNet,MultiNetSimcenter Portfolio實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新SimcenterEngineer innovation Simulate. Explore. Test.Siemens eAircraft用集成系統(tǒng)環(huán)境開發(fā)電力推進(jìn)系統(tǒng)“我們只

3、能在西門子SP260D電機(jī)中開發(fā)如此巨大的功率密度5.2千瓦/千克，因為我們從 一開始就基于集成的Simcenter性能仿真套件開展了這項工作?！盌r. Frank Anton, Head of eAircraft在只有少量數(shù)據(jù)可用時進(jìn)行快速的設(shè)計 空間探索虛擬整合：在制造之前進(jìn)行飛行在發(fā)送給供應(yīng)商之前進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)驗證用于顛覆性創(chuàng)新的集成多層次方法評估電機(jī)和電池冷卻策略結(jié)合飛行動力學(xué)進(jìn)行電驅(qū)傳動系統(tǒng)的驗證多尺度和多領(lǐng)域的系統(tǒng)選型耦合系統(tǒng)和3D的飛行模擬Page 9SimcenterTM PortfolioFuture Proof增強(qiáng)決策信心推進(jìn)企業(yè)協(xié)同縮短研發(fā)周期和提 高投入產(chǎn)出比產(chǎn)生創(chuàng)新設(shè)計P

4、age 10SimcenterTM PortfolioFuture Proof增強(qiáng)決策信心多物理場多置信度行業(yè)工程經(jīng)驗TestSystemCAEGM利用多物理場模擬真實工況Simcenter STAR-CCM+多物理場 性能模擬NX CADSimcenter AmesimR&R熱-機(jī)械耦合性能工程熱-結(jié)構(gòu)耦合分析設(shè)計工具與仿真 工具一體化整機(jī)動力學(xué)模型整機(jī)熱分析模型葉片-機(jī)匣間隙的綜合分析完整、一致的整機(jī)模型Simcenter 3DNX CADSimcenter STAR-CCM+Page 13GKN Aerospace基于Simcenter設(shè)計安全可靠性能優(yōu)異的起落架系統(tǒng)仿真與三維多體動力學(xué)

5、仿真相結(jié)合真實準(zhǔn)確的全要素模型，包含柔性機(jī)構(gòu)、 吸振系統(tǒng)、作動系統(tǒng)和輪胎實施高效的仿真工作流程聯(lián)合仿真模型起落架裝配體“加快研發(fā)進(jìn)程， 至少節(jié)省30%的研 發(fā)周期”Simcenter 3DSimcenter AmesimPage 14Ford實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)、能耗的最佳匹配實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)性能目標(biāo)，并滿足系統(tǒng)能耗/經(jīng)濟(jì)性需求油箱頂部溫度車輛阻力，冷卻液質(zhì) 量流量21TeamcenterPage 15為了能量管理 的子系統(tǒng)與系 統(tǒng)之間的平衡Simcenter STAR-CCM+Simcenter AmesimAUTO OEMs虛實結(jié)合的系統(tǒng)在環(huán)測試通過駕駛員/車輛在環(huán)方法實現(xiàn)驗證工作的提前系統(tǒng)仿真3D

6、多體動力學(xué)交通環(huán)境實時“Digital Twin”虛擬和現(xiàn)實的結(jié)合通過系統(tǒng)在環(huán)方 法前置測試負(fù)荷Simcenter EngineeringSimcenter AmesimSimcenter 3DSimcenter PrescanPage 16Airbus通過飛機(jī)地面共振試驗支持適航認(rèn)證幫助客戶大幅提高 飛機(jī)地面共振試驗（GVT）效率A350-900機(jī)型:GVT試驗時間從過去1個月縮短至9天A350-1000機(jī)型:GVT試驗時間從過 去1個月縮短至2天Simcenter EngineeringSimcenter TestPage 17AUTO OEMs多屬性平衡及優(yōu)化兼顧車身剛度、操穩(wěn)、耐久以及

7、碰撞安全性能的車身減重優(yōu)化在保持車輛的車 身剛度、操穩(wěn)、 耐久以及碰撞安 全等性能的同時， 最小化車身重量， 以獲取更佳的動 力性和更低的制 造成本目標(biāo)減重（減重20% )目標(biāo)成本（降低10%）NVH碰撞安全操穩(wěn)動力性經(jīng)濟(jì)性空氣動力學(xué)耐久車身強(qiáng)度BASELINE 多目標(biāo) 優(yōu)化Simcenter Data ManagementSimcenter Engineering平衡車輛各項性能Simcenter AmesimSimcenter 3DSimcenter STAR-CCM+Simcenter TestPage 18AUTO OEMs整車能量管理為整車動力系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)行油耗指標(biāo)分解整車測試仿真物理

8、模型控制多級復(fù)雜度多學(xué)科通過整車能量管理 優(yōu)化實現(xiàn) 7% 的油 耗降低深入分析集成測試 和仿真能量流對標(biāo)能耗優(yōu)化替代方案分析環(huán)境艙，駕駛機(jī)器人，專 用的傳感器布置方案Simcenter AmesimSimcenter EngineeringPage 19SimcenterTM PortfolioFuture Proof產(chǎn)生創(chuàng)新設(shè)計智能設(shè)計探索數(shù)據(jù)分析可視化Page 20Kawasaki通過空間探索提高葉片冷卻效率3D CADVelocitiesTemperaturesFilm Cooling Effectivenesslowest=0highest=1cooling air jetscooli

9、ng holescross flow提高燃?xì)廨啓C(jī)效 率和可靠性自動過程N(yùn)X CAD 中進(jìn)行參數(shù)化3D 幾何模型的改變STAR-CCM+ 中參數(shù)化的 3D CFD 模型“Together with STAR-CCM+ and NX, HEEDS helps us discover better designs faster.” Dr.-Ing. Karsten Kusterer, B&B-AGEMA“Together with STAR-CCM+ and NX, HEEDS helps us discover better designs faster.” Dr.-Ing. Karsten Ku

10、sterer, B&B-AGEMASimcenter STAR-CCM+HEEDSNX CADPage 21Daimler通過風(fēng)洞試驗、結(jié)合仿真優(yōu)化風(fēng)噪性能風(fēng)洞試驗測試結(jié)果 與流體、3D聲學(xué)仿 真工具的結(jié)合，幫 助客戶更高效的改 善汽車風(fēng)噪性能風(fēng)洞測試 (Simcenter Test)高度自動化的測試方案極速完成100 個麥克風(fēng)以上規(guī)模的聲學(xué)測試與分析聯(lián)接內(nèi)場與外場測試結(jié)果，識別外部 噪聲源仿真(Simcenter STAR-CCM+) -試驗比較Simcenter 3DSimcenter STAR-CCM+Simcenter TestPage 22SimcenterTM 創(chuàng)成式工程通過組合優(yōu)

11、化生成最優(yōu)的 (H)EV 動力系統(tǒng)架構(gòu)動力系統(tǒng)構(gòu)架 優(yōu)化Simcenter AmesimSimcenter EngineeringPage 23SimcenterTM 創(chuàng)成式工程通過拓?fù)鋬?yōu)化進(jìn)行部件設(shè)計部件的創(chuàng)成式設(shè)計Simcenter 3DNX CADPage 24SIEMENS增材制造技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)成設(shè)計拓?fù)鋬?yōu)化輕量化設(shè)計幾何調(diào)整校核驗證增材制造模擬打印精加工與檢測設(shè)計 仿真制造一體化 工業(yè)經(jīng)驗工業(yè)化應(yīng)用端到端的解決方案數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián) &迭代優(yōu)化Simcenter 3DNX CAD/AM/CAMPage 25STAR-VRSTAR-CCM+中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用虛擬現(xiàn)實深 入研究及創(chuàng)新Simce

12、nter STAR-CCM+Page 26SimcenterTM PortfolioFuture Proof推進(jìn)企業(yè)協(xié)同開放性物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)云數(shù)據(jù)和流程管理Page 27實現(xiàn)互聯(lián)的“數(shù)字化雙胞胎”云與物聯(lián)網(wǎng)幫助 實現(xiàn)互聯(lián)的數(shù)字 化雙胞胎Simcenter STAR-CCM+Simcenter 3DSimcenter AmesimSimcenter EngineeringSimcenter TestPage 28數(shù)據(jù)與流程管理系統(tǒng)仿真模型管理連接系統(tǒng)架構(gòu)和需求管理包括閉環(huán)驗證和確3D仿真模型管理連接設(shè)計需求和CAD試驗?zāi)Ｐ凸芾硇枨篁炞C閉環(huán)Teamcenter: 確保信息的連續(xù)性與多領(lǐng)域的可追溯性提

13、高協(xié)調(diào)效率 通過PLM生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新TeamcenterTestSystemCAE數(shù)據(jù) 管理Page 29流程管理SimcenterTM PortfolioFuture Proof縮短研發(fā)周期和提高投入產(chǎn)出比計算資源的靈活部署工程服務(wù) &技術(shù)支持流程&用戶體驗Page 30102,000 核并行 - 新的世界紀(jì)錄SimcenterSTAR-CCM+2015 CFD計算最高并行紀(jì)錄20億網(wǎng)格計算效率60,000 核并行-93%71,000 核并行-84%79,000 核并行-79%102,000核并行-75%美國國家計算機(jī)安全協(xié)會：CD-adapco的STAR-CCM+ 在Blue Wat

14、ers上創(chuàng)造102,000核并行的最新世界紀(jì)錄Page 31工程服務(wù)和技術(shù)支持確?？蛻舻某晒imcenter支持門戶Simcenter EngineeringCustomer Support經(jīng)濟(jì)性開發(fā) 動力性開發(fā)NVH開發(fā) 耐久性能開發(fā) 控制策略研發(fā)ECU研發(fā) 功能安全咨詢V&V測試CFD咨詢合作創(chuàng)新Page 32解決問題 共同研發(fā) 技術(shù)轉(zhuǎn)讓工程流程轉(zhuǎn)型Airbus Helicopters系統(tǒng)仿真模型的應(yīng)用貫穿整個研發(fā)流程“Being able to anticipate a problem is a significant source of cost and risk reduction

15、.”Nicolas Damiani, Expert in Simulation and Operational Analysis確保物理模型和實時模型的精度 增強(qiáng)飛行模擬器的置信度飛行模擬器的實時模型液壓系統(tǒng)動態(tài)分析從部件/系統(tǒng)工程到實時仿真縮短液壓系統(tǒng)優(yōu)化 周期為原來的1/3減少原型樣機(jī)的成 本為原來的1/4避免交付延遲懲罰Simcenter EngineeringSimcenterAmesimPage 33Hyundai Motor Company優(yōu)化HEV性能“By pre-defining major calibration values using HiL simulation, w

16、e were able to reducethe number of actual vehicle tests by 40 percent.”Bang Jae-Sung, Ph.D., Senior Engineer R&D Center優(yōu)化綜合性能實施基于仿真的方法&減少物理測試建立包括控制的高保真整車模型創(chuàng)建閉環(huán)的系統(tǒng)實時模型，并用于HiL驗證減少40%的實 車測試Simcenter EngineeringSimcenter AmesimPage 34Becker Marine Systems每年節(jié)省5億美元“The success of the Becker Mewis Duct dep

17、ends almost entirely on the CFD process that we use to define it. Without accurate CFD simulations, we wouldnt be able to tune each duct to the specific flow conditions generated around each hull.”Steve Leonard, Head of R&D探索 40 個設(shè)計參數(shù)，包括管道長度和直徑計算船體和螺旋槳周圍的流場6 周內(nèi)節(jié)約燃料 4.5%6周內(nèi)節(jié)約燃料4.5%每艘船每年節(jié)約50萬美元安裝到1000

18、+船上HEEDSSimcenter STAR-CCM+Page 35Dana通過“虛擬傳感器”方法減少物理測試“ We can definitely say that Simcenter Amesim reduced a considerable part of the development time by a factor of 5, and then we are not even talking about cost.”Dr. Lorenzo Serrao, Advanced EngineeringY-工況下能量分析通過虛擬傳感器估計裝載機(jī)鏟斗 載荷物理測試和虛擬傳感器測量通過虛擬的鏟斗載 荷測量，效率有了 顯著的提高設(shè)計評估由原來的1 到2周縮