一、企業(yè)簡(jiǎn)介

　　三環(huán)集團(tuán)公司是湖北省人民政府國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)履行出資人職責(zé)的省屬大型制造企業(yè)，資產(chǎn)總額160億元，主要從事專用汽車、汽車零部件和數(shù)控鍛壓機(jī)床產(chǎn)品的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)，其“襄陽(yáng)軸承”在深圳上市，所屬子公司分布在武漢、十堰、襄陽(yáng)、隨州、黃石、咸寧、黃岡、深圳等市。是省屬機(jī)械汽車行業(yè)的龍頭企業(yè)、國(guó)家汽車零部件出口基地企業(yè)，連續(xù)多年榮列“中國(guó)制造業(yè)500強(qiáng)”，全國(guó)“守合同重信用企業(yè)”、“中國(guó)優(yōu)秀誠(chéng)信企業(yè)”，被中組部授予“全國(guó)創(chuàng)先爭(zhēng)優(yōu)活動(dòng)先進(jìn)基層黨組織”稱號(hào)，被省委授予“全省先進(jìn)基層黨組織”稱號(hào)。公司領(lǐng)導(dǎo)班子被省委組織部和省國(guó)資委黨委授予“全省國(guó)有企業(yè)四好領(lǐng)導(dǎo)班子創(chuàng)建活動(dòng)先進(jìn)集體”稱號(hào)。
 

圖1　三環(huán)集團(tuán)公司產(chǎn)業(yè)分布圖

　　秉承“誠(chéng)信、創(chuàng)新”的經(jīng)營(yíng)理念，三環(huán)人以誠(chéng)信為立業(yè)之本，誠(chéng)實(shí)守信是我們義無(wú)反顧的承諾；以創(chuàng)新為興業(yè)之源，不斷創(chuàng)新是我們始終不渝的追求。

　　二、企業(yè)研發(fā)現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)

　　三環(huán)集團(tuán)技術(shù)研究中心現(xiàn)有技術(shù)人員30余人，主要研究方向?yàn)檎�車重卡平臺(tái)和零部件先進(jìn)制造技術(shù)。對(duì)于整車子系統(tǒng)和零件設(shè)計(jì)選用的是某品牌公司的中端圖形工作站，而在系統(tǒng)集成和CAE分析過(guò)程中采用的是某品牌公司的高端圖形工作站。現(xiàn)階段公司三維軟件采用了西門子公司旗下UG8.0軟件，主要用于整車及零部件的幾何設(shè)計(jì)以及CAE分析。

　　本人主要工作為重卡整車結(jié)構(gòu)的CAE仿真分析，包括結(jié)構(gòu)靜力學(xué)，多體動(dòng)力學(xué)，NVH，疲勞等等，對(duì)于硬件平臺(tái)一般要求較快的運(yùn)行速度，較大的內(nèi)存空間和硬盤容量，高性能的圖形顯示，快速的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

　　當(dāng)前，在研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中碰到的問(wèn)題有2個(gè)，一是在UG8.0軟件里面顯示整車模型稍慢，畫面不流暢，單個(gè)零件刷新頻率較慢，二是分析計(jì)算過(guò)程時(shí)間太久，比如簡(jiǎn)單的車身模態(tài)分析也在半個(gè)小時(shí)以上。對(duì)于整車顯示畫面不流暢問(wèn)題，盡量避免全部顯示所有零件，只顯示當(dāng)前關(guān)注的子系統(tǒng)及零部件，單獨(dú)打開(kāi)成工作狀態(tài)。對(duì)于計(jì)算分析項(xiàng)目，盡量使用空余工作站，或者將模型網(wǎng)格尺寸放大，節(jié)約時(shí)間。因此，我們也希望通過(guò)使用性能更強(qiáng)勁的專業(yè)工作站來(lái)解決上述問(wèn)題。

　　三、ThinkStation S30臺(tái)式工作站
 

圖2 ThinkStation S30工作站

　　聯(lián)想ThinkStation S30是為注重性價(jià)比的專業(yè)人士量身打造的理想工作站，例如2D和3D數(shù)字內(nèi)容制作、中端 CAD 及 EDA 應(yīng)用用戶以及金融和醫(yī)療專業(yè)人士等。ThinkStation S30配有最新的英特爾至強(qiáng)處理器和更快的內(nèi)存性能(高達(dá) 1600MHz)，同時(shí)采用了NVIDIA提供的強(qiáng)大獨(dú)立顯卡解決方案，包括采用Quadro和Tesla協(xié)同處理技術(shù)。

　　四、CAE應(yīng)用性能對(duì)比分析

　　為更好的了解ThinkStation S30的性能，本次試用三環(huán)集團(tuán)選擇了兩款高端的工作站用機(jī)與其進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，兩臺(tái)對(duì)比工作站為某公司的高端工作站產(chǎn)品，屬公司研發(fā)部門最好的硬件平臺(tái)。詳細(xì)的配置如表1所示。

　　表 1 試用平臺(tái)配置對(duì)比

　　本測(cè)試使用整車CAE模型例子進(jìn)行一些基本操作，安裝同樣的CAE軟件和求解器。模型文件為399M，其中單元966683個(gè)，節(jié)點(diǎn)787717個(gè)，主要考察工作站在虛擬仿真環(huán)境中的應(yīng)用，不涉及CAD模型的渲染、裝配等等。

　　1.模型載入

　　載入模型是CAE分析的第一步。由于模型體較大，載入過(guò)程的時(shí)間也相對(duì)會(huì)長(zhǎng)一點(diǎn)。根據(jù)對(duì)比測(cè)試，ThinkStation S30和工作站1耗時(shí)差不多，大致為3分鐘，由于工作站2是一臺(tái)較為高端的工作站，所以耗費(fèi)時(shí)間相對(duì)短一點(diǎn)，僅為2分鐘。
 

　　2.拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)

　　拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作是測(cè)試的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本次操作表現(xiàn)中，三臺(tái)機(jī)器表現(xiàn)都比較好。ThinkStation S30和工作站1性能表現(xiàn)差別不大，基本能滿足應(yīng)用需求。工作站2表現(xiàn)很流暢，無(wú)任何拖影，能很好的滿足修改編輯等操作需求。
 

　　3.網(wǎng)格劃分

　　網(wǎng)格劃分有三個(gè)步驟：定義單元屬性、網(wǎng)格劃分控制、生成網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分是整個(gè)CAE分析中非常重要的一步，它直接影響著后續(xù)數(shù)值計(jì)算分析結(jié)果的精確性，但網(wǎng)格劃分并非越細(xì)越好，理想情況下是以分析結(jié)果不再隨網(wǎng)格劃分密度的改變而改變?yōu)闇?zhǔn)。

　　本次網(wǎng)格劃分操作，ThinkStation S30和工作站１性能表現(xiàn)基本在仲伯之間，只是在求解計(jì)算過(guò)程中，相對(duì)工作站2，兩臺(tái)工作站時(shí)間耗費(fèi)相對(duì)較長(zhǎng)。但從ThinkStation S30的總體性能表現(xiàn)看，仍可以通過(guò)擴(kuò)大內(nèi)存和更換固態(tài)硬盤來(lái)進(jìn)一步提升性能。

　　五、CAD應(yīng)用性能測(cè)試

　　在本次應(yīng)用測(cè)試中使用的是發(fā)動(dòng)機(jī)三維模型，模型結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)硬件的要求要非常高。

　　1.模型渲染

　　在渲染測(cè)試中，我們分別利用了NX中的高質(zhì)量圖像以及藝術(shù)圖形對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行了渲染工作，兩種測(cè)試中，均快速的完成了渲染工作，整個(gè)過(guò)程共耗時(shí)約２秒。
 

圖 3 高質(zhì)量圖像

圖 4 藝術(shù)圖像

　　在顯示方面，取消了實(shí)體顯示而選擇了復(fù)雜的線條顯示，一般在這種情況下，機(jī)器的負(fù)載較大，結(jié)果模型運(yùn)行依舊很順暢，各項(xiàng)基本操作都可以很順利的完成。
 

圖 5 線框模式

　　2.鏡像生成

　　鏡像功能也是在設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常用到的命令，它可以幫助我們快速的生成結(jié)構(gòu)一致的模型及特征，非常實(shí)用。在測(cè)試過(guò)程中，選取了整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)模型，在選取過(guò)程中，可以快速的選取需要鏡像的模型。

　　在選取鏡像選項(xiàng)后，整個(gè)鏡像模型生成共耗時(shí)５秒，當(dāng)面對(duì)單個(gè)零件的鏡像是，基本可以瞬間完成鏡像過(guò)程，使鏡像這個(gè)本來(lái)就便捷的功能更凸顯出其優(yōu)越性，極大提升了工程師的工作效率。
 

圖 6 鏡像模型生成

　　3.Check-Mate應(yīng)用

　　Check-Mate是集成于NX中的產(chǎn)品模型驗(yàn)證機(jī)制。該工具包含的通用檢查規(guī)則可以幫助企業(yè)有效提高產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)質(zhì)量，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)效率，是NX中的一個(gè)重要功能，在ThinkStation S30的支持下， CHECK MATE快速的完成了模型的測(cè)試，整個(gè)過(guò)程共耗時(shí)5秒。
 

圖 7 Check-Mate模型測(cè)試

　　4．同步建模技術(shù)的應(yīng)用

　　利用該技術(shù)，可以在基于歷史記錄和無(wú)歷史記錄模型上進(jìn)行編輯，也就是說(shuō)我們利用該技術(shù)能夠直接有效地進(jìn)行尺寸驅(qū)動(dòng)的直接建模，而不用像先前一樣必須考慮相關(guān)性及約束等情況。本次測(cè)試，使同步建模技術(shù)得到了充分的利用，實(shí)現(xiàn)了模型的快速變更，極大的提升了設(shè)計(jì)效率。
 

圖 8　同步建模技術(shù)應(yīng)用（變更前）

　　在選定好需要進(jìn)行同步建模的面以后，就可以對(duì)該處進(jìn)行拖拽修改，整個(gè)過(guò)程流暢自如，快速的完成了建模過(guò)程，使我們充分體驗(yàn)到了同步建模技術(shù)的優(yōu)越性。
 

圖 9　同步建模技術(shù)應(yīng)用（變更后）

　　六、試用總結(jié)

　　本次試用，通過(guò)與現(xiàn)有高端工作站進(jìn)行試用對(duì)比，我們充分感受到了ThinkStation S30的性能以及極高的性價(jià)比，在CAE應(yīng)用環(huán)境下，ThinkStation S30的整體表現(xiàn)與工作站1不相仲伯，但價(jià)格卻要低于該工作站。在CAD應(yīng)用環(huán)境下，ThinkStation S30更是能快速的滿足各種應(yīng)用需求，色彩顯示非常逼真，線條也較為光滑。通過(guò)這次試用我們明白，企業(yè)在挑選工作站的過(guò)程中不但要考慮性能是否能滿足企業(yè)的應(yīng)用需求，也要充分考慮價(jià)格因素。選擇一款高性價(jià)比的產(chǎn)品不但能提升企業(yè)的研發(fā)效率，而且能極大的降低企業(yè)投入成本。 

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：ThinkStation S30在三環(huán)集團(tuán)研發(fā)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

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