內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)導(dǎo)者
廣西玉柴機(jī)器股份有限公司（“玉柴”）是國內(nèi)最大的內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)基地，不僅承接了若干國家級重大研發(fā)（R&D）項(xiàng)目，同時(shí)也為促進(jìn)國內(nèi)發(fā)動機(jī)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。隨著汽車市場競爭日益加劇，各種不同的市場需求為產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來了諸多挑戰(zhàn)，包括提高產(chǎn)品質(zhì)量、保持產(chǎn)品多樣化、加快產(chǎn)品更新等。
計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)軟件的重要作用在于，可以幫助用戶充分利用企業(yè)級信息系統(tǒng)，有效縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，幫助提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)更高效的協(xié)同。玉柴從諸多軟件供應(yīng)商中選擇了 Siemens PLM Software 作為其合作伙伴，合作范圍涉及從設(shè)計(jì)到開發(fā)、以及從應(yīng)用到服務(wù)的各個(gè)方面。玉柴工程研究院CAE 驗(yàn)證部門副經(jīng)理盧祥林是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，同時(shí)也是 NX™ 軟件 和 Simcenter 3D軟件 的主要用戶。他和 CAE 驗(yàn)證部門結(jié)構(gòu)分析科科長周陽春均擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并對企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r與產(chǎn)品規(guī)劃、以及 CAE 工具的升級優(yōu)化擁有深入獨(dú)到的見解。
嚴(yán)格遵守流程和質(zhì)量要求
作為獨(dú)立發(fā)動機(jī)制造商，玉柴提供各種型號的輕、中、重型發(fā)動機(jī)，產(chǎn)品線涵蓋車用、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船用、發(fā)電設(shè)備等廣泛用途。針對新產(chǎn)品研發(fā)，玉柴建立了一套嚴(yán)格的開發(fā)過程，明確定義各個(gè)階段的工作任務(wù)。其中， CAE 部門對整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)流程而言具有不可或缺的重要作用。例如，當(dāng)前CAE 主要用于在設(shè)計(jì)階段對產(chǎn)品程序的可行性進(jìn)行驗(yàn)證，并在選擇最優(yōu)程序的過程中發(fā)揮重要作用。
玉柴開發(fā)的所有發(fā)動機(jī)都嚴(yán)格按照玉柴的開發(fā)流程進(jìn)行了全面的CAE 分析。分析結(jié)果提出多項(xiàng)具有建設(shè)性意義的改進(jìn)建議，有助于大幅提升產(chǎn)品質(zhì)量和縮短開發(fā)周期。此外，在試驗(yàn)階段CAE 在進(jìn)行故障分析時(shí)，為快速查找故障原因等方面也發(fā)揮重要作用，比如玉柴新開發(fā)的某款發(fā)動機(jī)出現(xiàn)了氣門與活塞干涉問題，排查多種原因未果，CAE 介入后3 天找到了真正原因：供應(yīng)商在加工時(shí)由于標(biāo)記錯(cuò)誤導(dǎo)致后期裝配錯(cuò)誤。
這些事例充分證明了 CAE 軟件的優(yōu)勢。在很多其他 CAE 解決方案中， Simcenter 3D 軟件憑借其獨(dú)特的適用性、準(zhǔn)確性、可靠性等特點(diǎn)獲得玉柴青睞。 Simcenter 3D（ 前稱 NX CAE ）以 NX 平臺為建構(gòu)基礎(chǔ)，與 NX CAD 共同使用時(shí)可以實(shí)現(xiàn) CAD-CAE 無縫集成；玉柴利用其進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)活動至今已有近20 年。
市場變化和挑戰(zhàn)
隨著汽車市場競爭不斷加劇，高質(zhì)量、多樣化和靈活性已成為生產(chǎn)的關(guān)鍵特征。盧祥林和周陽春表示，不斷變化的市場需求不僅對企業(yè)戰(zhàn)略和決策有影響，同時(shí)也造成了很多產(chǎn)品開發(fā)問題和挑戰(zhàn)。
首先，個(gè)性化產(chǎn)品市場需求導(dǎo)致產(chǎn)品類別不斷增多。發(fā)動機(jī)開發(fā)涉及一系列 CAE 仿真和分析；同時(shí)，由于仿真工作貫穿整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程，對 CAE 分析的需求和有限的分析資源之間經(jīng)常產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致無法及時(shí)向設(shè)計(jì)工程師反饋 CAE 分析結(jié)果。
不斷增加的系統(tǒng)復(fù)雜性意味著產(chǎn)品開發(fā)流程需要跨部門合作。但是，設(shè)計(jì)師和 CAE 分析師通常屬于不同的組織，而這些組織之間必須進(jìn)行溝通、協(xié)調(diào)。 CAE 分析師提出改進(jìn)要求后，設(shè)計(jì)工程師對設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的修改。這個(gè)過程不斷循環(huán)重復(fù)，致使 CAE 分析無法緊跟項(xiàng)目時(shí)間表，充分發(fā)揮其效能。
此外，玉柴過去也沒有廣泛應(yīng)用 CAE 的傳統(tǒng)，只有少數(shù) CAE 工程師利用其來執(zhí)行仿真任務(wù)。大部分零件都沒有經(jīng)過結(jié)構(gòu)優(yōu)化處理，而產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師對 CAE 的需求不斷增加。
在復(fù)雜的仿真模型準(zhǔn)備階段，數(shù)據(jù)處理同樣存在很多問題。對 CAD 數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、修復(fù)以將其導(dǎo)入 CAE 軟件的過程需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，而且模型非常容易出錯(cuò)。
最后，CAE 團(tuán)隊(duì)的任務(wù)極具挑戰(zhàn)性。他們通常無法立即開始進(jìn)行分析，而是不得不完成一系列積壓的 CAE 任務(wù)。CAE 分析結(jié)果要到數(shù)天乃至數(shù)周之后才能傳到設(shè)計(jì)工程師手中。分析瓶頸導(dǎo)致無法與項(xiàng)目進(jìn)度保持同步。有時(shí)候，設(shè)計(jì)未經(jīng) CAE 分析便直接進(jìn)入了試生產(chǎn)階段。
值得信賴的合作伙伴，杰出的解決方案
2000 年初，玉柴開始引入 NX 軟件產(chǎn)品�，F(xiàn)在，玉柴使用 NX 作為其設(shè)計(jì)軟件，集成 Simcenter 3D 的 C AE 功能，并使用Teamcenter® 軟件作為其產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM) 解決方案。主要應(yīng)用范圍包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程圖、模具制作和 CAE 分析等。隨著 Simcenter 3D 軟件應(yīng)用的不斷推廣和深入，玉柴不僅緩解了市場需求和開發(fā)工作量之間的多種沖突，同時(shí)還有效縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，簡化了整個(gè)開發(fā)和設(shè)計(jì)流程。
在討論是否選擇Simcenter 3D 作為玉柴仿真軟件的過程中，盧祥林和周陽春根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對各種備選方案進(jìn)行了分析和比對。出于多種考慮，他們最終選擇了Simcenter 3D。
由于設(shè)計(jì)師將 NX 作為CAD工具使用，而Simcenter 3D 也以 NX 平臺為建構(gòu)基礎(chǔ)，這意味著他們不需要改變工作實(shí)踐就可以引入Simcenter 3D 。從使用 CAD 功能到執(zhí)行CAE 分析，用戶可以實(shí)現(xiàn)無縫過度，全部在熟悉的 NX 界面中完成。用戶對軟件的高度熟悉促進(jìn)了應(yīng)用推廣。
Simcenter 3D 與 Teamcenter 無縫集成，使CAE 用戶可以直接從 Teamcenter 中讀取CAD 模型數(shù)據(jù)；相較之下，其他 CAE 軟件產(chǎn)品必須通過中間文件讀取 CAD 數(shù)據(jù)，并且很容易丟失 CAD 模型數(shù)據(jù)。
Simcenter 3D 軟件額外的開發(fā)和定制工作相對較為容易。 Siemens PLM Software 的專家提供細(xì)致的支持服務(wù)，包括一對一培訓(xùn)和在線技術(shù)支持等。該軟件包括多個(gè)可用于客制化的應(yīng)用程序編程接口（API），可以訪問內(nèi)部對象。通過這些應(yīng)用程序編程接口，用戶可以開發(fā)各種自動化程序，定制 NX 和Simcenter 3D 功能。此外，一個(gè)分步編程向?qū)Э梢詭椭脩糨p松開發(fā)額外的系統(tǒng)功能。
Simcenter 3D 具有強(qiáng)大的自動化網(wǎng)格劃分功能，完全無需第三方軟件的協(xié)助。擁有一百萬個(gè)自由度的模型，只需 10 分鐘便能完成網(wǎng)格劃分。整個(gè)過程簡單快捷，不同于其他網(wǎng)格劃分工具需要進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理。
自定義編程、優(yōu)化和客制化
隨著業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，玉柴也改變了 CAE 的應(yīng)用范圍，以滿足其業(yè)務(wù)需求。玉柴將CAE 工作分為兩個(gè)領(lǐng)域：“創(chuàng)新”和“成熟”。成熟領(lǐng)域負(fù)責(zé)解決大量簡單的重復(fù)勞動。NX 通過利用簡單易用的仿真模板實(shí)現(xiàn)了此類重復(fù)勞動的自動化；而這些模板是由 CAE 專家使用 Simcenter 3D 所創(chuàng)建，可以由設(shè)計(jì)師用來執(zhí)行 CAE 分析指導(dǎo)流程�；贜X 和 Simcenter 3D 的編程功能，玉柴已經(jīng)創(chuàng)建了三個(gè) CAE 模板，供設(shè)計(jì)師使用。
NX 與 Simcenter 3D 還為玉柴帶來了另一項(xiàng)流程變更：設(shè)計(jì)工程師可自行對其所完成的零件設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，而無需將仿真工作轉(zhuǎn)移至 CAE 部門，亦無需等待或轉(zhuǎn)換模型，從而節(jié)約大量時(shí)間，并使得整個(gè)項(xiàng)目都能有效利用 CAE 分析。同時(shí)，設(shè)計(jì)工程師還能利用CAE 對多個(gè)備選設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，選擇最佳設(shè)計(jì)進(jìn)行試生產(chǎn)。此舉的一大優(yōu)勢在于，設(shè)計(jì)師對 NX CAD 模型進(jìn)行修改后，Simcenter 3D 分析模型也會自動更新，使工程師能夠快速對多個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。
此外，通過使用分析模板，設(shè)計(jì)工程師還可以將 CAE 分析技能用于零件的仿真分析。使用模板既不需要額外的技能學(xué)習(xí)，也不需要改變設(shè)計(jì)工程師的工作習(xí)慣。以工程師為主導(dǎo)的分析功能高效實(shí)用，與專家執(zhí)行的 CAE 分析工作相輔相成。
盧祥林和周陽春強(qiáng)調(diào)道，隨著產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，玉柴仍需實(shí)現(xiàn)每一計(jì)算流程的標(biāo)準(zhǔn)化，形成專屬的仿真流程和數(shù)據(jù)庫，打造公司的設(shè)計(jì)專長。公司計(jì)劃繼續(xù)深入開展自定義程序開發(fā)，讓專業(yè)仿真工程師可以專注于執(zhí)行結(jié)果分析，為設(shè)計(jì)工程師打造更易于使用的工具。玉柴將與 Siemens PLM Software 緊密合作，持續(xù)增強(qiáng)能力，追求更高的成就。“玉柴以杰出的產(chǎn)品開拓市場，以優(yōu)秀的質(zhì)量贏取客戶，以創(chuàng)新推動未來發(fā)展，”盧祥林說。“ 在 Siemens PLM Software 的大力支持下，我們的未來必定將更加美好。”
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(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：NX 與Simcenter 3D軟件縮短產(chǎn)品開發(fā)周期
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