01、汽配行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)現(xiàn)狀

在當(dāng)下的汽配行業(yè)中，產(chǎn)品相對固定的批量生產(chǎn)性汽配企業(yè)占據(jù)著重要地位。這類企業(yè)通常肩負(fù)著為多個主機廠配套的重任，多個項目并行研發(fā)制造是常態(tài)。從企業(yè)的日常運營來看，由于不同主機廠的需求存在差異，即使是相對固定的產(chǎn)品，也需要針對不同項目進(jìn)行定制化調(diào)整。例如，在為不同品牌主機廠生產(chǎn)方向盤時，雖然產(chǎn)品核心功能和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相似，但在外觀造型、尺寸精度以及與整車的適配性等方面會有獨特要求。

產(chǎn)量大、并行項目多的情況，使得企業(yè)的研發(fā)制造壓力劇增。在這種復(fù)雜的業(yè)務(wù)環(huán)境下，汽配企業(yè)為了確保產(chǎn)品質(zhì)量和滿足主機廠的嚴(yán)格要求，基本都會從自身研發(fā)流程要求出發(fā)，積極開展CAE仿真分析。

從自身研發(fā)流程角度，CAE仿真能夠在產(chǎn)品設(shè)計階段就對各種性能指標(biāo)進(jìn)行模擬預(yù)測，提前發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)計缺陷，避免在后續(xù)的實際生產(chǎn)中出現(xiàn)問題，從而降低研發(fā)成本和時間成本。例如，通過CAE仿真可以模擬方向盤在不同工況下的受力情況，提前優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保產(chǎn)品的強度和耐久性符合要求。同時主機廠出于對整車性能和安全性的考慮，也會希望汽配供應(yīng)商能夠提供詳細(xì)的CAE仿真報告，以證明其產(chǎn)品在各種條件下的可靠性。

但是多個項目并行開展CAE仿真分析，無疑會加劇汽配企業(yè)仿真部門的壓力，包括人力資源的壓力、仿真準(zhǔn)確性的壓力，最大的壓力來自于仿真的周期。

筆者從智能座艙頭部制造企業(yè)延鋒國際了解到，就其主打產(chǎn)品汽車座椅而言，從用戶直觀感受來看，每輛車的座椅似乎并無太大差異。然而在實際的產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程中，基本上每款座椅都需要進(jìn)行CAE模型驗證。

整個CAE模型驗證流程涉及多個精細(xì)環(huán)節(jié)，從模型搭建、參數(shù)設(shè)定到模擬計算與結(jié)果分析，每一步都需要專業(yè)的技術(shù)人員投入大量時間和精力。這一過程往往漫長，整個周期可能長達(dá)四到五個月之久。重復(fù)性的CAE模型驗證工作以及不斷累積的項目任務(wù)，使得仿真工程師的工作負(fù)荷日益沉重。在經(jīng)過如此長時間的驗證工作后，最終誕生的新產(chǎn)品，與上一代產(chǎn)品相比，產(chǎn)品的差異度大概只有10%-15%左右。

事實上，這種工作負(fù)荷過重、面臨客戶質(zhì)疑以及滿足管理層快速穿透需求的困境，并非個別企業(yè)的現(xiàn)象，而是整個汽車行業(yè)普遍面臨的痛點。在追求產(chǎn)品創(chuàng)新與技術(shù)升級的道路上，如何平衡工作效率、結(jié)果準(zhǔn)確性以及產(chǎn)品推出速度，成為了亟待解決的關(guān)鍵問題。

02、延鋒國際AI應(yīng)用

在努力突破行業(yè)困境的進(jìn)程中，延鋒國際選擇了Altair的physicsAI，并選擇了方向盤骨架這一相對標(biāo)準(zhǔn)化、單一化的產(chǎn)品作為AI與CAE融合的切入點。通過20多個歷史項目的實際工程數(shù)據(jù)，并選取不同OEM普遍要求的關(guān)鍵性能指標(biāo)，為后續(xù)的技術(shù)驗證與應(yīng)用探索奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

方向盤的形狀具有一定規(guī)則性，在產(chǎn)品迭代或針對不同客戶需求進(jìn)行設(shè)計變更時，往往只需進(jìn)行一些微調(diào)，像是在特定區(qū)域稍微加寬、變窄，或是調(diào)整弧度使其更圓、更扁等。這類設(shè)計改動在CAD軟件中進(jìn)行操作時，憑借其便捷的圖形編輯功能，能快速完成修改，高效響應(yīng)設(shè)計需求。

然而CAE分析需要對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，每當(dāng)方向盤設(shè)計有變動，就必須重新繪制網(wǎng)格。要精確繪制出高質(zhì)量網(wǎng)格還是有難度的，這一過程非常消耗時間，拖延整個項目的交付周期。

延鋒國際嘗試使用Altair physicsAI做模型訓(xùn)練。physicsAI的操作極為簡易，依托其簡潔且高效的UI界面，工程師能夠輕松選定若干特征點并快速導(dǎo)入數(shù)據(jù)，可以自動幫你完成后續(xù)步驟，相比于其他預(yù)測類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型搭建的產(chǎn)品，physicsAI的操作難度大幅度降低，并且讀取結(jié)果的耗時大幅縮短。

延鋒國際率先選擇從相對基礎(chǔ)的模態(tài)分析入手，評估Altair physicsAI的表現(xiàn)是否能達(dá)到預(yù)期。從分析結(jié)果來看，最終呈現(xiàn)的整體訓(xùn)練非常理想，在數(shù)據(jù)的擬合與預(yù)測上表現(xiàn)出色。

借助physicsAI，工程師無需成為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家，也無需精通復(fù)雜編程，僅憑手頭的數(shù)據(jù)，就能輕松開展模型訓(xùn)練工作。這一轉(zhuǎn)變，極大地降低了技術(shù)應(yīng)用的難度，讓更多精力得以投入到核心業(yè)務(wù)的優(yōu)化與創(chuàng)新中。

延鋒國際還基于RapidMiner工具開展方向盤骨架案例的數(shù)據(jù)分析模型訓(xùn)練。RapidMiner操作直觀、算法豐富，經(jīng)團(tuán)隊對關(guān)鍵數(shù)據(jù)的分析挖掘與參數(shù)調(diào)試，最終數(shù)據(jù)指標(biāo)結(jié)果非常不錯。

對于如何選擇搭配使用physicsAI和RapidMiner這兩款Altair的AI工具。延鋒國際得出了一些總結(jié)性結(jié)論：

對于一些指標(biāo)性的性能要求：

?有比較清晰的數(shù)據(jù)邏輯，就可以使用RapidMiner得到滿足精度要求的測試結(jié)果。

?對于需要關(guān)注結(jié)構(gòu)變形、云圖類的輸出，physicsAI可能是更好的工具，可以幫你把從前到后全流程做一個比較好的集成，而且能將結(jié)果以云圖的方式展示。

?訓(xùn)練數(shù)據(jù)量是根本，如果沒有足夠多的案例數(shù)據(jù)支撐，模型能學(xué)習(xí)到的工程知識點還是相當(dāng)有限的。

?算力對于AI的應(yīng)用非常重要。延鋒作為一個TO1供應(yīng)商，可以把各種各樣不同客戶的同類產(chǎn)品數(shù)據(jù)放到一起，而對于OEM，在開發(fā)的車型不是非常多的情況下，要做一類產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集積累就會比較困難，有可能需要通過仿真的方式主動產(chǎn)生數(shù)據(jù)，所以算力對于AI的應(yīng)用也是一個非常重要的點。

此外，RapidMiner還助力延鋒國際將歷年運營數(shù)據(jù)與管理系統(tǒng)對接。幫助延鋒國際實現(xiàn)了在實際運營中便捷地評估總體業(yè)務(wù)量、把握業(yè)務(wù)趨勢，合理調(diào)配資源。

同時，也能從微觀層面，跟蹤日常業(yè)務(wù)任務(wù)、趨勢及狀態(tài)，判斷其是否契合管理層預(yù)期，以及任務(wù)是否及時追蹤與關(guān)閉。客戶關(guān)注的整體交付效率也一目了然，全方位幫助延鋒國際精準(zhǔn)洞察整體業(yè)務(wù)健康程度。

早在十幾年前，延鋒就前瞻性地在IT端投入大量資源，全面開啟數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過搭建各類系統(tǒng)，積累了海量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，生成試驗報告、仿真報告、仿真模型以及工程文檔，沉淀下豐富的知識資產(chǎn)。

AI工具為延鋒國際帶來了飛躍式的效率提升，成功攻克了多年來困擾效率的效率難題。以RapidMiner為例，它不僅解決了大批量的工程問題，還極大地優(yōu)化了管理流程。只要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)相對完善，略作清理后對接RapidMiner，即可實現(xiàn)“即插即用”，快速對整體團(tuán)隊的運營效率進(jìn)行評估，為決策提供有力依據(jù)，讓延鋒國際的工作開展更加高效、精準(zhǔn)。

03、結(jié)語

對于規(guī)模化汽配企業(yè)，應(yīng)用Altair的AI產(chǎn)品矩陣，不僅可以在工程研發(fā)環(huán)節(jié)和CAE結(jié)合大幅縮短仿真的周期，還能大幅提升整體運營的效率，延鋒國際對AltairAI的應(yīng)用，是一個已經(jīng)落地并已取得顯著成效的可參考學(xué)習(xí)的成功案例。

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