研發工具
關注創建者：經緯恒潤 創建時間：2019-08-21
研發工具的視頻教程
面向工程仿真的高性能云計算丨達索3DEXPERIENCE云平臺概述
達索系統提供一套完整的研發工具，從早期產品構思到基于物理的優化，再到制造仿真和運維。達索云平臺允許對軟件和計算基礎設施進行交鑰匙訪問，為基于云的模擬提供一個一體化的解決方案。 隨著物理仿真已成為產品、系統設計和優化階段的重要組成部分，達索系統的SIMULIA品牌專注于提供強大的多物理/多尺度仿真應用組合。其中包括力學、流體和電磁學、振動聲學、多體模擬和設計優化。
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無人駕駛的功能安全，SOTIF，信息安全分析方法及應用
ANSYS自動駕駛系列Webinar，結合自動駕駛系統的研發講述ANSYS工具如何助力自動駕駛的開發驗證，本期重點為ANSYS無人駕駛的功能安全，SOTIF，信息安全分析方法及應用講解。
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仿真技術之自動駕駛感知視界-ANSYS傳感器仿真（攝像頭和激光雷達）
ANSYS自動駕駛系列Webinar，結合自動駕駛系統的研發講述ANSYS工具如何助力自動駕駛的開發驗證，本期重點為ANSYS自動駕駛解決方案之傳感器仿真（攝像頭和激光雷達）。
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研發工具的實例教程
案例背景
江蘇大藝科技股份有限公司使用海克斯康Cradle CFD軟件搭建了一個電動工具測試的虛擬環境，降低了電動工具的開發成本，同時加快了開發進度。
大藝科技成立于2012年，是一家集鋰電工具研發、生產、銷售及服務為一體的科技創新公司。憑借卓越的產品研發、技術創新和全方位的服務，大藝科技現已發展成為國內領先的鋰電工具品牌。在大藝科技的研發進程中，從最初的概念設計，到最終實體呈現的原型機誕生，整個團隊始終錨定極致卓越的目標，以近乎嚴苛的態度鉆研電動工具的每一處細微角落。無論是核心動力系統的精密調校，還是外觀防護材質的精挑細選，乃至內部線路布局的科學規劃，團隊都秉持著 “錙銖必較” 的精神，絕不放過任何一個組件細節。他們深知，正是這些微末之處的精研打磨，方能匯聚成產品性能的卓越飛躍。
Cradle CFD不僅便捷高效，而且使用也非常簡單。它不需要大量的RAM空間和電源功率，其仿真條件設置方便快捷，計算收斂速度更是無與倫比。對數值求解過程的控制以及定制化的支持均超同類軟件，同時其后處理和UI體驗在同類型軟件中均為一流水準。在計算流體力學分析領域，海克斯康的Cradle CFD真正重新定義了效率和用戶體驗。
電動工具研發優化需求帶來的挑戰
自投身電動工具研發領域起始，大藝科技團隊便敏銳洞察到一個關鍵難題：如何妥善解決電動工具內部定子與轉子在運行過程中的散熱問題。這二者作為電動工具的核心動力部件，工作時產生的高熱量若不能及時散發，不僅會大幅折損其工作效率，更可能嚴重影響使用壽命，甚至危及整個工具的運行穩定性。然而，散熱問題的解決絕非易事，僅僅著眼于降溫手段還遠遠不夠。為了能夠精準且全面地掌控電動工具內部各個區域的熱環境狀態，團隊深知必須實現對內部任意位置風速與溫度的便捷查看。
展開 匹茲堡大學負責研究工作的副校長Mark Redfern指出：“通過與ANSYS這樣的業界領先企業展開合作，我們能充分了解到各企業在產品研發等領域所面臨的實際挑戰，這是非常重要的信息。這項合作對我們的教學和科研工作起著重要的指導性作用，有助于確保我們所做的工作始終處于科技前沿，能夠造福社會。通過加強與ANSYS的合作，我們的增材制造研究水平將在當前的基礎上得到大幅提高。”
增材制造能夠在創建微米級和納米級組件時實現精確控制，工程師需要新的工藝和軟件來研發相關部件，從而確保在一系列條件下能夠正常工作。仿真驅動的產品研發可在工程師確定具體材料和設計選項之前，提前虛擬探索各種設計選項的屬性，從而實現設計流程的跨越式發展。基于物理場的計算工具有一個顯著優勢，即它能夠測試上百萬種設計、材料、流程和形狀的組合，從而在工程師打造單個物理原型之前找到最佳設計方法。這種新方法不僅會開啟創新型物理產品研發的浪潮，而且還有助于實現更加節能、更具可持續性的設計。
在America Makes（美國國家增材制造創新研究院）提供的聯邦政府資金支持下，ANSYS和匹茲堡大學在該領域的合作正式啟動。匹茲堡大學的研究領域包括研發新工具，從微觀層面對成品組件內部構造進行優化，從而提高強度和結構完整性，減輕重量，降低成本，同時實現可持續發展的生產方法。
ANSYS的總裁兼CEO Jim Cashman指出：“行業情況日新月異。企業經營若仍固守成規，就無法實現長足的創新發展。通過與匹茲堡大學合作，我們正積極推動尖端科學，研發高級工具，在增材制造的新時代為客戶提供支持。我們將通過合作解決最艱巨的挑戰，幫助工程師打造符合未來需求的產品。”
2014年以來，斯萬森學院的增材制造研究人員已吸引了美國制造、美國國家能源技術實驗室、美國國家科學基金會和賓夕法尼亞州高級制造研究提供的逾600萬美元資助。
展開 這種綜合全面的數字仿真能深入了解需要 多大暖通空調功率或加熱器功率才能在不影響車輛溫度舒適度或車輛美觀的前提下實現高續航里程，即便是在極為復雜的建模場景中，達索系統的工具包也可以協助工程師輕松開展一體化系統優化。
要點總結
電動汽車設計是一項挑戰，不僅因為電動汽車采用全新的車輛結構，也因為系統效率和客戶體驗方面的嚴格要求。達索系統可提供電動汽車設計的一套完整解決方案，包括早期概念階段和最終驗證，以及單個組件和子系統模型或整車集成。達索系統的仿真工具包覆蓋了所有相關的物理場仿真，從而有助于評估所有系統和關鍵績效指標。此外，一體化仿真功能還可幫助用戶優化整車能源管理，助力用戶開發出毫不妥協的產品。
展開 隨著計算機技術的發展，數字化技術的應用越來越廣泛，各類計算機輔助技術（CAX）在產品設計中發揮著越來越重要的作用，基于“數字樣機”的數字化綜合設計技術可以在產品開發前期完成產品的設計、裝配、性能評價與分析，繼而使得研發周期大大縮短、研發成本顯著降低。
01行業需求
復雜產品是指客戶需求復雜、產品組成復雜、產品技術復雜、制造過程復雜、項目管理復雜的一類產品，如航天器、飛機、汽車、水電設備、武器系統等，通常是一個復雜的大系統。它由成千上萬個零部件、子系統組成，通常涉及機械、控制、電了、液壓、氣動、軟件等多個不同學科領域。開發過程要考慮的方面很多，控制的難度也非常大。從空間上分析，一個系統的設計要考慮到同其它系統之間的配合問題，盡量避免出現沖突現象，在資源等方面都要進行協調;在時間上分析，在系統的設計階段設計失誤需要制造出來之后才能發現，這樣出現大規模返工現象，造成資源時間浪費，這都是傳統過程管理所不能解決的。而且復雜產品的客戶需求復雜，系統組成復雜，與外界交互關系復雜，產品技術、制造過程、項目管理都復雜。復雜產品的設計開發過程涉及到多種學科技術，也涉及到大量的人員和工具。因此復雜產品具有大型、高成本、系統復雜、技術含量高、項目周期長的特點。
02行業問題
傳統的設計流程是一種試驗驅動的設計過程，其典型特征是串行工作和后期驗證，由于設計人員基于獨立的模型開展設計，設計數據難以共享，多專業難以有效協同；各設計階段內部的驗證不足，主要依賴后期的物理試驗進行驗證，容易造成跨階段的更改和設計迭代，最終給研制成本和周期帶來很大的挑戰。
展開 設計挑戰
AEG電動工具有限公司被公認為“德國中小型企業中最具創新性公司百強”之一，它是居于市場領先地位的重型便攜式電動工具制造商和銷售商。AEG的系列產品包括100多種不同類型專用行業的工具，包括錘、沖擊鉆和金剛石鉆，角向和直向磨床，鏤花鋸和圓鋸。AEG的設計團隊負責解決馬達冷卻和空氣流動問題。設計工程師Markus W?rner這樣解釋道：“隨著電動工具越來越簡潔，我們對電機散熱問題進行調查，以便更深入了解所采用的冷卻方法的效果。”
在德國南部設施工程中，電動工具設計采用兩個不同品牌：AEG電動工具和Milwaukee電動工具。工具基于同一平臺，這使得通過修改機器部件，就可以滿足不同用戶需求。模塊化設計使得AEG實現兩種不同的外觀設計。CAD經理Peter Henske表示：“不同的外觀設計和內部元件導致機器內部完全不同的氣體流動。測試每個配置會花費大量時間。但是通過仿真，我們可以確定所有不同配置下產生的效用,確保基于同一平臺的所有機器正常運作。
解決方法和優勢
為了測試使用PTC公司的Pro/ENGINEER Wildfire所形成的設計理念，設計團隊采用EFD.Lab了解熱和氣體流動影響。W?rner 表示：“最近一項計劃中，我們在設計早期階段使用EFD.Lab，使得發動機散熱性能提高20%，且這方面的改進速度也遠遠超過以前。我們選擇EFD.Lab，因為它易于使用。比如，通過使用EFD.Lab，我們無需定義流體領域——軟件可自行定義。”大多數傳統流體流動模擬程序要求用戶生成“模型”部件代表（空）流體領域——這一過程極其耗費時間，因為用戶需要手動確定每個領域，然后生成幾何形狀以填補它。對于內部和外部流體流動，EFD.Lab能通過自動區分固體和流體區域，生成流體域，以節省時間和精力。
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研發工具的相關專題、標簽、搜索
研發工具的最新內容
（一）基礎研發工具：低成本快速驗證
適合實驗室初期調試、算法迭代，性價比高。
動力與連接（電池、電控系統等）、關鍵材料與數據（PEEK 等特種材料、數據采集設備）
控制與計算 AI 芯片：GPU、NPU、專用 AI 計算芯片、邊緣計算盒子、工控機、AI 計算模組等
場景應用與行業解決方案：汽車 / 電子制造、醫療康養、物流倉儲、教育培訓、智能家居等領域的集成解決方案
機器人制造與全生命周期服務：專用生產設備、裝配流水線、代工服務，以及檢測、校準、維修、保養服務和研發測試工具鏈
OAS 軟件在遠心物鏡設計領域的精準性與高效性得到驗證，其一體化的設計、分析與優化能力，可作為遠心物鏡及各類精密成像鏡頭研發的可靠技術工具，助力提升光學檢測系統的整體性能與測量精度。
動力與連接（電池、電控系統等）、關鍵材料與數據（PEEK 等特種材料、數據采集設備）
控制與計算 AI 芯片：GPU、NPU、專用 AI 計算芯片、邊緣計算盒子、工控機、AI 計算模組等
場景應用與行業解決方案：汽車 / 電子制造、醫療康養、物流倉儲、教育培訓、智能家居等領域的集成解決方案
機器人制造與全生命周期服務：專用生產設備、裝配流水線、代工服務，以及檢測、校準、維修、保養服務和研發測試工具鏈
面對日益激烈的市場競爭，企業需要更高效的研發工具助力創新升級。Altair Compose，以全能計算能力、高效自動化體驗、深度生態集成與靈活成本控制，成為工程研發的“得力助手”。
現在就解鎖Altair Compose，告別工程計算的繁瑣困境，讓研發效率翻倍，讓創新設計提速！立即申請試用，開啟高效工程研發新體驗！
仿真是此項研發中的重要工具，為作者節約了大量方案選擇時間，減少試驗次數，節省人力，降低風險。
張總表示，天洑軟件作為定位于“下一代智能工業軟件的全球引領者”，始終堅持以仿真、優化及工業AI為核心，持續構建具有自主知識產權的產品與解決方案體系，致力于為全球高端制造業提供先進的研發工具與智能化平臺。
在交流環節，雙方重點探討了當前工業軟件領域的技術突破方向、產學研協同創新機制以及行業高質量發展路徑。
同時，針對高壓線纜屏蔽效能、DC\DC 變換器輻射發射等問題，也在持續推進建模精度提升與誤差修正，努力實現從分析工具向研發決策引擎的進階。
隨著汽車電磁環境日益復雜、功能安全要求提升， EMC 仿真正從輔助分析轉變為系統設計中不可或缺的核心環節。
<p class="ql-align-right">*丁培林</p><p class="ql-align-right">——東風商用車技術中心CAE及仿真試驗室科長</p><p class="ql-align-right">東風汽車公司CAE委員會副主任委員</p><p><br></p><p>在汽車產業向“電動化、智能化、數智化”加速演進的今天，仿真技術正從輔助工具走向研發體系的中樞。
*丁培林
（東風商用車技術中心CAE及仿真試驗室科長、東風汽車公司CAE委員會副主任委員）
在汽車產業向“電動化、智能化、數智化”加速演進的今天，仿真技術正從輔助工具走向研發體系的中樞。如何將仿真從“工具應用”躍升為“流程閉環”與“體系賦能”，成為領先車企的關鍵命題。東風商用車，作為國內中重卡領域的頭部企業，率先完成從工程應用到仿真體系化建設的轉型升級。
