正向研發
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
正向研發的實例教程
本期我們將繼續通過E-works 數字化企業網總編 、CEO 黃培先生以及安世亞太高級副總裁田鋒先生的對話內容，共同探討企業如何真正走向正向研發、如何真正實現仿真驅動設計。
點擊此處查看上期精彩內容《顛覆式創新：制造企業如何實現研發體系的進化？》
黃培
田總您好。當前，中國制造企業利用數字化手段提升產品創新能力十分緊迫。企業如何從逆向工程轉向正向研發？如何實現仿真驅動設計，實現研發數字化轉型？
田鋒
在數字化研發理想模型中，正向是三級跳的第二跳，用以解決創新問題。第一跳解決效率問題，減少浪費。第二跳就不能滿足于此，一定要有創造性，引入新技術，提升設計能力、創新能力。第二跳所采用的模型化技術，嵌入了大量的新技術，才能形成更高端的模型。正向設計擁有完整的V字流程，起點是MBSE，系統設計與仿真是核心。從用戶的真實需求開始，分解成非常細的技術需求，進入架構設計，再進入系統性設計。
在傳統設計中，更多的是改型或者仿制，很少會提及這些名詞。MBSE則特別強調基于需求的架構設計，進行系統性的設計，實現顛覆式創新。如果沒有架構設計，只能在細節處進行創新，所以過去的逆向工程都是在細節上進行創新，導致企業只知其然，很少知其所以然。
展開 增材思維是一場回歸設計本質、打破思維定勢、釋放設計自由度和激發創造力的革命；這場革命不僅是制造的革命，更是設計的革命，針對的不僅是產品研發設計人員，而是全體民眾。安世亞太倡導的精益研發與基于正向設計和增材制造的高端研發與先進制造整體解決方案必然在這場革命中經受實際應用的洗禮，進而不斷完善走向成熟，基于正向設計和增材制造的高端研發與先進制造整體解決方案就是安世亞太對“弘揚精益精神，創造智慧工業”這一初心和愿景的最新詮釋。
“相比于其它葉輪機械，燃氣輪機研發的難點在于其高溫和高速旋轉的工作環境。在高溫工況下，關鍵零部件會因熱膨脹和離心力作用而變形。”上海高研院副院長、和蘭透平首席科學家黃偉光博士對澎湃新聞（www.thepaper.cn）介紹說，如何使得設備的冷態設計在動平衡下能夠滿足熱態參數要求，是其中的關鍵。比如，運行狀態下壓氣機的轉動件和靜止件的間隙僅為0.2毫米，但該尺寸只有在滿轉速運行狀態下、溫度達到熱平衡之后才能實現，且壓氣機葉輪葉片在熱膨脹后會彎曲。這意味著，在設備設計中必須由熱態參數推算出冷態時的加工和裝配尺寸。
要解決上述問題，一種常用的做法是不對冷熱態參數作分析推導，直接拿國外機組進行測繪。知其然而不知其所以然，是長期橫亙在燃氣輪機國產化面前的一大障礙。“這種逆向設計在本質上就是仿制，需要不斷修改參數來試錯逆推，不僅試錯成本極高，而且很容易觸及專利問題。”黃偉光稱，和蘭透平在設計研發過程中，全部零部件均采用了正向設計，也即先設計熱態產品參數，再從中撇除熱膨脹、離心力帶來的變形等影響因素，折合得出冷態坐標數據進行加工。
此前，中國曾通過“打捆招標”方式引進了E、F級重型燃氣輪機的制造技術。但據澎湃新聞了解，上述中外企業合作過程并不涉及燃氣輪機設計研發合作。也就是說，中國企業只能采用來圖加工方式完成制造和銷售，卻無法參與聯合研發，更別說涉足利潤更為豐厚的燃氣輪機服務環節。
黃偉光認為，燃氣輪機的可靠性在于研發人員真正搞明白每個環節每個數據，能解釋每張圖紙和每份數據，使一切做到“可量化”、“可追溯”。燃氣輪機行業有句名言，“Devil is in details! 一切盡在細節中。”
燃氣輪機所涉學科和行業頗多，屬于牽引帶動性產業，其發展對于高溫材料、精密鑄造等都具有推動作用。
展開 這就對輪胎行業的研發能力提出了更高的要求，不僅要提升輪胎的燃油經濟性，也要降低輪胎的顆粒物排放指標。
總之，我國已進入工業化中后期，材料的作用顯得尤為重要，開展新材料強國戰略研究，對支撐我國制造強國戰略實施具有重要戰略意義。同時，發達國家對關鍵技術和產品的出口不斷設置壁壘，也迫使我國頭部企業紛紛轉向正向研發的隊列。只有從材料的源頭出發研究，我們才能更好地突破創新。
庭田科技，助力企業新材料的正向研發
庭田科技始終致力于為新材料的研發提供整套解決方案。從第一性原理到分子動力學的研究，再到跨尺度分析建模，及宏觀的材料性能分析（聲、光、電、熱、磁、力、流體等），庭田科技都有諸多解決方案。與此同時，為響應國家2060前實現碳中和的戰略目標，庭田科技也提供專業的碳足跡追蹤工具。
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關于 | 庭田科技
庭田科技，是一家專注于為企業正向研發提供專業的CAE/CAM/RDM/PLM軟件及高科技儀器設備的工程咨詢服務公司。總部位于上海市徐匯區，下設西安庭田信息科技有限公司，在深圳、香港均設有辦事處。庭田科技以最先進的技術、最完整的方案、最本地化的服務，賦能企業實現數字化轉型，構建智能制造生態系統。【全國熱線】400 633 6258
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從理解“能量釋放率”的驅動，到評估“斷裂內聚長度”的容錯能力，再到通過實驗獲取這些關鍵參數——這條從理論到實踐的道路，正是提升橡膠復合材料制品可靠性、實現正向研發的必經之路。
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.5c00663
希望本文對您有所啟發。
復雜機電系統的正向研發以及多屬性平衡
會議時間：14:00 - 14:40
主講人：聶立衛 售前資深技術顧問
主要從事系統建模和仿真研究，特別在整車匹配、整車駕駛性、制動轉向、傳動換檔品質及NVH等方面具有豐富的經驗。
直播內容：
復雜機電系統的正向研發涉及機、電、熱、液、控等多領域多物理場協同，涵蓋三電系統（電池、電驅、電控）能量與熱管理、電池壽命預測、電驅潤滑與冷卻設計，以及控制系統集成等核心工程挑戰。
復雜機電系統的正向研發以及多屬性平衡
會議時間：14:00 - 14:40
主講人：聶立衛 售前資深技術顧問
主要從事系統建模和仿真研究，特別在整車匹配、整車駕駛性、制動轉向、傳動換檔品質及NVH等方面具有豐富的經驗。
同時，Ansys包含多個功能模塊，能夠支持機電熱磁多物理場仿真，功能強大，是仿真融入正向研發，指導故障分析的重要幫手。
為了提高高速動車服役環境下功率器件主端子連接結構的服役可靠性，本文通過有限元分析對IGBT器件主端子結構焊層的疲勞可靠性進行研究，并且運用不同的理論預測焊層疲勞壽命并通過功率循環試驗進行了驗證。
首先，是深厚的技術底蘊與正向研發能力。魯渝能源的核心技術團隊深耕磁共振與磁共振無線能量傳輸領域多年。我們的無人機無線充電樁，并非實驗室技術的簡單移植，而是針對戶外惡劣環境（如高低溫、雨雪、風沙）進行了深度優化。例如，充電平臺采用了IP65級的防護設計，確保在復雜氣象條件下依然能穩定運行。
其次，是對行業應用的深刻理解。無人機種類繁多，其功率需求、起降方式、通信協議各不相同。
在展會現場，庭田科技作為一家專業為企業正向研發提供CAE/CAM/RDM/PLM 軟件及高科技儀器設備的工程咨詢服務先鋒，多年來始終堅守在數字化轉型與智能制造生態系統構建的前沿陣地。此次庭田科技的展示區域成為參會者關注的焦點。
做仿真，除了自己信，別人都不信9個月前
就必須做正向研發，做摸索和優化，此時仿真的必要性就體現了。
四、雖遲但到，吹自家產品
天洑作為中國領先的工業軟件企業，不僅開發了流體仿真軟件AICFD和結構仿真軟件AIFEM，還提出了更具體的正向研發路線。
路線一，自動優化。基于自動優化設計軟件AIPOD，讓尋優算法取代人工經驗，調用CAE軟件做多目標優化。
二、部分精彩演講預告
1.演講主題：工程機械數字仿真體系建設與思考
本次演講從工程機械典型作業場景及核心競爭力分析入手，闡述了仿真技術體系化應用對提升工程機械產品正向研發能力與產品核心競爭力的重要性，并重點介紹了三一數字仿真體系建設框架。
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部分精彩演講預告
演講主題：
工程機械數字仿真體系建設與思考
本次演講從工程機械典型作業場景及核心競爭力分析入手，闡述了仿真技術體系化應用對提升工程機械產品正向研發能力與產品核心競爭力的重要性，并重點介紹了三一數字仿真體系建設框架。
