敏捷工程的案例
在航空航天行業使用敏捷工程開發復雜產品
敏捷產品開發可加快上市速度
消除創新的絆腳石可幫助降低技術風險、掌控產品開發流程，從而始終保持按計劃和預算實施。但如果您可以在實際制造前對您最為復雜的設計進行飛行模擬，從而在設計的早期階段便確保產品的性能、工藝性、支持能力呢？敏捷工程方法已經在軟件行業證明了其價值。行業變化日新月異，航空航天及國防企業也有機會采用同樣的方法獲得成功。
航空航天設計中使用的新一代工具
現在就憑借敏捷工程獲得成功！借助敏捷開發方法和數字化的強大力量制定可加快產品開發的項目計劃。構建協同式基于模型的設計環境，使電氣、機械和軟件學科相融合，從而促進迭代式創新設計，通過虛擬驗證和制造來“測試”設計。
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展開 敏捷工程助推航空航天領域生產率（免費領文檔）
Siemens Xcelerator 平臺
正如此 CIMdata 白皮書中闡述的，采用能夠形成數字線程的特定工具，譬如西門子 Xcelerator 產品組合中的工具，A&D 企業能夠將敏捷度最大化、將風險最小化，同時借助敏捷方法實現之前難以想象的開發效率。此外，得益于不同工程工具之間、項目管理解決方案、業務數據和整個 BOM 的無縫集成，A&D 行業在應對不斷增長的、要求更高效率的方面，無疑將旗開得勝。
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展開 案例分享 | 大眾汽車公司在工程開發中采用 MSC Nastran Modules功能提升設計敏捷性、協作性
眾所周知，在有限元領域，傳統有限元分析建模包含多個零部件和子結構，然后將它們編排到有限元代碼中（例如 MSC Nastran 里的‘include’文件）以便進行交換。在使用這些 INCLUDE 文件時需要遵守嚴格的編號準則，以免 INCLUDE 文件之間出現 ID號沖突。
在 MSC Nastran 中要求建立整個模型時不得出現 ID號重復。這種建模方式提供了獨立的 INCLUDE 文件，在車輛設計發生更改時能夠輕松應對重復使用和互換的情況。但是，采用這種方法時用戶必須遵守復雜的編號方案，因此管理這些文件非常困難。這種方法既要有高度的紀律性，又要進行監督，因為它需要根據新的需求定期進行調整。
大眾汽車通過多年來與 MSC 軟件建立的長期合作關系受益匪淺。大眾汽車不僅將來自 MSC 軟件的先進技術運用于自身的分析工作中，還推動了新的 MSC Nastran 開發需求。最近的開發需求之一是
展開 憑借敏捷產品開發探索航空航天及國防行業的新前沿（免費領視頻）
敏捷開發已不再僅僅是一種軟件開發方法。所有工程學科都逐漸開始采用敏捷開發方法并取得了積極的成果。對于那些愿意拋棄傳統產品開發思維模式的航空航天及國防企業而言，敏捷開發方法已展現出了巨大的前景。
該行業的一個共同主題就是需要加大創新，同時減少在每個項目中投入的勞動力。在本次網絡研討會中，CIMdata 和西門子將闡述產品設計和工程如何實現敏捷工程方法，使規模更小的團隊也能夠使用這種方法在更短的時間內生產出質量更佳的產品。
航空航天及國防行業的敏捷開發方法
航空航天及國防企業意識到他們需要調整其產品開發思路。很多團隊都在向集成式工程團隊的方向轉型，將軟件、電氣和機械學科相結合，其中系統可進行交互，同時工程師本身也可攜手合作。但在很多情況下，他們所使用的軟件卻不是這樣。
當每個工程團隊的軟件所生成的數據與其他團隊不兼容時，信息就必須通過手動方式轉換，或者通過使用轉換程序來進行“簡化”。無論采用哪種方法，創新性和速度都會遭受影響。通過采用從一開始便實現集成的軟件生態系統，可避免這些問題。
憑借這種核心集成水平，開發團隊可以轉而采用支持設計探索和多次迭代的敏捷開發方法，而無需在其項目中額外投入大量時間。敏捷開發提供一種全新、互聯的方法。
敏捷產品開發
通過將重點從冗長的開發階段轉移到多個短期沖刺，可以推動創新性和靈活性，這樣一來，便可更加頻繁地進行驗證與確認。通過持續測試、驗證和確認，敏捷產品開發可使航空航天制造商迅速滿足每段工程沖刺中的需求，從而更快讓復雜項目落地。在沖刺結束時，團隊將能夠確認他們虛擬測試的內容。使用敏捷工程方法，可在開發流程中的任意節點輕松加入新功能，進而適應新的市場需求。本次由 CIMdata 和西門子聯合主辦的網絡研討會將更加深入地探索這種通過敏捷沖刺提供持續反饋的價值所在。
展開 
我是 Peter Weitzman，這就是我的前處理方式
2023 年 3 月 26 日? 8 分鐘閱讀
大家好，我是 Peter Weitzman，我是 Concepts NREC 的敏捷工程軟件總裁。我領導著一個由軟件開發人員、應用工程師、產品經理和銷售人員組成的團隊，他們開發、銷售和支持用于渦輪機械設計和制造的專業軟件。在過去的八年里，我一直在做這份工作。我們有兩大軟件產品線：CAE（計算機輔助工程）和CAM（計算機輔助制造）。CAE 軟件是一套完整的渦輪機械設計套件，從熱力循環開始一直到詳細的 3D 設計，包括 3D CFD 和 FEA。該系統的 CFD 部分是來自 Cadence（以前稱為 NUMECA）的 Fine Turbo 產品，我們已經將其無縫集成到我們的整體設計系統中，并且正在集成到 Cadence FidelityTM 平臺中。CAM 軟件稱為 MAX-PAC，它從渦輪機械部件的 3D 幾何開始，生成 5 軸 CNC 加工指令以銑削零件。
渦輪機械是旋轉流體機械，因此泵、壓縮機和渦輪機是渦輪機械的主要類別。燃氣渦輪發動機、火箭發動機、渦輪增壓器、大型制冷冷卻器、許多工業過程壓縮機、石油和天然氣管道、電子冷卻、許多綠色能源回收設備以及吸塵器和吹風機等消費品中都存在渦輪機械部件。
渦輪機的例子。
我管理著開發和集成 CFD 代碼的人員，我確實不時運行 CFD，但我不認為自己是“CFD 人”。我的本科和碩士學位是電氣工程（分別來自塔夫茨大學和科羅拉多大學），在我回到達特茅斯學院攻讀博士學位之前，我設計了一年的微波集成電路。我的博士學位 項目是開發一個 PDE 求解器（用于近軸波動方程），這是一種光束傳播方法，用于計算光在光纖中的“流動”，包括非線性效應，所以我確實很欣賞開發一個數值 PDE 求解器。那是在我攻讀博士學位期間。項目，我培養了對編碼的熱愛，使我走上了工程軟件的道路。
展開 西門子官方行業資料合集：機械、航空航天、能源、船舶
不切實際的物聯網
5
電子書：助力機械制造商的虛擬工廠驗收
6
探索 NX 如何推動創成式技術
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利用新技術優化車間運營
資料介紹：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1857697
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航空航天
1.敏捷工程助推航空航天領域生產率
資料介紹：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1856413
2. eVTOL電動垂直起降飛行器
(1) 持續升空 – 數字化轉型時期的eVTOL飛行器
(2) 利用數字化技術，實現eVTOL空氣動力學設計
(3) eVTOL功率密度與熱量管理
(4) 利用復合材料和增材制造技術進行eVTOL結構設計
(5) eVTOL電氣系統設計與合規認證
資料介紹：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1856412
3.
展開 TURBINE TECH 2023 | Cadence 詮釋渦輪機械應用先進 CFD 技術
設計優化工作流程
基于 Concepts NREC 敏捷工程設計系統的葉輪機械初步設計，在多級軸向/徑向葉輪機械的設計與分析中融入了最先進的損失模型、交互式流道改型、葉片設計、滿足特定的設計標準的自動幾何調整、快速評估偏離設計點的性能曲線生成，以及最終三維幾何形狀的詳細設計。葉輪機械初步設計還可與三維 CFD 分析工具無縫集成。
Fine Design3D 是一個多學科葉輪機械穩健設計優化工具，其獨特的 CAE 環境優化軟件融入了嵌入式設計系統、最先進的優化算法、敏感性分析、不確定性分析、多學科優化和穩健的設計優化能力。
高保真度仿真的典型案例
自 Cascade Technologies 加入 Cadence 大家族以來，極大地擴展了高保真 CFD 仿真系統創新產品組合。Cascade Technologies 擁有高保真 CFD 完整軟件解決方案的技術專家，是多物理仿真 GPU 加速的領導者，擁有完全 GPU-resident 求解器，可大大縮短收斂時間，同時有助于提高所設計和制造系統的耐用性和性能。
Yannick Baux 介紹的幾個經典案例包括：NASA 采用 charLES 的全通道仿真的附面層吸入式渦扇發動機案例研究（動態失速）；針對進場條件和低噪聲 OGV 的 NASA 風扇 SDT 基準的 GPU 加速仿真；針對高壓渦輪機葉片傳熱（VKI-expts）的轉捩預測中的雷諾數敏感性；針對羅爾斯·羅伊斯衍生葉片的渦輪氣模冷卻預測（帶共軛傳熱）；NASA E3 燃燒室襯套傳熱預測等。
展開 整車前處理只需數小時--加速汽車多物理場仿真和優化方案【內含專場直播】
設計優化工作流程
基于 Concepts NREC 敏捷工程設計系統的葉輪機械初步設計，在多級軸向/徑向葉輪機械的設計與分析中融入了最先進的損失模型、交互式流道改型、葉片設計、滿足特定的設計標準的自動幾何調整、快速評估偏離設計點的性能曲線生成，以及最終三維幾何形狀的詳細設計。葉輪機械初步設計還可與三維 CFD 分析工具無縫集成。
Fine Design3D 是一個多學科葉輪機械穩健設計優化工具，其獨特的 CAE 環境優化軟件融入了嵌入式設計系統、最先進的優化算法、敏感性分析、不確定性分析、多學科優化和穩健的設計優化能力。
02 Cadence Fidelity CFD前處理
Cadence Fidelity還有一個神級應用，就是其CFD前處理，處理CFD前處理速度極快，并且生成的CFD網格質量非常高。有一位汽車行業的CFD技術專家曾感嘆，其幾年前在做本田技研項目的時候，發現本田日本總部一款整車CFD前處理所需要的時間僅為1.5天，且通過報告查閱發現，其網格質量非常高、計算精度也很高。按照當時國內整車CFD前處理的方式，最為迅速的解決方式就是使用wrapper功能進行包面處理，前處理所需時間約為5天，也是1.5天的三倍以上；如果使用手工處理，則一名工程師最少需要15天；后來通過交流發現，該款軟件就是【Cadence Fidelity】軟件。
Cadence Fidelity的前處理AutoMesh由AUTOSEAL、POINTWISE、AutoGrid5、HEXPRESS四個模塊組成：
AUTOSEAL是一個全自動、并行式極速完成洞縫搜索與幾何密封工具，能夠幫助工程師非常快地將粗糙的不封閉的CAD處理成密封幾何。
展開 MBSE是什么？有什么用？怎么學習？
（5）通過提供概念清晰且無歧義的表達，提升教授與學習系統工程基本原理的能力。學會了MBSE，就掌握了系統工程的方法。
3.MBSE的方法有哪些？
在系統工程技術結合計算機信息技術發展的過程中，其實有多種技術方向在發展。這些技術途徑都可以稱為MBSE。這其中主要的方法有6種：INCOSE（就是前面說的那個國際系統工程協會）的面向對象的系統工程方法（OOSEM）方法、IBM的Rational Telelogic Harmony-SE、IBM的RUP系統工程方法、Vitech MBSE方法論、JPL狀態分析（SA）方法和Dori的對象過程方法（OPM）。
另外，隨著MBSE建模軟件的不斷發展，達索 NoMagic和IBM兩大公司也都在不斷改進MBSE的方法論。其中NoMagic主推的"Magic Grid"方法具有很大的影響，NASA的項目也都應用這個方法。在國產化MBSE建模軟件"智睿思維基于模型的系統工程軟件"MBSES中也可以應用這種方法（請關注智"睿思維MBSE"，將會有一篇詳細介紹MagicGrid方法的文章發布）。IBM增加了“敏捷MBSE”（aMBSE）方法，這個方法詳細說明，參見《敏捷系統工程》這本樹有詳細的說明。
3.1 OOSEM方法
OOSEM是一種自頂向下、場景驅動建模過程，它使用SysML（系統建模語言，Systems Modeling Language）語言作為建模語言，支持系統的分析、定義、設計、和驗證。該過程使用面向對象的概念和其它建模方法來構建靈活和可擴展的系統，使其能夠適應技術的不斷進化和需求的變更。
OOSEM過程的主要活動包括：
（1） 分析利益相關者的需求。這個工作簡單說就是分析使用產品的用戶的需求，就是用戶最初始的想法是啥，想怎么用這個產品、需要產品有那些功能。
展開 2026 R1 | Ansys Discovery 系列網絡研討會
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11/18 | Discovery實時仿真：加速汽車工程創新
主題簡介：面對汽車行業在性能、安全、效率與開發周期上的多重挑戰，工程團隊需要在更早階段獲得更快、更直觀的仿真反饋。本次直播將介紹 Ansys Discovery 實時仿真如何賦能汽車工程創新，幫助研發人員在概念設計和方案驗證階段快速評估流體、熱管理、結構性能等關鍵問題。借助實時結果反饋，團隊可以更快識別設計風險、驗證創意可行性，并減少后期返工。活動將結合汽車行業典型應用案例，展示 Discovery 如何支持更敏捷的工程決策流程，助力企業提升研發效率與創新能力。
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12/1 | Discovery + Icepak無縫銜接：加速電子散熱設計端到端仿真
主題簡介：隨著電子產品不斷向高功率密度、小型化和高集成方向發展，散熱設計正成為影響產品可靠性與性能表現的核心環節。本次直播將聚焦 Ansys Discovery 與 Icepak 的無縫銜接流程，介紹如何從設計早期的快速熱評估，到后續更高精度的電子散熱分析，實現端到端仿真協同。通過前期快速探索與后期深入驗證的結合，工程師能夠更高效地定位熱瓶頸、優化散熱路徑，并提升設計決策效率。活動將幫助參會者深入了解如何借助 Discovery + Icepak 構建更順暢的電子熱管理仿真流程，加速產品開發落地。
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展開 實時仿真驅動設計創新｜Ansys Discovery 直播專題即將開啟（共5場）
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11/18 | Discovery實時仿真：加速汽車工程創新
主題簡介：面對汽車行業在性能、安全、效率與開發周期上的多重挑戰，工程團隊需要在更早階段獲得更快、更直觀的仿真反饋。本次 webinar 將介紹 Ansys Discovery 實時仿真如何賦能汽車工程創新，幫助研發人員在概念設計和方案驗證階段快速評估流體、熱管理、結構性能等關鍵問題。借助實時結果反饋，團隊可以更快識別設計風險、驗證創意可行性，并減少后期返工。活動將結合汽車行業典型應用案例，展示 Discovery 如何支持更敏捷的工程決策流程，助力企業提升研發效率與創新能力。
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12/1 | Discovery + Icepak無縫銜接：加速電子散熱設計端到端仿真
主題簡介：隨著電子產品不斷向高功率密度、小型化和高集成方向發展，散熱設計正成為影響產品可靠性與性能表現的核心環節。本次 webinar 將聚焦 Ansys Discovery 與 Icepak 的無縫銜接流程，介紹如何從設計早期的快速熱評估，到后續更高精度的電子散熱分析，實現端到端仿真協同。通過前期快速探索與后期深入驗證的結合，工程師能夠更高效地定位熱瓶頸、優化散熱路徑，并提升設計決策效率。活動將幫助參會者深入了解如何借助 Discovery + Icepak 構建更順暢的電子熱管理仿真流程，加速產品開發落地。
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敏捷與ASPICE：SDV趨勢下軟件研發體系的挑戰與思考
敏捷概況
是一種源自“精益”的理念，始于2001年 ，一開始僅用于軟件開發，目前已應用于生產、零售、人事資源、預算、審計，企業組織形式等領域。
在21世紀席卷全球，最大的5家互聯網公司Amazon, Apple, Facebook, Google, Microsoft都在使用
全球有許多非營利組織提供相關的培訓與認證服務，如Scrum聯盟，Agile聯盟，PMI（項目管理協會）
主流問題管理工具都原生的支持敏捷開發：如Jira, Teambition (阿里), TAPD (騰訊）
敏捷的核心"理念"如下：
這里特別要強調最下面這句話："盡管右項有其價值，但我們更重視左項的價值", 并不是說右邊沒有價值，而是說如果你認同右邊的價值的話，左邊就更有價值。
2. 敏捷開發流程特點
關鍵角色：Product Owner(產品負責人), Scrum Master(敏捷教練)
跨職能團隊：一個團隊內要具備所有的角色
迭代快速：需求拆細，2-6周可交付
敏捷常用方法
敏捷有如下優點(來自2020全球敏捷報告):
下面挑選幾點詳細闡述一下。
3. 敏捷優點詳述
1) 敏捷工程實踐可以大幅提升代碼質量。
某金融科技集團實施1年半的數據：問題/故事數 0.4 -> 0.16
測試驅動開發：在編寫任何代碼之前，首先編寫對應的測試用例；測試用例需要能完全自動化運行。
展開 敏捷與ASPICE：SDV趨勢下軟件研發體系的挑戰與思考
敏捷優點詳述
1) 敏捷工程實踐可以大幅提升代碼質量
。某金融科技集團實施1年半的數據：問題/故事數 0.4 -> 0.16
測試驅動開發：在編寫任何代碼之前，首先編寫對應的測試用例；測試用例需要能完全自動化運行。根據IBM和微軟的研究，BUG會少40% - 50%[11]
結對編程: 兩位程序員在一臺電腦前工作，一個負責寫代碼，一個負責實時檢視代碼。兩者角色定期更換。生產率低15%，但BUG少15%，考慮到解BUG工作量比寫要大幾倍，總體效率更高
測試驅動開發(TDD)流程
2) 敏捷開發可提升交付速度。某金融科技集團實施1年半的數據：交付周期由 75天-> 42天
敏捷 vs 瀑布
3) 敏捷開發通過可視化項目管理等措施，提高軟件開發透明度，大大提高管理效率，進一步促進生產效率。某金融科技集團實施1年半的數據：人均用戶故事數由2.6 -> 4.3
4) 敏捷與OKR：兩者是天生的契合關系，有些公司直接把OKR叫做“敏捷”目標管理。這兩者的團隊文化都強調：
自組織：在完成必需工作后，團隊自行決定做什么
自驅力：溝通更多為自下而上，充分發揮個人主動能動性
這里也進一步講一個好處，在敏捷實行的較好的團隊中，由于自驅與自組織，管理人員會變少，利于整個組織的扁平化。
4. 敏捷轉型的關鍵挑戰
敏捷雖然很好，但要轉型成功，挑戰不小，以下是來自敏捷年度報告中的統計。
展開 設計仿真 | MSC Apex 助力船舶行業公司提升核心競爭力
前處理能力的快速提高，大大減少了項目所需的工程時間。
03
優異的前處理能力
該公司使用MSC Apex作為FEA的前處理解決方案，集成的原生MSC Nastran求解器提供線性靜態和非線性結構分析，以及波浪粒子產生的力的振動分析的解決方案。這些結果用于驗證由A Squared Engineering的專家執行的范圍計算，并強調可能需要進一步分析的任何其他關注領域。
借助MSC Apex，該公司還可以在3D網格劃分之前創建或編輯模型，以確保幾何形狀干凈，并提供準確的結果。MSC Apex的前處理能力大大優于我們以前的解決方案。A Squared Engineering的創始人Andrew Robson說：“在轉向MSC Apex之前，我們使用的是另一種工具，在前處理方面的感覺就像是從滑板換成了法拉利”。
由于強大的MSC Nastran求解器與MSC Apex完全集成，該公司現在能夠創建精確的結構模型，分析疲勞、應變、振動和力對這些結構的影響，并在一個可互操作的軟件生態系統中可視化結果，而無需使用不同的前處理器、求解器和后處理器進行分析。
04
快速實現工程敏捷性和規范設計
采用MSC Apex最顯著的好處是前處理能力的快速提升，大大縮短了工程時間。通過減少分析結構所需的時間，該公司節省了大量資金，并可以以更具競爭力的價格向客戶提供服務。
擁有更強大的CAE功能還意味著A Squared Engineering更容易證明結構是符合規范設計的，并且可以確保項目及時得到認證。
未來，A Squared Engineering希望增加更多的功能，包括更強大的疲勞分析、多體動力學和計算流體動力學(CFD)，用于耦合結構-流體相互作用。
展開 航空航天仿真設計案例分享
GREATER SNOW
提高工程敏捷性
現在，航空航天組織希望能通過仿真，讓設計工程師不僅能夠設計部件，還能對部件進行分析和認證，從而縮短開發時間。這將推進新型工具開發，實現分析、優化、制造檢查和幾何編輯環境；加快設計迭代和決策。
簡化概念決策
數據分析日益普及，這將會改變早期項目決策的方式。運用統計方法（例如，對大量設計變量進行降維）有助于確定一系列關鍵性能指標。可在早期研究階段考慮基本措施，并且可通過先進的物理仿真技術確定最有前景的設計概念。
向分析認證流程轉變
現代工具：飛機制造商和供應商正在努力加快飛機認證流程，該流程主要以物理測試為基礎。傳統分析工具和流程在實現分析認證流程的許多工作上都存在限制。能夠提供直觀的用戶體驗和集成式解決方案工作流，可在整個行業內提高分析認證效率。現在，仿真驅動設計工具（包括拓撲優化工具）變得越來越普及。
分析報告自動化：創建詳細的應力報告會非常耗時且需要重復操作，并且這還會占用寶貴的工程時間，從而無法更好地解釋和理解仿真結果。
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