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吹塑塑料制品無處不在，且大多數(shù)產(chǎn)品仍沿用傳統(tǒng)原型制作與測試方法進行保守設計 —— 盡管經(jīng)驗證的仿真技術已存在數(shù)十年。快消包裝設計優(yōu)化所需的數(shù)百次仿真以及隨之而來的數(shù)周甚至數(shù)月時間，被視為產(chǎn)品快速推向市場、實現(xiàn)銷售的不必要障礙。而 PhysicsAI 改變了這一現(xiàn)狀。其帶來的直接成果是，領先企業(yè)每年可節(jié)省數(shù)億美元成本，同時減少相當于數(shù)十億個塑料瓶被送往垃圾填埋場。

<p><br></p><p><strong>仿真+AI技術為快消包裝行業(yè)賦能提速、降本增效、推動可持續(xù)發(fā)展。</strong></p><p><br></p><p><br></p><p>“</p><p class="ql-align-justify">輕量化設計不僅關乎成本削減，更在于放大環(huán)保影響力。

時間：2026年5月29日（周五），13:00-17:00地點：上海費用：免費（報名需審核，請使用公司/學校郵箱）5月29日，Ansys將在上海舉辦「仿真賦能消費品包裝與灌裝全流程創(chuàng)新研討會」。作為全球領先的工程仿真解決方案提供商，Ansys 可為消費品包裝行業(yè)提供覆蓋包裝設計、跌落驗證、液體灌裝與混合攪拌、產(chǎn)線優(yōu)化等全流程支持。

對于該公司的挑戰(zhàn)是在設計的早期即在進行各種物理測試之前，開發(fā)一款考慮各種載荷工況的優(yōu)化的包裝設計。那樣，包裝設計將由計算機仿真驅動，努力去更快地尋找理想解決方案，并降低重復物理測試的必要性。與此同時, Mabe希望能夠在將來將用于開發(fā)洗衣機的分析仿真技術轉移用到其它產(chǎn)品的包裝上，從而通過優(yōu)化加速其設計工作。

從那時起，百事可樂逐漸將手工線下仿真轉變?yōu)槿詣印⒘魉€型的仿真流程。最終目標是將70%的物理測試帶入虛擬測試實驗室，特別是飲料包裝。由于是完全自動化和流水線型的仿真過程，它不需要用戶的專業(yè)知識，工業(yè)設計師、包裝工程師等非CAE專家也可以輕松使用。

▎仿真過程 ?大部分主體結構都是采用實體建模（例如，夾具、吸嘴、噴嘴和蓋子） ?包裝袋采用可變形的柔性體建模 ?模擬包括打開、填充、封口和晃動的全過程 ?為了在短時間內制作多種類型的包裝袋，利用RecurDyn/ProcessNet實現(xiàn)了柔性體包裝袋的自動化建模 ?基于RecurDyn和ParticleWorks實現(xiàn)流固耦合分析（FSI）

仿真不僅可以幫助工程師了解其產(chǎn)品及其包裝的跌落行為，而且還可以快速開展參數(shù)化“假設”研究，以推動這些設計。仿真的另一個優(yōu)勢是，工程師可以看到包裝或產(chǎn)品內部，并查看沖擊事件中隨時間變化的內部行為，從而提供比物理測試更深入的洞察。使用仿真進行跌落測試的工程師，可以獲得裝配體中任何位置的加速度、應力、變形、接觸力、塑性變形和位移信息。

MODSIM在包裝輕量化及降本方面的應用 隨后，梅爾使用達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺演示分享了MODSIM解決方案在包裝輕量化和降本方面的應用，完整展示了從需求管理、項目管理、參數(shù)設計、模型仿真、結果確認、虛擬DOE測試、仿真結果和需求匹配性、魯棒性和到穩(wěn)健性八個步驟。

仿真不僅可以幫助工程師了解其產(chǎn)品及其包裝的跌落行為，而且還可以快速開展參數(shù)化“假設”研究，以推動這些設計。仿真的另一個優(yōu)勢是，工程師可以看到包裝或產(chǎn)品內部，并查看沖擊事件中隨時間變化的內部行為，從而提供比物理測試更深入的洞察。使用仿真進行跌落測試的工程師，可以獲得裝配體中任何位置的加速度、應力、變形、接觸力、塑性變形和位移信息。

隨著體積和質量的增加，測試包裝系統(tǒng)的頻率也大大增加。由于從運輸仿真獲得的數(shù)據(jù)，涉及運輸貨物的大多數(shù)行業(yè)（例如專業(yè)化的航運公司、汽車供應商和醫(yī)療設備制造商與供應商）已經(jīng)認識到需要更嚴格的測試要求。其包裝系統(tǒng)正在按照國際安全運輸協(xié)會（ISTA）和美國材料和試驗協(xié)會標準更加頻繁地接受機械和氣候抗力測試。

以峰度作為表征路面不平度的指標，分析了峰度與貨車包裝貨物振動加速度累積疲勞的關系。▎仿真過程① 創(chuàng)建典型貨運汽車的RecurDyn模型。

以峰度作為表征路面不平度的指標，分析了峰度與貨車包裝貨物振動加速度累積疲勞的關系。▎仿真過程① 創(chuàng)建典型貨運汽車的RecurDyn模型。

在計算機的研發(fā)過程中，包裝的設計需要參考整機沖擊和跌落的仿真結果來優(yōu)化改進。因此，仿真的準確與否就直接決定了包裝設計的可靠性。而仿真的準確性，在除去網(wǎng)格劃分、邊界條件施加等仿真工程師的主觀因素之外，最終要的是取決于材料屬性的準確性以及用何種方式添加材料屬性。2.發(fā)泡聚乙烯材料 發(fā)泡聚乙烯材料，即EPE材料，也被稱作珍珠棉，它由低密度聚乙烯脂經(jīng)物理發(fā)泡產(chǎn)生無數(shù)的獨立氣泡構成。

此外，零食、食品以及寵物護理產(chǎn)品及服務領先企業(yè)Mars也在使用Ansys仿真重新設計其產(chǎn)品系列的12,000多種包裝類型，并且于2024年將塑料使用量減少了246噸。麥肯錫合伙人Jan Paul Stein表示：“先進的仿真技術可以幫助企業(yè)實現(xiàn)全球排放目標的過程中發(fā)揮重要作用。本報告中介紹的四步方法，清楚地展示了如利用仿真推動工程和產(chǎn)品設計的可持續(xù)發(fā)展，以及如何量化其影響。

圖 13 卡扣最終設計 三、卡扣設計仿真APP應用 卡扣連接在我們的日常生活中隨處可見，比如： 服裝和紡織品行業(yè)：常用于衣物、鞋類、帽子等的固定和裝飾，如袖口、腰帶、鞋帶等。 包裝行業(yè)：常用于紙箱、包裝盒等的封閉和固定，確保包裝物的安全和完整。 家具行業(yè)：常用于家具的組裝和固定，如書柜、衣柜、桌椅等。