如何借助仿真工具來加速產(chǎn)品開發(fā)？

2017-05-13 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

汽車系統(tǒng)和組件業(yè)務(wù)領(lǐng)域競爭激烈。業(yè)界最佳的仿真功能有助于在全球競爭中脫穎而出。為全球各大汽車制造商提供高級汽車技術(shù)、系統(tǒng)和組件的領(lǐng)先供應(yīng)商日本電裝(DENSO)公司需要降低軟件許可費用,保持成本競爭優(yōu)勢,并開發(fā)出世界級產(chǎn)品。DENSO執(zhí)行了嚴格的基準測試并選擇ANSYS仿真軟件作為其標準工具來加速產(chǎn)品開發(fā),降低成本,并提高所有產(chǎn)品組合的競爭力,其中包括汽車傳動系統(tǒng)、高級電子系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)等產(chǎn)品。

DENSO介紹

DENSO最近一個財年在美國的銷售額達到398億美元,其各業(yè)務(wù)部門分別側(cè)重傳動控制、電子系統(tǒng)、熱系統(tǒng)和信息安全系統(tǒng)。DENSO的一個小型分析師團隊大約30年前就開始用計算機輔助工程(CAE)來診斷原型設(shè)計階段出現(xiàn)的問題。在隨后幾年間,公司不斷采用CAE新應(yīng)用,包括作為銷售過程中的演示工具,作為工程工具來開發(fā)新概念,同時作為物理原型設(shè)計的部分替代方法來評估推薦的設(shè)計方案。為了充分發(fā)揮該技術(shù)優(yōu)勢,公司多年來還新增了許多CAE專業(yè)人士,有一些專家負責面向單物理場的CAE工具定制;有的專家多物理場的定制工具;還有一些CAE工程師則開發(fā)新工具同時滿足單物理場和多物理場要求。

多年來,DENSO積累了近70個商業(yè)CAE代碼的許可證,并定制了許多代碼,以滿足特別需求。不過2011年,公司進行了預(yù)算縮減,需要降低軟件成本。公司決定評測CAE代碼組合,比較為類似目的使用的不同代碼,發(fā)現(xiàn)每個類別中的最佳選擇,并在最佳代碼上實現(xiàn)整個公司的標準化。在分析代碼類別時,DENSO認為結(jié)構(gòu)仿真需要69種功能,并詢問該領(lǐng)域兩家領(lǐng)先代碼廠商當前和今后能夠提供的功能。

基準測試研究發(fā)現(xiàn)ANSYS是技術(shù)領(lǐng)先者

ANSYS可直接提供38種功能,并通過間接方法提供另外19種功能。此外,ANSYS還為提供另外三種功能給出了時間表,并承諾近期開發(fā)剩下的9種功能。另一家廠商只能提供69種功能中的8種,并為另外12種功能提供了間接解決方案。該廠商承諾今后某個不確定時間點內(nèi)開發(fā)其它42種功能,但還有最后7種功能則沒能做出任何承諾。DENSO還調(diào)查了其用戶社區(qū),發(fā)現(xiàn)八成以上的用戶傾向于采用ANSYS Mechanical作為公司標準,只有兩成傾向于另一家公司的軟件。

基準測試研究的重點是有限元分析軟件,這是DENSO研究時采用的主要分析方法。DENSO選擇了ANSYS軟件,主要是因為ANSYS Mechanical提供結(jié)構(gòu)線性、非線性和動力學分析功能,支持單元建模,提供材料模型庫和方程式求解器,而且能高效解決一系列工程問題和情境,具有高度可擴展性。此外,DENSO還發(fā)現(xiàn)ANSYS的長期渠道合作伙伴CybernetSystems提供的支持特別有價值。完成上述調(diào)研后,DENSO增加了對ANSYS多物理場功能的使用,包括CFD和電磁場仿真。

在產(chǎn)品開發(fā)過程中嵌入CAE

DENSO開發(fā)出了相關(guān)戰(zhàn)略,其可將CAE完全嵌入到全球產(chǎn)品開發(fā)過程的所有階段。數(shù)字工程部門的使命就是提高CAE技術(shù)在公司每個業(yè)務(wù)部門中的使用,找出解決典型產(chǎn)品開發(fā)問題的方法。每個業(yè)務(wù)部門都有CAE團隊負責開發(fā)針對具體產(chǎn)品的CAE工具,用于有關(guān)設(shè)計過程。海外事業(yè)部的工程師則在總部接受培訓,有助于未來CAE技術(shù)的聯(lián)合開發(fā)。

DENSO明確自身需要在未來進一步加強多物理場分析技術(shù)。舉例來說,混合動力汽車、電動汽車研發(fā)團隊的電動機設(shè)計必須解決結(jié)構(gòu)和熱問題,同時還要應(yīng)對電磁場設(shè)計約束。運動—振動—噪聲分析則能應(yīng)對旋轉(zhuǎn)機械、壓縮機、皮帶傳動裝置設(shè)計的環(huán)境問題。面對供電切斷風險,多物理場分析對開發(fā)替代材料而言非常重要,替代材料也是經(jīng)常要考慮到的問題。

通過與學術(shù)界合作,DENSO能開發(fā)融入到軟件的基本理論。公司正與大專院校合作研究顆粒流動法、高精度電磁場、聚合物熱傳遞特性、金屬間連接和磁性顆粒壓縮等課題。

通過上述工作,DENSO提前分析了各種備選方案,可提高產(chǎn)品質(zhì)量和壓縮產(chǎn)品開發(fā)周期。DENSO希望繼續(xù)將CAE更全面地嵌入到全球產(chǎn)品開發(fā)過程,保持其與ANSYS的戰(zhàn)略合作關(guān)系,在當前和未來的項目中共享偉大愿景和目標。

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