2010年5月31日 星期一
2010年5月30日 星期日
知識的產品開發集成系統研究與應用-Part III
來源:互聯網
2 應用實現
2.1 基於知識的產品開發流程
企業的產品開發過程可分為市場調研、概念設計、詳細設計、生產製造等幾個階段。這些階段又可進一步的細化,每一工序都可落實到具體的部門、科室、組去執行,實現企業內部價值流、物流、資訊流的流動過程。如從產品開發的源頭開始分析,產品的開發設計來自兩個方面:市場的預測與客戶訂單。產品開發設計任務分配至工程設計部門時,設計任務可分為兩大部分,新產品開發設計與衍生產品開發。因此在產品開發流程中,這兩種情況要分別對待。且根據對產品開發流程中部門流程的分析,一般銷售部接到的新產品開發專案中,衍生產品開發的類型較多。而市場部的職能是開拓、開發市場,因此在市場部確立的專案中應該會有較多的全新產品開發設計。
基於知識的產品開發集成系統中新產品開發和衍生產品開發都在集成平臺的支援下進行,同時也需要MRPII 的製造資料庫的支援,以便提高開發設計速度。衍生產品開發與產品設計的知識管理和設計重用關係密切,在產品開發集成系統中建立零部件基本資料、可變形產品模型、產品開發知識庫,有利於提高產品開發的效益與效率。基於知識的產品開發集成系統產品開發流程結構如圖2所示,其中PDM、MRPII、ERP等管理系統為基於知識的產品開發集成系統提供支撐環境,產品開發集成系統知識庫儲存一些產品設計的基本圖元,歷史圖紙、文檔、變形設計模型、標準件模型等,提高產品設計開發速度,為產品開發設計提供智慧設計輔助支援。
圖2 基於知識的產品開發集成系統產品開發流程圖
2.2 系統功能架構設計
本文在關鍵技術、集成系統體系架構研究的基礎上,對基於知識的產品開發集成系統原型系統進行了研究與設計,使用SQL Server2000與.NET作為開發工具,開發基於知識的產品開發集成系統原型,原型系統功能構架如下圖3所示。
圖3 基於知識的產品開發集成系統原型功能構架
在基於知識的產品開發集成系統中,系統模組對集成系統的用戶、組織結構、企業基礎資料、應用軟體系統進行管理;知識庫管理模組對規則、實例種子進行維護,可進行增加、刪除、修改、查詢、一致性維護等操作;集成應用功能模組以專案管理、上作流管理為主線,通過在產品開發的全過程基於知識的輔助工具的應用,實現對產品開發歷史實例的知識重用及實例重用,提高產品開發的智慧性及效率。開發過程中專案組針對典型行業(如:儀錶行業)的典型產品(如:記錄儀等),實現在產品開發集成系統中產品開發過程中的相關過程、工程問題、協同商務、綜合效益的智慧決策支援,實現實例的重用與基於規則的推理。
2.3 推理策略
在產品開發集成系統中,採用基於“規則+實例”的推理機制。基於實例的推理首先建立實例庫,將工程師頭腦中的經驗保存到電腦中,通過知識庫管理和知識工具,將實例種子、規則種子存儲在系統知識庫中。根據用戶對產品要求的描述抽象出實例特徵並建立篩選條件,根據這一條件從實例庫中選擇與產品要求最接近的實例,對比兩者的區別,進行修改,生成最終的方案並更新實例庫。如果沒有合適的實例,則啟動基於規則的推理機制,利用決策支援系統、產品設計專家諮詢,給出明確的建議,形成新的實例保存到實例庫中。如圖4所示。
圖4“實例+規則”混合推理邏輯執行過程
在原型系統整體設計、功能設計(機械部分和電子部分)、兩大部分介面設計的基礎上,初步實現基於“實例+規則”推理的原型系統功能,其中重點突出基於“實例+規則”混合推理機制的實現方法,主要處理兩個方面的介面:(1)系統表示層與實現知識推理、知識管理、流程控制等核心功能的業務層元件間的介面;(2)系統業務層元件與知識庫、資料庫間的介面。在產品設計過程中調用“實例推理”(CBR)演算法進行方案推薦,確定最佳方案。其中使用的加權頻率屬性約簡演算法及實例推理演算法描述如下:
1)加權頻率屬性約簡演算法,該方法的功能是進行屬性約簡,其輸入為原始資料集合(規則庫或實例種子庫),輸出為被約簡的屬性,演算法描述如下:
Stepl:讀入資料,並對其進行初始化
Step2:輸入加權頻率約簡閥值
Step3:對於所有實例,分別計算各個分量(屬性)的加權頻率:
Fi= (∑(當前滿意度/平均滿意度)x權重(i)/實例總數
對於所有規則,分別計算各個分量(屬性)的加權頻率:
Fi= (∑(當前置信度(i)/平均置信度))/實例總數
Step4:Fi<加權頻率約簡閥值的屬性將被約束。
2)實例推理演算法,該方法的功能是進行實例推理,其輸入為設計指標需求,輸出為相似性最大的實例編號,演算法描述如下:
Step1:實例分類,讀入指標需求,指標資料進行初始化
Step2:資料分類(定量型(單數值型,範圍型,外表型)和定性型)
Step3:先檢索相關日誌,如果在日誌中能找出各個分量需求都符合的且滿意度最大的實例,則記錄實例編號和對應的滿意度Mp,否則,直接Step4;
Step4:對於各個實例,如果該類實例存在被約簡的指標屬性,則計算單個實例相似性時,遮罩這此指標。計算各個實例的整體相似度S=(∑(HEOM(指標(i))X指標權重(i))/有效屬性維數,找出滿意度最大的實例,記錄其相似度Mf和實例編號,取Max(Mp,Mf)的實例編號。
Step5:記錄相關日誌(各個指標需求(包括權重)、相似度和客戶滿意度)。
2.4 應用支撐模組開發
原型系統應用支撐模組採用了Windows DNA多層體系結構,基於COM/COM+元件技術實現,從提高可重用性、可擴展性、健壯性和可維護性角度出發,系統的中間層元件被分別劃歸到應用服務層和資料訪問層,其中,應用服務層元件主要負責完成系統業務邏輯的處理,資料訪問層元件則專門處理各種資料存取操作。基本結構如圖5所示。
圖5 系統應用支撐模組實現架構
1) 應用服務層元件
(1) CProjContentMaker—流程配置管理元件,用於實現對工作流實例各種定義資訊的管理,包括任務的時間計畫管理、人員配置管理等。(2)CProjController—流程控制元件,用於實現對輸入輸出項、任務和}_作流實例的狀態管理。(3)CLoadAnalyser一負載分析元件,用於對任務參與者的工作負載進行分析和計算。(4) CProjTempManager—範本管理元件,用於實現對專案範本、組合型任務範本、原子型任務範本以及任務範本輸入輸出項的管理。(5)CMsgManager—消息處理元件,用於實現在用戶之間以及應用系統與用戶之間的消息傳遞。(6)COrgManager—組織與用戶管理元件,用於實現對企業組織結構的管理和系統用戶的管理。
2) 資料訪問層元件
(1) CTempDataMgr—範本資料管理元件,實現對專案範本庫的各種資料存取操作。(2) CProjDataMgr一流程資料管理元件,實現對流程實例庫的各種資料存取操作。(3)COrgDataMgr—組織資料管理元件,實現對人員組織庫的各種資料存取操作。
從功能上分,應用支撐模組產要包括三個子模組:專案與工作流管理模組、範本管理模組以及組織和用戶管理模組。
2.5 知識範本應用開發
通常,企業的產品種類是相對固定的,對某類產品來說,即使具有不同型號或者屬於不同系列,其設計開發過程也存在著很人的相似性。另一方面,定義產品的設計開發流程是一項耗時、煩瑣的工作,流程越複雜越是如此。為此,系統的範本管理模組向用戶提供創建可重用專案範本和任務範本的功能,並通過基於範本創建流程和分解任務,達到減少重複勞動、提高工作效率的目的。
創建可重用專案任務或任務範本的關鍵在於統一任務節點的內部結構,建立“輸入→處理→輸出(IPO)”映射機制。這種I→O映射機制包括資訊物件的映射(資料、文檔等)與物理物件的映射(物料、產品等)。在IPO結構下,任務節點間的連接是通過輸入與輸出實現的。從宏觀上看,可重用的專案範本就是一個“輸入→處理→輸出”結構;而在逐步分解細化過程中得到的各個任務範本同樣也是IPO式的。
範本管理模組主要處理以下三類對象:
1)輸入輸出項。輸入輸出項是對在任務間進行傳遞的資訊物件的一種抽象描述。根據目標應用企業的生產實際,輸入輸出項被劃分為機械設計類、電子設計類和綜合類三種類型。當在流程實例中重用時,通過以專案名稱為首碼而成為實際工作流程中相關任務的輸入項或者輸出項。
2)任務範本。任務範本是對各種流程實例中典型任務的一種抽象描述,分為原子型任務範本和組合型任務範本兩種。其中,前者是實例化時不可細分的任務,而後者則可以在實例化時進行細化。一個組合型任務範本可以由多個邏輯相關的原子型任務和(或)組合任務範本構成。根據目標應用企業的生產實際,任務範本也被劃分為機械設計類、電子設計類和綜合類三種。
3)專案範本。專案範本是對某類產品開發設計流程的抽象描述,它由相關的一組原子型任務範本和組合型任務範本構成。
應用服務層元件CProjTempManager為範本管理模組的功能實現提供了以下一些主要的介面方法,描述如下:
(1) GetSpecTypeItem()、AddNewItem()和DelItem()實現對指定類型輸入輸出項的查詢、增加和刪除操作;
(2) GetAtomTempInfo()、AddAtomTemp()、DelAtomTemp()和UpdateAtomTempInfo()實現對原子型任務範本的查詢、增加、刪除和資訊更新操作;
(3) GetDecompTempInfo()、AddDecompTemp()、DelDecompTemp()和UpdateDecompTempInfo()實現對組合型任務範本的查詢、增加、刪除和資訊更新操作;
(4) GetProjTempInfo()、AddProjTemp()、DelProjTemp()和UpdateProjInfo()實現對專案範本的查詢、增加、刪除和更新操作。
2.6 基於知識的設計輔助實現
在基於知識的產品開發集成系統中,基於知識的機械設計輔助子系統是架構在知識庫和整個推理機制上的應用子系統,從產品開發工程師完成一個產品的全過程出發,利用知識對產品設計全過程的各個階段進行輔助,並且集成了各個階段需要用到的caX工具,使利用該系統的產品開發工程師快速、高效地完成一個產品設計和定型,極大的提高了產品設計的效率,子系統功能流程圖如下圖6所示。
圖6 基於知識的機械設計輔助子系統功能流程圖
本部分主要功能包括結構初步方案設計、結構詳細方案設計等功能。1)結構初步方案設計,首先選擇知識模組,包括結構部分、零部件部分、工藝部分及製造部分,然後根據總工程師歸納的用戶需求說明進行實例/規則推理,最後根據推理出的參考實例設計結構初步方案並提交給總工程師審核。2)結構洋細方案設計,根據總工程師審核過的結構初步方案進行結構洋細方案設計,並根據實際情況況增刪標準件、借用件、零部件、零部件工藝、NC代碼,並把任務提交給相關CAD工程師或CAPP工程師、CAM工程師)完成。原型系統實現的部分介面如圖7、圖8所示,圖7為基於知識的產品開發集成原型系統介面,圖8為基於知識的機械設計輔助子系統結構設計輔助。
圖7 基於知識的產品開發集成原型系統介面
圖8 基於知識的機械設計輔助原性系統結構設計輔助
3 結論
本文研究了基於知識的產品開發集成系統的相關理論、應用架構、技術開發與應用實現等方面的內容,提出了基於知識的產品開發集成系統體系結構,原型系統功能構架體系結構,產品開發流程描述,在研究分析設計知識定義及基於“規則+實例”的包括加權頻率屬性約簡等演算法的推理機制的基礎上,構建知識庫系統,進行基於知識的產品開發集成系統集成平臺的開發與應用實現,實現的原型系統具有機械設計和電子設計集成智慧輔助功能。
應用本課題的研究成果,提高了基於PDM的CAD/CAE/CAPP/CAM集成產品開發系統的智慧性,顯著提高企業產品設計過程的正確性、智慧性及效率,具有潛在的良好社會效益。貴陽某廠通過應用本課題的研究成果“基於知識的產品開發集成系統”,在該廠記錄儀、功率控制系統等新產品開發中,發揮了積極的作用,企業新產品貢獻率達到50%以上,產品開發週期和產品生產週期平均縮短50%,經濟效益明顯。
但是,面向設計的知識工程應用是一個較為複雜和困難的問題,本文所做的工作還較為有限,許多問題還有待進一步的研究。
2 應用實現
2.1 基於知識的產品開發流程
企業的產品開發過程可分為市場調研、概念設計、詳細設計、生產製造等幾個階段。這些階段又可進一步的細化,每一工序都可落實到具體的部門、科室、組去執行,實現企業內部價值流、物流、資訊流的流動過程。如從產品開發的源頭開始分析,產品的開發設計來自兩個方面:市場的預測與客戶訂單。產品開發設計任務分配至工程設計部門時,設計任務可分為兩大部分,新產品開發設計與衍生產品開發。因此在產品開發流程中,這兩種情況要分別對待。且根據對產品開發流程中部門流程的分析,一般銷售部接到的新產品開發專案中,衍生產品開發的類型較多。而市場部的職能是開拓、開發市場,因此在市場部確立的專案中應該會有較多的全新產品開發設計。
基於知識的產品開發集成系統中新產品開發和衍生產品開發都在集成平臺的支援下進行,同時也需要MRPII 的製造資料庫的支援,以便提高開發設計速度。衍生產品開發與產品設計的知識管理和設計重用關係密切,在產品開發集成系統中建立零部件基本資料、可變形產品模型、產品開發知識庫,有利於提高產品開發的效益與效率。基於知識的產品開發集成系統產品開發流程結構如圖2所示,其中PDM、MRPII、ERP等管理系統為基於知識的產品開發集成系統提供支撐環境,產品開發集成系統知識庫儲存一些產品設計的基本圖元,歷史圖紙、文檔、變形設計模型、標準件模型等,提高產品設計開發速度,為產品開發設計提供智慧設計輔助支援。
圖2 基於知識的產品開發集成系統產品開發流程圖
2.2 系統功能架構設計
本文在關鍵技術、集成系統體系架構研究的基礎上,對基於知識的產品開發集成系統原型系統進行了研究與設計,使用SQL Server2000與.NET作為開發工具,開發基於知識的產品開發集成系統原型,原型系統功能構架如下圖3所示。
圖3 基於知識的產品開發集成系統原型功能構架
在基於知識的產品開發集成系統中,系統模組對集成系統的用戶、組織結構、企業基礎資料、應用軟體系統進行管理;知識庫管理模組對規則、實例種子進行維護,可進行增加、刪除、修改、查詢、一致性維護等操作;集成應用功能模組以專案管理、上作流管理為主線,通過在產品開發的全過程基於知識的輔助工具的應用,實現對產品開發歷史實例的知識重用及實例重用,提高產品開發的智慧性及效率。開發過程中專案組針對典型行業(如:儀錶行業)的典型產品(如:記錄儀等),實現在產品開發集成系統中產品開發過程中的相關過程、工程問題、協同商務、綜合效益的智慧決策支援,實現實例的重用與基於規則的推理。
2.3 推理策略
在產品開發集成系統中,採用基於“規則+實例”的推理機制。基於實例的推理首先建立實例庫,將工程師頭腦中的經驗保存到電腦中,通過知識庫管理和知識工具,將實例種子、規則種子存儲在系統知識庫中。根據用戶對產品要求的描述抽象出實例特徵並建立篩選條件,根據這一條件從實例庫中選擇與產品要求最接近的實例,對比兩者的區別,進行修改,生成最終的方案並更新實例庫。如果沒有合適的實例,則啟動基於規則的推理機制,利用決策支援系統、產品設計專家諮詢,給出明確的建議,形成新的實例保存到實例庫中。如圖4所示。
圖4“實例+規則”混合推理邏輯執行過程
在原型系統整體設計、功能設計(機械部分和電子部分)、兩大部分介面設計的基礎上,初步實現基於“實例+規則”推理的原型系統功能,其中重點突出基於“實例+規則”混合推理機制的實現方法,主要處理兩個方面的介面:(1)系統表示層與實現知識推理、知識管理、流程控制等核心功能的業務層元件間的介面;(2)系統業務層元件與知識庫、資料庫間的介面。在產品設計過程中調用“實例推理”(CBR)演算法進行方案推薦,確定最佳方案。其中使用的加權頻率屬性約簡演算法及實例推理演算法描述如下:
1)加權頻率屬性約簡演算法,該方法的功能是進行屬性約簡,其輸入為原始資料集合(規則庫或實例種子庫),輸出為被約簡的屬性,演算法描述如下:
Stepl:讀入資料,並對其進行初始化
Step2:輸入加權頻率約簡閥值
Step3:對於所有實例,分別計算各個分量(屬性)的加權頻率:
Fi= (∑(當前滿意度/平均滿意度)x權重(i)/實例總數
對於所有規則,分別計算各個分量(屬性)的加權頻率:
Fi= (∑(當前置信度(i)/平均置信度))/實例總數
Step4:Fi<加權頻率約簡閥值的屬性將被約束。
2)實例推理演算法,該方法的功能是進行實例推理,其輸入為設計指標需求,輸出為相似性最大的實例編號,演算法描述如下:
Step1:實例分類,讀入指標需求,指標資料進行初始化
Step2:資料分類(定量型(單數值型,範圍型,外表型)和定性型)
Step3:先檢索相關日誌,如果在日誌中能找出各個分量需求都符合的且滿意度最大的實例,則記錄實例編號和對應的滿意度Mp,否則,直接Step4;
Step4:對於各個實例,如果該類實例存在被約簡的指標屬性,則計算單個實例相似性時,遮罩這此指標。計算各個實例的整體相似度S=(∑(HEOM(指標(i))X指標權重(i))/有效屬性維數,找出滿意度最大的實例,記錄其相似度Mf和實例編號,取Max(Mp,Mf)的實例編號。
Step5:記錄相關日誌(各個指標需求(包括權重)、相似度和客戶滿意度)。
2.4 應用支撐模組開發
原型系統應用支撐模組採用了Windows DNA多層體系結構,基於COM/COM+元件技術實現,從提高可重用性、可擴展性、健壯性和可維護性角度出發,系統的中間層元件被分別劃歸到應用服務層和資料訪問層,其中,應用服務層元件主要負責完成系統業務邏輯的處理,資料訪問層元件則專門處理各種資料存取操作。基本結構如圖5所示。
圖5 系統應用支撐模組實現架構
1) 應用服務層元件
(1) CProjContentMaker—流程配置管理元件,用於實現對工作流實例各種定義資訊的管理,包括任務的時間計畫管理、人員配置管理等。(2)CProjController—流程控制元件,用於實現對輸入輸出項、任務和}_作流實例的狀態管理。(3)CLoadAnalyser一負載分析元件,用於對任務參與者的工作負載進行分析和計算。(4) CProjTempManager—範本管理元件,用於實現對專案範本、組合型任務範本、原子型任務範本以及任務範本輸入輸出項的管理。(5)CMsgManager—消息處理元件,用於實現在用戶之間以及應用系統與用戶之間的消息傳遞。(6)COrgManager—組織與用戶管理元件,用於實現對企業組織結構的管理和系統用戶的管理。
2) 資料訪問層元件
(1) CTempDataMgr—範本資料管理元件,實現對專案範本庫的各種資料存取操作。(2) CProjDataMgr一流程資料管理元件,實現對流程實例庫的各種資料存取操作。(3)COrgDataMgr—組織資料管理元件,實現對人員組織庫的各種資料存取操作。
從功能上分,應用支撐模組產要包括三個子模組:專案與工作流管理模組、範本管理模組以及組織和用戶管理模組。
2.5 知識範本應用開發
通常,企業的產品種類是相對固定的,對某類產品來說,即使具有不同型號或者屬於不同系列,其設計開發過程也存在著很人的相似性。另一方面,定義產品的設計開發流程是一項耗時、煩瑣的工作,流程越複雜越是如此。為此,系統的範本管理模組向用戶提供創建可重用專案範本和任務範本的功能,並通過基於範本創建流程和分解任務,達到減少重複勞動、提高工作效率的目的。
創建可重用專案任務或任務範本的關鍵在於統一任務節點的內部結構,建立“輸入→處理→輸出(IPO)”映射機制。這種I→O映射機制包括資訊物件的映射(資料、文檔等)與物理物件的映射(物料、產品等)。在IPO結構下,任務節點間的連接是通過輸入與輸出實現的。從宏觀上看,可重用的專案範本就是一個“輸入→處理→輸出”結構;而在逐步分解細化過程中得到的各個任務範本同樣也是IPO式的。
範本管理模組主要處理以下三類對象:
1)輸入輸出項。輸入輸出項是對在任務間進行傳遞的資訊物件的一種抽象描述。根據目標應用企業的生產實際,輸入輸出項被劃分為機械設計類、電子設計類和綜合類三種類型。當在流程實例中重用時,通過以專案名稱為首碼而成為實際工作流程中相關任務的輸入項或者輸出項。
2)任務範本。任務範本是對各種流程實例中典型任務的一種抽象描述,分為原子型任務範本和組合型任務範本兩種。其中,前者是實例化時不可細分的任務,而後者則可以在實例化時進行細化。一個組合型任務範本可以由多個邏輯相關的原子型任務和(或)組合任務範本構成。根據目標應用企業的生產實際,任務範本也被劃分為機械設計類、電子設計類和綜合類三種。
3)專案範本。專案範本是對某類產品開發設計流程的抽象描述,它由相關的一組原子型任務範本和組合型任務範本構成。
應用服務層元件CProjTempManager為範本管理模組的功能實現提供了以下一些主要的介面方法,描述如下:
(1) GetSpecTypeItem()、AddNewItem()和DelItem()實現對指定類型輸入輸出項的查詢、增加和刪除操作;
(2) GetAtomTempInfo()、AddAtomTemp()、DelAtomTemp()和UpdateAtomTempInfo()實現對原子型任務範本的查詢、增加、刪除和資訊更新操作;
(3) GetDecompTempInfo()、AddDecompTemp()、DelDecompTemp()和UpdateDecompTempInfo()實現對組合型任務範本的查詢、增加、刪除和資訊更新操作;
(4) GetProjTempInfo()、AddProjTemp()、DelProjTemp()和UpdateProjInfo()實現對專案範本的查詢、增加、刪除和更新操作。
2.6 基於知識的設計輔助實現
在基於知識的產品開發集成系統中,基於知識的機械設計輔助子系統是架構在知識庫和整個推理機制上的應用子系統,從產品開發工程師完成一個產品的全過程出發,利用知識對產品設計全過程的各個階段進行輔助,並且集成了各個階段需要用到的caX工具,使利用該系統的產品開發工程師快速、高效地完成一個產品設計和定型,極大的提高了產品設計的效率,子系統功能流程圖如下圖6所示。
圖6 基於知識的機械設計輔助子系統功能流程圖
本部分主要功能包括結構初步方案設計、結構詳細方案設計等功能。1)結構初步方案設計,首先選擇知識模組,包括結構部分、零部件部分、工藝部分及製造部分,然後根據總工程師歸納的用戶需求說明進行實例/規則推理,最後根據推理出的參考實例設計結構初步方案並提交給總工程師審核。2)結構洋細方案設計,根據總工程師審核過的結構初步方案進行結構洋細方案設計,並根據實際情況況增刪標準件、借用件、零部件、零部件工藝、NC代碼,並把任務提交給相關CAD工程師或CAPP工程師、CAM工程師)完成。原型系統實現的部分介面如圖7、圖8所示,圖7為基於知識的產品開發集成原型系統介面,圖8為基於知識的機械設計輔助子系統結構設計輔助。
圖7 基於知識的產品開發集成原型系統介面
圖8 基於知識的機械設計輔助原性系統結構設計輔助
3 結論
本文研究了基於知識的產品開發集成系統的相關理論、應用架構、技術開發與應用實現等方面的內容,提出了基於知識的產品開發集成系統體系結構,原型系統功能構架體系結構,產品開發流程描述,在研究分析設計知識定義及基於“規則+實例”的包括加權頻率屬性約簡等演算法的推理機制的基礎上,構建知識庫系統,進行基於知識的產品開發集成系統集成平臺的開發與應用實現,實現的原型系統具有機械設計和電子設計集成智慧輔助功能。
應用本課題的研究成果,提高了基於PDM的CAD/CAE/CAPP/CAM集成產品開發系統的智慧性,顯著提高企業產品設計過程的正確性、智慧性及效率,具有潛在的良好社會效益。貴陽某廠通過應用本課題的研究成果“基於知識的產品開發集成系統”,在該廠記錄儀、功率控制系統等新產品開發中,發揮了積極的作用,企業新產品貢獻率達到50%以上,產品開發週期和產品生產週期平均縮短50%,經濟效益明顯。
但是,面向設計的知識工程應用是一個較為複雜和困難的問題,本文所做的工作還較為有限,許多問題還有待進一步的研究。
知識的產品開發集成系統研究與應用-Part II
來源:互聯網
在中國,開展基於知識的產品集成開發系統方面的相關研究的單位主要有貴州上業大學、浙江大學、中科院成都計算所、清華大學、哈爾濱上業大學等。這此單位分別得到了國家863計畫、國家自然科學基金等的相關課題支持。哈爾濱上業大學林琳等應用知識處理工具實現了基於知識的產品概念設計;清華大學黃探等研究了上作流管理與知識管理的集成技術;浙江大學倪益華等研究了基於知識的CAx集成的系統框架等。以上的研究工作都停留在基於知識的產品設計單元技術或概念方面的研究,而沒有針對實現應用系統的關鍵技術進行研究與系統開發。
本文在基於知識的產品開發集成系統方面開展研究,提出了基於知識的產品開發集成系統產品設計方法,開發了基於知識的產品開發集成系統原型系統,並在有關企業的典型產品的設計與生產過程中進行了應用。
1 系統描述
1.1 關鍵技術
1)知識庫的建立及推理機制
知識庫用來存儲所獲取的4C各系統領域的經驗知識和知識工程師關於處理和應用知識的知識。知識庫系統的核心是它的推理機構,它完成對知識的操縱。推理機根據用戶提出的問題,按一定的推理策略搜索知識庫,對知識庫中的有關知識進行推理,以獲得問題求解的結論。推理的策略將根據4C的資料資訊採用不同的推理方法。
2)集成系統優化技術
集成系統優化技術的研究解決集成製造系統中的資源優化、功能優化、協同工作等複雜問題,實現了4C各系統之間的有機集成、相關資源與過程的優化,從而實現資訊流和價值流達到最優配置和最優運行。具體內容主要涉及自學習和自動優化模型與演算法,使系統能夠對人類專家知識進行優化和利用;知識挖掘技術,能夠在歷史資料基礎上挖掘適合系統優化的新知識;完成了各分系統之間的智慧化介面開發;對一些智慧演算法(如遺傳編程)進行應用等。
3)知識動態獲取技術
利用深層知識來解決4C集成系統的複雜問題,提高問題求解的能力和靈敏度;採取知識動態獲取技術和知識求精方法,找出初始知識庫中存在的問題(局部的或全局的),確定知識求精的方向;建立了支援動態建模的知識庫和規則庫,可通過典型的資料和相關知識,採用啟發式方法得出一般性和特殊性的系統集成知識和元知識;建立了知識庫內部的動態校驗及測試方法,對獲取的知識進行整理,採用相應演算法進行一致性校驗,使得所獲取的知識具有完整性,正確性,合理性。
4)集成系統流程智慧化技術
集成系統流程智慧化技術對產品開發過程中的技術活動和管理活動進行智慧化管理。本文研究智慧化管理平臺,通過對現有的產品開發過程進行分析與優化,對產品開發過程進行智慧性管理,並為過程分析與重組提供方法學指導。通過該項技術的應用,系統將工程技術、方法、工具和人員集成,提供了產品開發過程的管理平臺,對產品開發過程進行智慧性管理,並為過程分析與重組提供方法指導。
5)集成系統知識重用與進化
針對典型產品在“開發過程重用”、“軟體構件重用”、“用戶業務知識重用”、市場知識重用”等4個方面的應用需求,重點解決知識的重用和進化問題。通過集成系統知識重用與進化技術的研究與應用,提高了產品開發、軟構件重用、用戶業務、市場知識等方面的知識重用性,並通過進化技術對相關知識庫進行擴充和完善。該項研究及應用提高了相關技術過程和業務環境的運行水準。
1.2 體系結構
基於知識的產品開發集成系統以基礎環境(軟體、硬體、網路、設備)為支援,以知識庫為中心,以不同產品系列為應用物件,以CAD、CAE、CAPP、CAM為基礎,以“創新原理、創新技術”等知識工程技術為創新工具,綜合應用資訊技術、先進製造技術,實現產品的快速設計與創新設計。
該系統以PDM系統為CAx集成平臺,融合知識庫管理系統,是人工智慧等技術與PDM系統的有機結合。PDM是產品開發集成系統知識管理的基礎,而知識管理系統為PDM的成功應用提供了有利的保證。基於知識的產品開發集成系統體系結構如圖1所示。
在基於知識的產品開發集成系統體系結構中,共有5個層次。1)基礎層包括分散式網路及通信結構及硬體環境;2)知識庫、資料庫層主要包括設計、工藝、分析、製造的實例庫和規則庫,企業其他的知識庫、資料庫等;3)推理機、資料庫管理、知識庫管理層;4)基於知識的產品開發集成應用環境層,含CAD/CAE/CAPP/CAM及其它的多種基於知識的輔助工具;5)面向產品開發各應用環境的輔助應用層。基於知識的推理是技術體系結構的核心模組,包含了知識庫,知識的獲取、傳遞與創新,及推理機、智慧輔助工具等。
圖l 基於知識的產品開發集成系統體系結構
知識庫管理模組中含有知識獲取子模組,該模組對資訊進行篩選和處理,採用資料挖掘等演算法對其中的大量資訊進行分析,得出知識規則,將總結出來的知識存入知識庫中。知識的表示可以採用框架結構、語義網路或類框架的形式。對應的知識存儲方式隨知識的表示不同而有差別,但最終都以一個知識庫的形式物理存在。推理機是採取的推理策略的具體實現。在知識推理中重要的搜索策略的選擇、推理模型的建立都在推理機內。
在中國,開展基於知識的產品集成開發系統方面的相關研究的單位主要有貴州上業大學、浙江大學、中科院成都計算所、清華大學、哈爾濱上業大學等。這此單位分別得到了國家863計畫、國家自然科學基金等的相關課題支持。哈爾濱上業大學林琳等應用知識處理工具實現了基於知識的產品概念設計;清華大學黃探等研究了上作流管理與知識管理的集成技術;浙江大學倪益華等研究了基於知識的CAx集成的系統框架等。以上的研究工作都停留在基於知識的產品設計單元技術或概念方面的研究,而沒有針對實現應用系統的關鍵技術進行研究與系統開發。
本文在基於知識的產品開發集成系統方面開展研究,提出了基於知識的產品開發集成系統產品設計方法,開發了基於知識的產品開發集成系統原型系統,並在有關企業的典型產品的設計與生產過程中進行了應用。
1 系統描述
1.1 關鍵技術
1)知識庫的建立及推理機制
知識庫用來存儲所獲取的4C各系統領域的經驗知識和知識工程師關於處理和應用知識的知識。知識庫系統的核心是它的推理機構,它完成對知識的操縱。推理機根據用戶提出的問題,按一定的推理策略搜索知識庫,對知識庫中的有關知識進行推理,以獲得問題求解的結論。推理的策略將根據4C的資料資訊採用不同的推理方法。
2)集成系統優化技術
集成系統優化技術的研究解決集成製造系統中的資源優化、功能優化、協同工作等複雜問題,實現了4C各系統之間的有機集成、相關資源與過程的優化,從而實現資訊流和價值流達到最優配置和最優運行。具體內容主要涉及自學習和自動優化模型與演算法,使系統能夠對人類專家知識進行優化和利用;知識挖掘技術,能夠在歷史資料基礎上挖掘適合系統優化的新知識;完成了各分系統之間的智慧化介面開發;對一些智慧演算法(如遺傳編程)進行應用等。
3)知識動態獲取技術
利用深層知識來解決4C集成系統的複雜問題,提高問題求解的能力和靈敏度;採取知識動態獲取技術和知識求精方法,找出初始知識庫中存在的問題(局部的或全局的),確定知識求精的方向;建立了支援動態建模的知識庫和規則庫,可通過典型的資料和相關知識,採用啟發式方法得出一般性和特殊性的系統集成知識和元知識;建立了知識庫內部的動態校驗及測試方法,對獲取的知識進行整理,採用相應演算法進行一致性校驗,使得所獲取的知識具有完整性,正確性,合理性。
4)集成系統流程智慧化技術
集成系統流程智慧化技術對產品開發過程中的技術活動和管理活動進行智慧化管理。本文研究智慧化管理平臺,通過對現有的產品開發過程進行分析與優化,對產品開發過程進行智慧性管理,並為過程分析與重組提供方法學指導。通過該項技術的應用,系統將工程技術、方法、工具和人員集成,提供了產品開發過程的管理平臺,對產品開發過程進行智慧性管理,並為過程分析與重組提供方法指導。
5)集成系統知識重用與進化
針對典型產品在“開發過程重用”、“軟體構件重用”、“用戶業務知識重用”、市場知識重用”等4個方面的應用需求,重點解決知識的重用和進化問題。通過集成系統知識重用與進化技術的研究與應用,提高了產品開發、軟構件重用、用戶業務、市場知識等方面的知識重用性,並通過進化技術對相關知識庫進行擴充和完善。該項研究及應用提高了相關技術過程和業務環境的運行水準。
1.2 體系結構
基於知識的產品開發集成系統以基礎環境(軟體、硬體、網路、設備)為支援,以知識庫為中心,以不同產品系列為應用物件,以CAD、CAE、CAPP、CAM為基礎,以“創新原理、創新技術”等知識工程技術為創新工具,綜合應用資訊技術、先進製造技術,實現產品的快速設計與創新設計。
該系統以PDM系統為CAx集成平臺,融合知識庫管理系統,是人工智慧等技術與PDM系統的有機結合。PDM是產品開發集成系統知識管理的基礎,而知識管理系統為PDM的成功應用提供了有利的保證。基於知識的產品開發集成系統體系結構如圖1所示。
在基於知識的產品開發集成系統體系結構中,共有5個層次。1)基礎層包括分散式網路及通信結構及硬體環境;2)知識庫、資料庫層主要包括設計、工藝、分析、製造的實例庫和規則庫,企業其他的知識庫、資料庫等;3)推理機、資料庫管理、知識庫管理層;4)基於知識的產品開發集成應用環境層,含CAD/CAE/CAPP/CAM及其它的多種基於知識的輔助工具;5)面向產品開發各應用環境的輔助應用層。基於知識的推理是技術體系結構的核心模組,包含了知識庫,知識的獲取、傳遞與創新,及推理機、智慧輔助工具等。
圖l 基於知識的產品開發集成系統體系結構
知識庫管理模組中含有知識獲取子模組,該模組對資訊進行篩選和處理,採用資料挖掘等演算法對其中的大量資訊進行分析,得出知識規則,將總結出來的知識存入知識庫中。知識的表示可以採用框架結構、語義網路或類框架的形式。對應的知識存儲方式隨知識的表示不同而有差別,但最終都以一個知識庫的形式物理存在。推理機是採取的推理策略的具體實現。在知識推理中重要的搜索策略的選擇、推理模型的建立都在推理機內。
知識的產品開發集成系統研究與應用
來源:互聯網
研究了基於知識的產品開發集成系統的關鍵技術、應用架構、技術開發與應用買現等方面的內容,提出了基於知識的產品開發集成系統體系結構,原型系統功能構架體系結構,產品開發流程描述,在研究分析設計知識定義及基於“規則十實例”的包括加權頻率屬性約簡等演算法的推理機制的基礎上,構建知識庫系統,進行基於知識的產品開發集成系統集成平臺的開發與應用買現實現的原型系統具有機械設計和電子設計集成智慧輔助功能。
引言
在國外,也有不少關於知識工程及其在產品設計中的應用等方面的研究,其中具有代表性的有:美國托萊多大學的Samuel H. Huang研究了設計與製造知識的自動獲取技術,美國密歇根州立大學的Charu Chandra 研究了面向客戶的產品設計知識管理,新加坡南洋科技大學的W. Y. Zhang研究了工程系統的自動功能設計,韓國sojeng大學的SoosupSong研究了知識系統中使用模糊產品規則的動態推理策略等。但這些研究主要是針對局部設計環境的優化,以及非集成環境下設計過程的智慧化。在國外,還未見針對基於知識的產品開發集成系統的整體研究,以及實現“基於知識的產品開發集成系統”的相關研究。
研究了基於知識的產品開發集成系統的關鍵技術、應用架構、技術開發與應用買現等方面的內容,提出了基於知識的產品開發集成系統體系結構,原型系統功能構架體系結構,產品開發流程描述,在研究分析設計知識定義及基於“規則十實例”的包括加權頻率屬性約簡等演算法的推理機制的基礎上,構建知識庫系統,進行基於知識的產品開發集成系統集成平臺的開發與應用買現實現的原型系統具有機械設計和電子設計集成智慧輔助功能。
引言
在國外,也有不少關於知識工程及其在產品設計中的應用等方面的研究,其中具有代表性的有:美國托萊多大學的Samuel H. Huang研究了設計與製造知識的自動獲取技術,美國密歇根州立大學的Charu Chandra 研究了面向客戶的產品設計知識管理,新加坡南洋科技大學的W. Y. Zhang研究了工程系統的自動功能設計,韓國sojeng大學的SoosupSong研究了知識系統中使用模糊產品規則的動態推理策略等。但這些研究主要是針對局部設計環境的優化,以及非集成環境下設計過程的智慧化。在國外,還未見針對基於知識的產品開發集成系統的整體研究,以及實現“基於知識的產品開發集成系統”的相關研究。
探討中國織機製造業中數位化技術應用
來源:智造網—助力中國製造業創新—idnovo.com.cn
本文側重於織機製造業中數位化技術應用情況,重點探討了模組化設計技術、配置設計技術、專用CAD系統在織機製造領域的應用,給出了具體的應用思路與實施方案。
1 織機行業數位化技術的應用現狀與存在問題
數位化技術就是利用數位化設計和製造系統(CAD、CAPP、CAM、PDM、PLM等),企業管理資訊化系統(ERP、SCM、CRM等)以及企業間協同網路化系統(ASP平臺、電子商務、協同商務等)完成產品設計、開發、生產、銷售和服務各環節資訊化的技術。
紡織行業目前的數位化應用有一定進展,紡織生產、產品開發電腦輔助設計和加工技術得到了應用,如,機織物設計、提花紋織、印花圖案、服裝的電腦輔助設計、精紡毛型織物的性能預測與輔助設計技術等;在紡織生產管理方面,集散式電腦檢測系統,各種生產過程的資訊化管理,明顯提高了加工品質與生產效率。在紡織機械製造企業,已普遍採用電腦輔助設計系統(CAD),有些企業採用了電腦輔助製造系統,有效提高了新產品開發速度和機械加工精度。
作為紡織行業的主要支柱,織機設計與製造領域的技術水準關係到整個紡織行業的興衰。當前我國的織機製造業數位化整體水準偏低,適應企業實際生產的能力明顯不足,許多數位化技術如ERP在行業的應用剛剛起步,適用於快速設計與製造的專用集成CAD系統的開發尚屬空白,在很大程度上制約著整個行業的進一步發展,隨著全球化趨勢的日益推進,這種在高新技術領域的劣勢將會極大地削弱我國紡織企業的整體競爭力。例如目前在織機製造行業已普遍採用電腦輔助設計系統(CAD),一定程度上提高了織機的設計效率。但這種CAD大多都只是通用的商業性CAD系統平臺,缺乏對行業領域內相關資訊的集成與利用、如行業標準與企業標準等資訊的集成與利用,也缺乏對行業內企業的實際情況的考慮,是織機設計與製造效率進一步提高的主要制約因素。
2 織機製造領域中數位化技術的應用探討
針對上述不利狀況,為提高我國織機製造業的整體競爭力、實現民族產業的自主創新,本文側重於織機設計過程中的數位化技術應用與實現過程,提出了幾種數位化技術的具體應用思路與實現方案。
2.1 織機模組化設計技術
織機,包括有梭織機、無梭織機,其各類別之間最大的區別在於引緯裝置及工作原理的不同,其他裝置與機構之間具有很大的通用性,可以形成模組化。根據對織機的結構分解,發掘各種典型織機中的相似性,對織機範本進行標準化和系列化處置。圖1以停經片為例,給出了織機模組化構思分類結構示意圖。織機專用基礎件庫分為通用件、專用件及標準件三大類,其中通用件是指各種型號織機通用的零部件,專用件主要是指各種型號織機引緯裝置零部件,標準件是指各種符合國家標準及行業標準的零部件。在實際設計過程中,標準件可以直接調用,通用件稍加修改便可以實現具體設計目標。
織機模組化設計是織機配置設計和變型設計的基礎。設計人員可以很方便地從模組庫中挑選所需要的零部件,進行組合配置,並進一步根據客戶具體需求進行快速變型設計,以提高織機設計和製造中資源與知識的重用性,從而提高織機設計製造效率。
圖1 織機模組化構思分類結構示意圖
2.2 織機配置設計技術
織機配置設計是將織機設計過程簡化為織機模組的選擇和組合過程。織機模組的數量是有限的,而由模組組合得到的織機型號是無窮的。首先建立完整的模組資料庫,再將各模組分層分部件拾取,客戶可根據需要選擇相應模組配置成特定型號的整機。
對於織機設計過程中可能用到的標準件和系列件,因其通用性或零件相似性,可利用Solidworks軟體自帶的配置功能實現快速變型設計。配置驅動法的關鍵是Solidworks提供的生成和管理配置的系列零件設計表,利用該表可以方便地從一個零件創造出一個形狀相似的零件族。其基本思想在於基於零部件的3D模型,利用系列零件設計表插入Excel表格,實現Excel與Solidworks的無縫集成;基於Excel與3D模型特徵的映射關係,利用表格資料參數化映射的特徵尺寸,實現零件族庫的建立。
2.3 織機專用CAD系統
電腦輔助設計(CAD)技術,將人類創造性思維與電腦高性能處理能力有機地結合起來,實現產品創新設計,可以有效地提高設計的速度與品質,從而產生十分顯著的經濟效益,是近年來電腦應用領域最活躍的研究方向之一。但各種通用CAD系統往往缺乏對於具體行業的現實考慮,不能很好地滿足行業的特殊需求,因而,根據具體產品設計的需求對通用CAD系統進行專用化的研究與開發,開發自主的CAD系統已經變得非常必要。有關這方面技術的研究,國內外已經廣泛地展開。從研究的現狀來看,大多集中在模具、汽車等標準比較完善、機電一體化水準較高的行業,取得了一系列的良好收益。而在紡織機械行業的研究與應用很少,很自然就在一定程度上制約著整個行業的進一步發展。
傳統織機產品的研發過程中,設計人員往往陷入重複繪圖的不利狀況之中,耗費了寶貴的研發時間,限制了創新思維的充分發揮,是制約整個織機行業發展的一個重要因素。同時隨著設計方法與設計工具的極大進步,二維CAD系統由於效率的低下、功能單一及相容性差等諸多問題,不再適應設計工作的需求。
針對上述問題,筆者以solidworks為開發平臺、以Delphi為開發工具,提出建立一種針對零、部件級,面向三維的織機關鍵零部件專用CAD系統的思路。這種專用CAD系統是一種廣義上的CAD系統,不僅僅包括電腦輔助設計部分,還包含電腦輔助分析CAE及產品資料管理等功能。
系統總體方案設計框架圖如圖2所示。包括四個主要組成部分:通用CAD系統,定制的用戶介面模組,程式設計模組和資料管理模組。其中:通用CAD系統是產品參數化設計系統的宿主,是實現系統功能的基礎;定制的用戶介面模組包括登錄介面、系統選項介面、3D圖庫介面、原型推理機設計介面、CAE分析與仿真介面,可以實現設計計算及分析仿真的功能,也可以實現資料管理模組的功能,提供給用戶進行交互的設計操作;設計計算及分析仿真程式模組:主要由產品選型模組、一般設計與計算模組、原型推理優化設計模組、分析與仿真模組及其他功能模組組成,完成產品設計分析和零部件及織機設備產品的參數化設計工作;資料管理模組:由資料庫管理系統和資料庫組成,負責對產品設計專用系統的資料的管理。系統資料庫是在參數化零部件庫的基礎上建立的,包括專用基礎件(包括通用件、專用件及標準件)資料庫、部件資料庫、產品設備(裝配件)資料庫和一些輔助資訊庫,其中專用基礎件資料庫是實現設備資料庫的基礎。
圖2 系統總體設計框架圖
系統的關鍵在於3D圖庫的設計與實現,考慮到系統的即時性與快捷回應性需求,採用Delphi自帶的桌面資料庫DataBase DeskTop作為系統的底層資料庫,通過對於織機典型零部件的充分調研,提取其共性,初步實現了3D圖庫資料庫的管理與集成,在此基礎上也初步實現了3D圖庫的構建。
對織機設計與製造加工行業而言,通過有效整合和利用現有織機零部件資源,建立一種可作為紡織機械基礎資訊資源支援平臺的織機專用系統,為其添加進高效的推理模式與產品智慧設計技術,可以極大的提高織機設計效率,縮短產品上市週期。
3 結束語
本文側重於織機製造業中數位化技術應用情況,重點探討了模組化設計技術、配置設計技術、專用CAD系統在織機製造領域的應用,給出了具體的應用思路與實施方案。在此基礎上,通過建立與完善織機行業設計和製造系統(CAPP、CAM、PDM等)、企業管理資訊化系統(ERP、SCM、CRM等)以及企業間協同網路化系統(ASP平臺、電子商務、協同商務等),形成一種集成的數位化產品全生命週期支撐系統,可以從根本上改變傳統行業的面貌,提高行業的資訊化建設水準與整體競爭力,是未來織機行業發展的一個重要方向
本文側重於織機製造業中數位化技術應用情況,重點探討了模組化設計技術、配置設計技術、專用CAD系統在織機製造領域的應用,給出了具體的應用思路與實施方案。
1 織機行業數位化技術的應用現狀與存在問題
數位化技術就是利用數位化設計和製造系統(CAD、CAPP、CAM、PDM、PLM等),企業管理資訊化系統(ERP、SCM、CRM等)以及企業間協同網路化系統(ASP平臺、電子商務、協同商務等)完成產品設計、開發、生產、銷售和服務各環節資訊化的技術。
紡織行業目前的數位化應用有一定進展,紡織生產、產品開發電腦輔助設計和加工技術得到了應用,如,機織物設計、提花紋織、印花圖案、服裝的電腦輔助設計、精紡毛型織物的性能預測與輔助設計技術等;在紡織生產管理方面,集散式電腦檢測系統,各種生產過程的資訊化管理,明顯提高了加工品質與生產效率。在紡織機械製造企業,已普遍採用電腦輔助設計系統(CAD),有些企業採用了電腦輔助製造系統,有效提高了新產品開發速度和機械加工精度。
作為紡織行業的主要支柱,織機設計與製造領域的技術水準關係到整個紡織行業的興衰。當前我國的織機製造業數位化整體水準偏低,適應企業實際生產的能力明顯不足,許多數位化技術如ERP在行業的應用剛剛起步,適用於快速設計與製造的專用集成CAD系統的開發尚屬空白,在很大程度上制約著整個行業的進一步發展,隨著全球化趨勢的日益推進,這種在高新技術領域的劣勢將會極大地削弱我國紡織企業的整體競爭力。例如目前在織機製造行業已普遍採用電腦輔助設計系統(CAD),一定程度上提高了織機的設計效率。但這種CAD大多都只是通用的商業性CAD系統平臺,缺乏對行業領域內相關資訊的集成與利用、如行業標準與企業標準等資訊的集成與利用,也缺乏對行業內企業的實際情況的考慮,是織機設計與製造效率進一步提高的主要制約因素。
2 織機製造領域中數位化技術的應用探討
針對上述不利狀況,為提高我國織機製造業的整體競爭力、實現民族產業的自主創新,本文側重於織機設計過程中的數位化技術應用與實現過程,提出了幾種數位化技術的具體應用思路與實現方案。
2.1 織機模組化設計技術
織機,包括有梭織機、無梭織機,其各類別之間最大的區別在於引緯裝置及工作原理的不同,其他裝置與機構之間具有很大的通用性,可以形成模組化。根據對織機的結構分解,發掘各種典型織機中的相似性,對織機範本進行標準化和系列化處置。圖1以停經片為例,給出了織機模組化構思分類結構示意圖。織機專用基礎件庫分為通用件、專用件及標準件三大類,其中通用件是指各種型號織機通用的零部件,專用件主要是指各種型號織機引緯裝置零部件,標準件是指各種符合國家標準及行業標準的零部件。在實際設計過程中,標準件可以直接調用,通用件稍加修改便可以實現具體設計目標。
織機模組化設計是織機配置設計和變型設計的基礎。設計人員可以很方便地從模組庫中挑選所需要的零部件,進行組合配置,並進一步根據客戶具體需求進行快速變型設計,以提高織機設計和製造中資源與知識的重用性,從而提高織機設計製造效率。
圖1 織機模組化構思分類結構示意圖
2.2 織機配置設計技術
織機配置設計是將織機設計過程簡化為織機模組的選擇和組合過程。織機模組的數量是有限的,而由模組組合得到的織機型號是無窮的。首先建立完整的模組資料庫,再將各模組分層分部件拾取,客戶可根據需要選擇相應模組配置成特定型號的整機。
對於織機設計過程中可能用到的標準件和系列件,因其通用性或零件相似性,可利用Solidworks軟體自帶的配置功能實現快速變型設計。配置驅動法的關鍵是Solidworks提供的生成和管理配置的系列零件設計表,利用該表可以方便地從一個零件創造出一個形狀相似的零件族。其基本思想在於基於零部件的3D模型,利用系列零件設計表插入Excel表格,實現Excel與Solidworks的無縫集成;基於Excel與3D模型特徵的映射關係,利用表格資料參數化映射的特徵尺寸,實現零件族庫的建立。
2.3 織機專用CAD系統
電腦輔助設計(CAD)技術,將人類創造性思維與電腦高性能處理能力有機地結合起來,實現產品創新設計,可以有效地提高設計的速度與品質,從而產生十分顯著的經濟效益,是近年來電腦應用領域最活躍的研究方向之一。但各種通用CAD系統往往缺乏對於具體行業的現實考慮,不能很好地滿足行業的特殊需求,因而,根據具體產品設計的需求對通用CAD系統進行專用化的研究與開發,開發自主的CAD系統已經變得非常必要。有關這方面技術的研究,國內外已經廣泛地展開。從研究的現狀來看,大多集中在模具、汽車等標準比較完善、機電一體化水準較高的行業,取得了一系列的良好收益。而在紡織機械行業的研究與應用很少,很自然就在一定程度上制約著整個行業的進一步發展。
傳統織機產品的研發過程中,設計人員往往陷入重複繪圖的不利狀況之中,耗費了寶貴的研發時間,限制了創新思維的充分發揮,是制約整個織機行業發展的一個重要因素。同時隨著設計方法與設計工具的極大進步,二維CAD系統由於效率的低下、功能單一及相容性差等諸多問題,不再適應設計工作的需求。
針對上述問題,筆者以solidworks為開發平臺、以Delphi為開發工具,提出建立一種針對零、部件級,面向三維的織機關鍵零部件專用CAD系統的思路。這種專用CAD系統是一種廣義上的CAD系統,不僅僅包括電腦輔助設計部分,還包含電腦輔助分析CAE及產品資料管理等功能。
系統總體方案設計框架圖如圖2所示。包括四個主要組成部分:通用CAD系統,定制的用戶介面模組,程式設計模組和資料管理模組。其中:通用CAD系統是產品參數化設計系統的宿主,是實現系統功能的基礎;定制的用戶介面模組包括登錄介面、系統選項介面、3D圖庫介面、原型推理機設計介面、CAE分析與仿真介面,可以實現設計計算及分析仿真的功能,也可以實現資料管理模組的功能,提供給用戶進行交互的設計操作;設計計算及分析仿真程式模組:主要由產品選型模組、一般設計與計算模組、原型推理優化設計模組、分析與仿真模組及其他功能模組組成,完成產品設計分析和零部件及織機設備產品的參數化設計工作;資料管理模組:由資料庫管理系統和資料庫組成,負責對產品設計專用系統的資料的管理。系統資料庫是在參數化零部件庫的基礎上建立的,包括專用基礎件(包括通用件、專用件及標準件)資料庫、部件資料庫、產品設備(裝配件)資料庫和一些輔助資訊庫,其中專用基礎件資料庫是實現設備資料庫的基礎。
圖2 系統總體設計框架圖
系統的關鍵在於3D圖庫的設計與實現,考慮到系統的即時性與快捷回應性需求,採用Delphi自帶的桌面資料庫DataBase DeskTop作為系統的底層資料庫,通過對於織機典型零部件的充分調研,提取其共性,初步實現了3D圖庫資料庫的管理與集成,在此基礎上也初步實現了3D圖庫的構建。
對織機設計與製造加工行業而言,通過有效整合和利用現有織機零部件資源,建立一種可作為紡織機械基礎資訊資源支援平臺的織機專用系統,為其添加進高效的推理模式與產品智慧設計技術,可以極大的提高織機設計效率,縮短產品上市週期。
3 結束語
本文側重於織機製造業中數位化技術應用情況,重點探討了模組化設計技術、配置設計技術、專用CAD系統在織機製造領域的應用,給出了具體的應用思路與實施方案。在此基礎上,通過建立與完善織機行業設計和製造系統(CAPP、CAM、PDM等)、企業管理資訊化系統(ERP、SCM、CRM等)以及企業間協同網路化系統(ASP平臺、電子商務、協同商務等),形成一種集成的數位化產品全生命週期支撐系統,可以從根本上改變傳統行業的面貌,提高行業的資訊化建設水準與整體競爭力,是未來織機行業發展的一個重要方向
2010年5月29日 星期六
3DVIA Virtools實現網上即時3D世博體驗
3DVIA Virtools實現網上即時3D世博體驗
目前網上世博有超過20個虛擬展館可實現全3D互動,全都是採用了3DVIA 軟體。其中包括:法國館、比利時館、歐盟館、西班牙館、智利館、墨西哥館、捷克館、航空館、江西館、山東館、內蒙古館、吉林館、臺北館等等。
2010年的“網上世博會”(http://www.expo.cn/)通過多媒體、達索系統3DVIA Virtools 等Web3D技術,搭建網上園區和展館,讓人們在電腦前就可以輕鬆俯瞰5.28平方公里園區的三維全景,並在數百個國家、地區和國際組織的展館間輕鬆穿梭漫遊。 網上參觀者也可以即時參與線上和展覽現場的各類三維互動活動。同時,網上世博會還將打造“未來之城”虛擬社區,借鑒網遊的概念和形式,集合全球線民的創意和協作,共同建設一個和諧之城、未來之城。
目前網上世博有超過20個虛擬展館可實現全3D互動,全都是採用了3DVIA 軟體。其中包括:法國館、比利時館、歐盟館、西班牙館、智利館、墨西哥館、捷克館、航空館、江西館、山東館、內蒙古館、吉林館、臺北館等等。
2010年的“網上世博會”(http://www.expo.cn/)通過多媒體、達索系統3DVIA Virtools 等Web3D技術,搭建網上園區和展館,讓人們在電腦前就可以輕鬆俯瞰5.28平方公里園區的三維全景,並在數百個國家、地區和國際組織的展館間輕鬆穿梭漫遊。 網上參觀者也可以即時參與線上和展覽現場的各類三維互動活動。同時,網上世博會還將打造“未來之城”虛擬社區,借鑒網遊的概念和形式,集合全球線民的創意和協作,共同建設一個和諧之城、未來之城。
• 世博的配套建築— 世博變電站為世界首座全地下、全電纜最大變電站,該工程的開挖仿真用SIMULIA Abaqus完成。
世博的配套建築— 世博變電站為世界首座全地下、全電纜最大變電站,該工程的開挖仿真用SIMULIA Abaqus完成。世博變電站是上海世博會重點配套電力工程之一,它的建成將從根本上滿足世博會的供電需要。該工程是超大超深的地下結構工程,周邊環境複雜、技術難度大、品質要求高,少有疏忽或設計不合理就會產生難以想像的後果,除了自身建築受到破壞,周圍建築物也會遭到池魚之殃。因此該變電站採用SIMULIA Abaqus實施開挖仿真,在工程進行前就先做好精准的模擬分析,確保該專案的順利進行。
世博節能設計
世博軸上錯落有致地分佈著6個極具視覺衝擊力的倒錐形鋼結構,它們有一個溫暖的名字,叫“陽光穀”。6個“陽光穀”造型各異,尺寸也不盡相同。它們的上部開口面積相當於一個足球場那麼大,整體高40多米,有十多層樓高。整個建築像一朵玻璃的喇叭花從地下悄然綻放,晶瑩剔透。世博會期間,每個“陽光穀”內部都將以一種自然資源(火焰、樹木、大地、水、金屬和大氣)為主題,通過庭院表達,體現自然與技術的交融。當陽光、空氣、雨水等來自天空的要素,被這些“開放的花朵”引入地下空間時,世博軸上平添了幾分浪漫氣質。
視覺美感之外,“陽光穀”還蘊藏著重要的科技理念———營造舒適的“綠色地下空間”。它不但把陽光從40多米的空中“採集”到地下,也把新鮮空氣運送到地下,既改善了地下空間的壓抑感,還實現了節能。此外,雨水也能順著這些廣口花瓶狀的玻璃幕牆,流入地下二層的積水溝,再匯向7000立方米的蓄水池,經過處理後實現水的再利用。這些水將滿足“陽光穀”兩側下沉式花園的灌溉,並可用作廁所沖洗。據估計,通過“陽光穀”的收集,可以使世博軸的生活用水量打個“對折”,足足省去5萬立方米。
世博軸將通過噴霧、利用自然風、採用黃浦江水源和熱地泵等環保的降溫方式,保證遊客能舒適地徜徉世博軸。此外,世博軸的“膜結構”也能起到很好的遮陽效果。頭頂上的這些“大傘”由69塊巨大的白色膜布拼裝組成,總面積達6.8萬平方米,使用壽命30年,雖然厚度僅為1毫米,設計張拉力卻達到了世界最高強度:每米5噸。這種膜的特別之處在於最大風擺達到上下3米,大風吹來,膜布就如同雲朵隨風飄舞。
“陽光穀”的鋼結構和膜結構一起,剛柔並濟。這種最先進的技術賦予了世博軸“溫柔”的人性化特質。6個“陽光穀”共有1萬多個鋼結構節點,每個節點上都有4—6個杆相交,仿佛一個張開的手掌。這些節點的拼接,哪怕出現一點小誤差,就會最終導致“喇叭花”上部無法封口,因此對建築精度要求相當苛刻,具有世界級的難度。然而,隨著“陽光谷”的成功建造,這種高難度的節點技術已被再次運用到黃浦江對岸世博園區的一個水門的建設中。對於像太陽穀這樣造型特殊的網殼結構建築必須進行屈曲分析,以確保建築物的整體平衡和安全性。
視覺美感之外,“陽光穀”還蘊藏著重要的科技理念———營造舒適的“綠色地下空間”。它不但把陽光從40多米的空中“採集”到地下,也把新鮮空氣運送到地下,既改善了地下空間的壓抑感,還實現了節能。此外,雨水也能順著這些廣口花瓶狀的玻璃幕牆,流入地下二層的積水溝,再匯向7000立方米的蓄水池,經過處理後實現水的再利用。這些水將滿足“陽光穀”兩側下沉式花園的灌溉,並可用作廁所沖洗。據估計,通過“陽光穀”的收集,可以使世博軸的生活用水量打個“對折”,足足省去5萬立方米。
世博軸將通過噴霧、利用自然風、採用黃浦江水源和熱地泵等環保的降溫方式,保證遊客能舒適地徜徉世博軸。此外,世博軸的“膜結構”也能起到很好的遮陽效果。頭頂上的這些“大傘”由69塊巨大的白色膜布拼裝組成,總面積達6.8萬平方米,使用壽命30年,雖然厚度僅為1毫米,設計張拉力卻達到了世界最高強度:每米5噸。這種膜的特別之處在於最大風擺達到上下3米,大風吹來,膜布就如同雲朵隨風飄舞。
“陽光穀”的鋼結構和膜結構一起,剛柔並濟。這種最先進的技術賦予了世博軸“溫柔”的人性化特質。6個“陽光穀”共有1萬多個鋼結構節點,每個節點上都有4—6個杆相交,仿佛一個張開的手掌。這些節點的拼接,哪怕出現一點小誤差,就會最終導致“喇叭花”上部無法封口,因此對建築精度要求相當苛刻,具有世界級的難度。然而,隨著“陽光谷”的成功建造,這種高難度的節點技術已被再次運用到黃浦江對岸世博園區的一個水門的建設中。對於像太陽穀這樣造型特殊的網殼結構建築必須進行屈曲分析,以確保建築物的整體平衡和安全性。
世博軸應用SIMULIA Abaqus進行優化分析
2010-05-07 14:17:35 作者: 來源:智造網
世博軸應用SIMULIA Abaqus了進行“動力彈塑性時程分析”和“整體結構屈曲分析”。前者可精准分析該建築物的抗震彈性,後者則能分析“太陽谷“屈曲結構的承受力。對於像太陽穀這樣造型特殊的網殼結構建築必須進行屈曲分析,以確保建築物的整體平衡和安全性。
世博軸是中國2010年上海世博會主入口和主軸線,地下地上各兩層,為半敞開式建築。世博軸是世博會一軸四館五大永久建築之一,是一個集商業、餐飲、娛樂、會展等服務於一體的大型商業、交通綜合體。世博軸也是世博園區最大的單體項目,由上海世博土地控股有限公司負責建設,由德國SBA公司設計,上海華東建築設計研究院和上海市政工程設計研究總院完成施工圖設計,工程位於浦東世博園區中心地帶,南北長1045m,東西寬地下99.5m-110.5m,地上80m。基地面積13.6萬m,總建築面積25.2萬m,總造價近30億,為鳥巢及水立方的總和。其中,世博軸應用SIMULIA Abaqus了進行“動力彈塑性時程分析”,精准分析該建築物的抗震彈性。
2010-05-07 14:17:35 作者: 來源:智造網
世博軸應用SIMULIA Abaqus了進行“動力彈塑性時程分析”和“整體結構屈曲分析”。前者可精准分析該建築物的抗震彈性,後者則能分析“太陽谷“屈曲結構的承受力。對於像太陽穀這樣造型特殊的網殼結構建築必須進行屈曲分析,以確保建築物的整體平衡和安全性。
世博軸是中國2010年上海世博會主入口和主軸線,地下地上各兩層,為半敞開式建築。世博軸是世博會一軸四館五大永久建築之一,是一個集商業、餐飲、娛樂、會展等服務於一體的大型商業、交通綜合體。世博軸也是世博園區最大的單體項目,由上海世博土地控股有限公司負責建設,由德國SBA公司設計,上海華東建築設計研究院和上海市政工程設計研究總院完成施工圖設計,工程位於浦東世博園區中心地帶,南北長1045m,東西寬地下99.5m-110.5m,地上80m。基地面積13.6萬m,總建築面積25.2萬m,總造價近30億,為鳥巢及水立方的總和。其中,世博軸應用SIMULIA Abaqus了進行“動力彈塑性時程分析”,精准分析該建築物的抗震彈性。
2010年5月28日 星期五
近期正在中國熱映的好萊塢科幻動作大片《鋼鐵俠2》,令小羅伯特•唐尼再次穿上鋼鐵盔甲化身超級英雄。影片的風靡也同樣得益於當下最流行及最具發展前景的3D列印技術。
影片的一大亮點是主角的盔甲戰衣裝備。影片製作公司Legacy Effects因此選用了在3D列印領域有卓越表現的Objet公司Eden列印系統來出色完成相關製作。Objet公司擁有專利的PolyJet& #8482; 技術,以超薄層(16µ)的狀態將藝術感光聚合材料一層一層地噴射到列印託盤,直至物件製作完成。此創新的3D列印技術快速且高品質地完成了複雜模型製作,幫助Legacy Effects公司高效精准地完成影片中盔甲戰衣的完美呈現。
影片的一大亮點是主角的盔甲戰衣裝備。影片製作公司Legacy Effects因此選用了在3D列印領域有卓越表現的Objet公司Eden列印系統來出色完成相關製作。Objet公司擁有專利的PolyJet& #8482; 技術,以超薄層(16µ)的狀態將藝術感光聚合材料一層一層地噴射到列印託盤,直至物件製作完成。此創新的3D列印技術快速且高品質地完成了複雜模型製作,幫助Legacy Effects公司高效精准地完成影片中盔甲戰衣的完美呈現。
3D-RD Association weekly report
Dear All :
近日大家或許會感覺氣候變很大 , Hot ! Hot ! Hot !
歐盟的經濟風暴才剛擴散 , 基金, 股票, 債券 一拖拉庫全倒 , 慶幸的是要掛大家一起掛, 誰也撈不到好處 .
咱們東北邊 南/北韓 也不甘寂寞在加溫 , 說不定哪位大兵突然一不小心跨越了38度線(可能他的 GPS 故障了) ,
阿里郎就没有空再辯說李白是它們家的祖先 , 可惜的是韓劇的粉絲們是否會有續集可看 ? 我是挺金喜善的 .
扯了一堆 , 只想藉機問候一下大家的財富是否安康 , 往後天天日進斗金 .
而我們協會的審批進度 , 因為內閣衙門剛打掃完就定位 , 接著五都一役堪稱二黨終極之戰 , 勢必殺很大 ,
我等只有祈求風調雨順 , 國泰民安 , 這樣或許可以在其殘喘之餘隙 , 給個方便過關核復囉 ! 我等........
近日大家或許會感覺氣候變很大 , Hot ! Hot ! Hot !
歐盟的經濟風暴才剛擴散 , 基金, 股票, 債券 一拖拉庫全倒 , 慶幸的是要掛大家一起掛, 誰也撈不到好處 .
咱們東北邊 南/北韓 也不甘寂寞在加溫 , 說不定哪位大兵突然一不小心跨越了38度線(可能他的 GPS 故障了) ,
阿里郎就没有空再辯說李白是它們家的祖先 , 可惜的是韓劇的粉絲們是否會有續集可看 ? 我是挺金喜善的 .
扯了一堆 , 只想藉機問候一下大家的財富是否安康 , 往後天天日進斗金 .
而我們協會的審批進度 , 因為內閣衙門剛打掃完就定位 , 接著五都一役堪稱二黨終極之戰 , 勢必殺很大 ,
我等只有祈求風調雨順 , 國泰民安 , 這樣或許可以在其殘喘之餘隙 , 給個方便過關核復囉 ! 我等........
2010年5月25日 星期二
商用3D生物印表機
商用3D生物印表機的出現讓器官移植手術不再等待
器官移植手術中 適用器官難尋威脅生命
20世紀,沒有一種醫學技術像器官移植一樣帶給人們那麼多的驚喜與希望。迄今為止,人類已經完成了除大腦之外的所有器官的移植,全世界有將近100萬曾經被死亡陰影籠罩的人通過器官移植獲得了新生,但其面臨的器官難尋的問題也讓很多病人在漫長的等待中消磨生命,甚至無奈地喪失生命……[詳細]
3D生物印表機新技術可按需列印人體器官
全球首台商業化3D生物印表機的出現,用人體細胞做列印原料,進行組合排列,列印出所需要的血管、人體器官等,誤差可以控制在20微米以內,得到的器官可以顯著降低排異反應,或將讓人類實現能夠隨時換器官的遠景目標……[詳細]
應用醫學 3D生物印表機讓器官移植手術不再等待
3D生物印表機的出現能夠幫助醫生去研究、掃描和複製病人所需要的器官,也許不久就能用這種印表機製造出人體組織,讓需要器官移植的病患不再等待
器官移植手術中 適用器官難尋威脅生命
20世紀,沒有一種醫學技術像器官移植一樣帶給人們那麼多的驚喜與希望。迄今為止,人類已經完成了除大腦之外的所有器官的移植,全世界有將近100萬曾經被死亡陰影籠罩的人通過器官移植獲得了新生,但其面臨的器官難尋的問題也讓很多病人在漫長的等待中消磨生命,甚至無奈地喪失生命……[詳細]
3D生物印表機新技術可按需列印人體器官
全球首台商業化3D生物印表機的出現,用人體細胞做列印原料,進行組合排列,列印出所需要的血管、人體器官等,誤差可以控制在20微米以內,得到的器官可以顯著降低排異反應,或將讓人類實現能夠隨時換器官的遠景目標……[詳細]
應用醫學 3D生物印表機讓器官移植手術不再等待
3D生物印表機的出現能夠幫助醫生去研究、掃描和複製病人所需要的器官,也許不久就能用這種印表機製造出人體組織,讓需要器官移植的病患不再等待
2010年5月23日 星期日
全國三維數位化創新設計大賽
農民種地得會鋤,秀才作文得會筆,工程師“創造”不能不會3D!2010年,中國經濟如何加速轉型升級?中國企業如何提升核心競爭力?專家認為:成為創新型國家,我們必須抓住當前3D技術大發展的契機,推進資訊化與工業化融合,鼓勵人人參與創新。
日前,由科技部高新技術發展及產業化司、教育部科學技術司、國家製造業資訊化培訓中心等部門共同指導,國家製造業資訊化培訓中心3D辦與3D動力網(全國3D-CAD-VR技術推廣服務與教育培訓聯盟)主辦的“2010全國三維數位化創新設計大賽”(簡稱2010全國3D大賽)於3月下旬正式啟動。
據大賽組委會負責人介紹,繼2009全國3D大賽取得巨大成功後,2010全國三維數位化創新設計大賽將繼續以“推動三維數位化技術普及、提升自主創新能力”為主題,以“以賽促教、以賽促訓、以賽促用、以賽促新”為目標。相信,2010全國3D大賽將更加精彩紛呈、亮點閃爍:
一是,有了2008和2009全國3D大賽成功舉辦的基礎,2010全國3D大賽將在鞏固原有參賽院校面的基礎上,進一步擴大參賽院校和參賽團隊的數量,提升參賽院校、參賽團隊的結構層次;進一步提高參賽作品的品質,提升參賽團隊的整體技術水準和創新水準。預計將超過800所院校近120萬大學生和1000多名職業人士參加今年的3D大賽。
二是,2010全國3D大賽將在“院校組”的基礎上新增了“職業組”競賽單元,吸引更多的企業在職人員參與到大賽中。採用網路線上擂臺PK的形式產生周冠軍和月冠軍進入全國現場總決賽,鼓勵其進行創新設計,使社會湧現更多面向實際、面向市場的平民創新人物,以推動“設計實踐、全民創新”目標。
三是,本屆3D大賽的賽程相比有所縮短,將從3月份一直延續到11月底,分宣傳動員(3-4月)、初賽選拔(5-6月)、復賽評審(7-10月)和全國現場總決賽(11月)四個賽程,頒獎典禮將在全國現場總決賽期間隆重舉辦。
日前,由科技部高新技術發展及產業化司、教育部科學技術司、國家製造業資訊化培訓中心等部門共同指導,國家製造業資訊化培訓中心3D辦與3D動力網(全國3D-CAD-VR技術推廣服務與教育培訓聯盟)主辦的“2010全國三維數位化創新設計大賽”(簡稱2010全國3D大賽)於3月下旬正式啟動。
據大賽組委會負責人介紹,繼2009全國3D大賽取得巨大成功後,2010全國三維數位化創新設計大賽將繼續以“推動三維數位化技術普及、提升自主創新能力”為主題,以“以賽促教、以賽促訓、以賽促用、以賽促新”為目標。相信,2010全國3D大賽將更加精彩紛呈、亮點閃爍:
一是,有了2008和2009全國3D大賽成功舉辦的基礎,2010全國3D大賽將在鞏固原有參賽院校面的基礎上,進一步擴大參賽院校和參賽團隊的數量,提升參賽院校、參賽團隊的結構層次;進一步提高參賽作品的品質,提升參賽團隊的整體技術水準和創新水準。預計將超過800所院校近120萬大學生和1000多名職業人士參加今年的3D大賽。
二是,2010全國3D大賽將在“院校組”的基礎上新增了“職業組”競賽單元,吸引更多的企業在職人員參與到大賽中。採用網路線上擂臺PK的形式產生周冠軍和月冠軍進入全國現場總決賽,鼓勵其進行創新設計,使社會湧現更多面向實際、面向市場的平民創新人物,以推動“設計實踐、全民創新”目標。
三是,本屆3D大賽的賽程相比有所縮短,將從3月份一直延續到11月底,分宣傳動員(3-4月)、初賽選拔(5-6月)、復賽評審(7-10月)和全國現場總決賽(11月)四個賽程,頒獎典禮將在全國現場總決賽期間隆重舉辦。
、2010中國國際三維數位影像技術與產品博覽會
行動或是觀望,這是個問題。在2009年全球3D元年中,三維數位化設計、3D互聯網、3D虛擬世界等迅速地改變著人們的生活,3D技術的應用得到了前所未有的爆發與展現,3D電視、3D投影、3D照相、3D列印等新型電子消費產品市場開始井噴;2010年,中國將與全球同步,共同跨入3D新紀元。中國的3D產業應當馬上行動還是持續觀望?中國首個國際性3D產業博覽會的舉辦肯定地回答了這個疑問。
據瞭解,“2010中國國際三維數位影像技術與產品博覽會”(簡稱2010中國3D博覽會)將於2010年11月26日-29日在江南名城常州隆重舉辦。3D博覽會由技部高新技術發展及產業化司、教育部科學技術司、共青團中央學校部、常州市人民政府、國家製造業資訊化培訓中心等部門指導,國家製造業資訊化培訓中心3D辦、中國三維數位化門戶——3D動力網、常州市科教城管委會共同主辦。作為中國乃至亞太區3D產業的首個也是最大的博覽會,業內人士認為,它的舉辦將引領中國3D行業的健康快速發展。
據主辦方負責人介紹,2010中國3D博覽會是中國首個國際性的3D產業博覽會,以“跨入3D新紀元”為主題,旨在為行業專業人士提供全球最新和最權威的3D數位化技術、產品和解決方案的交流平臺,為業界企業展示綜合實力、結交合作夥伴、尋求發展機會提供了新的市場機遇。展會期間將舉辦大型系列論壇以及參觀和洽談活動,是以3D數位影像、3D數位娛樂、3D軟體、3D硬體、虛擬現實、工業仿真、工業設計、3D數位化工廠、3D數位化校園、3D數位化城市、3D數位化社區、3D數位化生活為主的大型專業會展,其規模和影響力堪稱亞太區3D產業第一展。
據悉,博覽會舉辦期間,代表著中國3D行業技術、產品、服務與市場的整體水準和發展趨勢的NVIDIA、AMD、HP、Microsoft、DassaultSystèmes、SONY、LG、三星、聯想、方正、宏碁、紐曼、TCL、長虹、海爾、水晶石、金山、盛大等全球和國內3D領域領導級品牌廠商與應用企業將悉數參展,同時也將彙集全國超過500所院校領導和專業師生代表、1000家科研院所和行業企業領導與技術工程師代表、100家全國和地方大眾與專業媒體、1000家長三角地區企業及市民大眾代表等近逾5萬人參會。
主辦方負責人還介紹說,本屆3D博覽會將與“2010全國三維數位化創新設計大賽現場總決賽”同場同期舉辦。全國3D大賽是我國規模最大、參賽人數最多的三維數位化設計大賽。2009全國3D大賽的舉辦在全社會贏得了廣泛關注與好評,全國28個省/自治區/直轄市508所大專院校近100萬大學生組團參加了2009全國3D大賽。今年預計將超過800所院校近120萬大學生和1000多名職業人士參賽。
目前,本屆3D博覽會的籌備工作正在積極推進,博覽會官網已經上線(http://3Dexpo.3ddl.net),宣傳工作已經全面啟動。相信,在相關部委和有關部門領導的指導下,在國內外企業的支援下,在社會各界的通力協作下,“2010中國國際三維數位影像技術與產品博覽會”一定能圓滿舉辦,成為引領中國3D數位化行業發展的風向標,成為亞太地區最具規模和品牌影響力的3D行業高端權威盛會!2010年中國最為盛大3DParty!
據瞭解,“2010中國國際三維數位影像技術與產品博覽會”(簡稱2010中國3D博覽會)將於2010年11月26日-29日在江南名城常州隆重舉辦。3D博覽會由技部高新技術發展及產業化司、教育部科學技術司、共青團中央學校部、常州市人民政府、國家製造業資訊化培訓中心等部門指導,國家製造業資訊化培訓中心3D辦、中國三維數位化門戶——3D動力網、常州市科教城管委會共同主辦。作為中國乃至亞太區3D產業的首個也是最大的博覽會,業內人士認為,它的舉辦將引領中國3D行業的健康快速發展。
據主辦方負責人介紹,2010中國3D博覽會是中國首個國際性的3D產業博覽會,以“跨入3D新紀元”為主題,旨在為行業專業人士提供全球最新和最權威的3D數位化技術、產品和解決方案的交流平臺,為業界企業展示綜合實力、結交合作夥伴、尋求發展機會提供了新的市場機遇。展會期間將舉辦大型系列論壇以及參觀和洽談活動,是以3D數位影像、3D數位娛樂、3D軟體、3D硬體、虛擬現實、工業仿真、工業設計、3D數位化工廠、3D數位化校園、3D數位化城市、3D數位化社區、3D數位化生活為主的大型專業會展,其規模和影響力堪稱亞太區3D產業第一展。
據悉,博覽會舉辦期間,代表著中國3D行業技術、產品、服務與市場的整體水準和發展趨勢的NVIDIA、AMD、HP、Microsoft、DassaultSystèmes、SONY、LG、三星、聯想、方正、宏碁、紐曼、TCL、長虹、海爾、水晶石、金山、盛大等全球和國內3D領域領導級品牌廠商與應用企業將悉數參展,同時也將彙集全國超過500所院校領導和專業師生代表、1000家科研院所和行業企業領導與技術工程師代表、100家全國和地方大眾與專業媒體、1000家長三角地區企業及市民大眾代表等近逾5萬人參會。
主辦方負責人還介紹說,本屆3D博覽會將與“2010全國三維數位化創新設計大賽現場總決賽”同場同期舉辦。全國3D大賽是我國規模最大、參賽人數最多的三維數位化設計大賽。2009全國3D大賽的舉辦在全社會贏得了廣泛關注與好評,全國28個省/自治區/直轄市508所大專院校近100萬大學生組團參加了2009全國3D大賽。今年預計將超過800所院校近120萬大學生和1000多名職業人士參賽。
目前,本屆3D博覽會的籌備工作正在積極推進,博覽會官網已經上線(http://3Dexpo.3ddl.net),宣傳工作已經全面啟動。相信,在相關部委和有關部門領導的指導下,在國內外企業的支援下,在社會各界的通力協作下,“2010中國國際三維數位影像技術與產品博覽會”一定能圓滿舉辦,成為引領中國3D數位化行業發展的風向標,成為亞太地區最具規模和品牌影響力的3D行業高端權威盛會!2010年中國最為盛大3DParty!
2010年5月21日 星期五
16種新奇自行車設計創意
佳工機電網
自行車自從19世紀發明以來,無論是在外觀上,還是在功能上,就一直沒有出現過重大的變化。進入21世紀以後,隨著科技的發展和人們對自行車認識與需求的變化,自行車家族中出現了許多新奇的面孔。科學家、設計師以及廣大自行車愛好者設計或製造了許多令人耳目一新的奇特自行車,比如有的是可折疊的背包式自行車,有的是太陽能動力自行車,有的是存儲踏板動力自行車,還有的是兩栖旅行用自行車等。以下就是16種最新奇的自行車設計創意:
1. 膝上型電腦充電自行車
這款奇特的自行車可能是外觀最方方正正、最能體現空氣動力學優勢的自行車,它是由設計師Yuji Fujimura所設計。不過,這款自行車最令人感興趣的地方並不在於它的外觀和它的動力,而在於它的另一個特殊功能。在這款自行車上,有一個可以存放膝上型電腦的空間。當你在騎自行車時,自行車的電池會為膝上型電腦充電。當然,騎在這種自行車上可能會不太舒服,但是你會感覺永遠都精力充沛。
2. 可折疊背包式自行車
對於山地自行車運動的愛好者來說,他們可能經常會遇到窮鄉僻壤或多山地形。在這種地形上騎車,首先要求自行車必須裝備某些特殊的設備,這些設備要能夠經得起險要山勢和崎嶇地形的考驗。其次,還要求騎車者擁有堅定的信念、飽滿的熱情和良好的體力,因為他們還可能經常要扛著車步行一段時間。一般的自行車可能滿足不了這種要求,但是柏格蒙奇可折疊背包式自行車可以實現山地運動的需要。這種自行車不僅僅體積小、重量輕,而且你可以在兩分鐘內將它折疊成可擕式的背包模樣。
3. 太陽能自行車
當騎車者正在普通自行車上為爬坡而累得氣喘吁吁之時,太陽能自行車(Cycle Sol)車主卻可以毫不費力地從後面超越他們,因為有強大的太陽為其提供動力。顧名思義,太陽能自行車以太陽作為動力來源,將太陽能轉化為自行車所需的電能。這種電動自行車有一個特殊的頂蓬,它有兩個作用,一是用來防護太陽光的照射和雨水的侵襲,第二個作用就是收集太陽能。它主要是為那些不想花費體力的人而製造。
4. 可擕式折疊自行車
對於未來的自行車來說,輕便應該是一個關鍵特徵。一些自行車概念設計者正通過各種創意性設計讓自行車變得更加輕巧、便攜。這款由布雷爾-海斯提所設計的自行車不僅僅可以折疊成一個小小的包裹,而且可以在兩個車輪之間留下一個儲物空間,好像方便袋一樣。除此之外,海斯提還通過特別的設計改變了騎車者的姿勢,讓騎車者覺得更舒服。他解釋說,“我已經將踏板移到了騎車者的身後,這樣他們的身體重心就會向前移。座位的前部更寬,車手把有向後延伸的突出部分。騎車者的前臂可以支撐在車手把的突出部位之上。”
5. 寶馬概念自行車
毫不奇怪,著名汽車生產商寶馬汽車也會設計一些外觀超酷的概念自行車。儘管不清楚這些概念自行車究竟是為誰而設計,但是它們的獨特外觀、色彩和理念為21世紀的自行車設計提供了不少的靈感。
6. 水陸兩用自行車
這款外觀奇特的自行車是專為荷蘭海爾蒙德市而設計,是一種水陸兩用自行車。因為海爾蒙德市內有許多運河,而且這些運河就是該市道路系統的一部分,因此這種水陸兩用自行車可以讓海爾蒙德人既可以陸上騎車,也可以在運河中前行。這款自行車由GBO Design公司設計,它看起來比傳統的自行車體積要大得多。這似乎會影響它的應用範圍,但是它的確是實現兩栖旅行的一個迷人的解決方案。
7. 全天候自行車
許多人之所以會放棄騎自行車,最常見的原因之一就是因為他們不希望被雨水淋濕。全天候自行車雖然並不是一種全新的概念,但他們現在看起來似乎更實用。這種創意自行車由瑞典設計師托科爾-多默爾所設計,它最大的特點就是擁有一個透明的頂蓬,這種頂蓬可以預防多種意外事件。這是一個很酷的想法,但是批評家指出,這種自行車沒有兩側防護板,路上的泥水仍然會濺到騎車者身上。
8. 蝗蟲可折疊輕便自行車
這款名為“蝗蟲”的可折疊輕便自行車擁有一個巨大的圓形框架結構,因此它的折疊方式是其他大多數可折疊輕便自行車所無法實現的。設計師約瑟夫-卡爾德克介紹說,“‘蝗蟲’自行車的設計思想來源於我的分析。我曾經向自己提問,一輛正常自行車的哪些部件是永遠無法折疊的?當然是車輪。因此,我認為其他所有的部件都必須服從於車輪。根據這一思路,我就已弄清楚我所要設計的自行車究竟是何模樣。我的核心目標之一就是保持‘保守的幾何外觀’,所以我盡可能採用最大的車輪,以實現易操作的目標,並且讓它感覺更像是一個正常的自行車。”
9. 蚱蜢可折疊電動自行車
既然有人設計了可折疊自行車,就會有人在此基礎上更進一步,實現可折疊電動自行車。但是,許多人並沒有取得像大衛-岡加爾夫斯那樣的成功。岡加爾夫斯所設計的名為“蚱蜢”的可折疊電動自行車不僅僅可以帶你到處旅行,而且它還可以固定起來成為一個練習用的室內自行車。此外,它還有一個更特殊的功能。當你用腳踩踏板帶動車輪轉動時,自行車可以發電並存儲起來。
10. 風能賽(自行)車
圖中這款自行車看起來很奇怪,而且似乎很不實用。但事實上並非如此。這是一種由風能提供動力的多座自行車,它實際上應該被稱為三輪車更合適。這款自行車是設計師古斯塔夫-溫科勒自兒時以來的理想,現在他將這種理想變成了現實。實現理想令他非常興奮,儘管他的創作並沒有考慮到對騎車者的保護。
11. 電腦輔助與指紋識別防盜自行車
這款自行車車輪沒有輪輻,這樣可以最大限度地減少風阻;它的輪胎很難刺破,它的鏈條被隱藏於車體之內,它的框架體現了最簡約化的特點。總之,整輛自行車的設計都與傳統的自行車設計背道而馳。它是英國自行車選手克裏斯-博多曼的創意。在自行車上,還有一個太陽能電池和一個指紋識別設備。太陽能電池可以為自行車提供動力,幫助騎車者毫不費力地爬上小山。指紋識別設備主要是用於防盜,只有自行車主人才可以使用它。在自行車手把裏,還有一個微型電腦,它可以根據騎車者腳踩踏板的次數來計算出他所消耗的卡路里。這完全是一種未來自行車,甚至連它的設計者博多曼都認為至少要20年後方可實現。
12. 可調節生態友好型自行車
這種生態友好型自行車名為“Versabike”,它似乎採用了一些仿生技術,它的外形充分考慮了人體特徵。為了適應不同身高的人群,這款自行車可以進行自行調節,就和我們人體姿勢的變化一樣。它的“膝蓋”處可以彎曲,從而使座位與踏板之間更接近,或與地面更接近。這樣,不同身高的夫婦倆都可以使用這輛自行車,而且他們的孩子將來也可以使用它。隨著孩子的成長,這輛自行車將可能會一直陪伴著他。
13. 網路自行車
這輛名為“網路自行車”的事物雖然不會將你從A處帶到B處,但是它卻可以讓你更舒服。一些互聯網沉迷者可能有一日會突然發現自己的身體狀況越來越糟糕,體形已不成樣子,這主要是因為他們總是長期地坐在電腦前不運動的緣故。網路自行車可以讓身體變形的網蟲們在流覽網頁的同時踩自行車踏板來鍛煉身體。自行車與電腦相連,當你踩踏板踩得慢時,電腦就會限制你上網的帶寬。它將根據你的努力程度對你進行有效懲罰和獎勵。
14. 超現代無輪輻自行車
這款超現代無輪輻自行車名為“Nulla”,在義大利語中意思是“零”。事實上,它看上去也確實像“零”,不僅僅沒有輻條的車輪像“零”,而且它的簡約性更是體現了“零”的特性。雖然它的最大特點就是“零”,但是它的功能並不比普通自行車差。與克裏斯-博多曼指紋防盜自行車一樣,超現代無輪輻自行車也沒有鏈條。整個車體體現了圓滑的未來派風格。
15. 本田獨輪車
這款腳踏車事實上是一個獨輪車,而且它的設計理念與雙輪自行車的本質恰恰相反。這款名為“本田U3-X”的獨輪車是一種電動車,它似乎專為懶漢設計,使用起來非常方便。“本田U3-X”獨輪車體積很小,由電池提供動力,最高時速只有每小時4英里(約合每小時6.4公里)。
16. 懸浮自行車
這種概念已不再是一種單純的自行車設計概念,而更像是一種新型的騎車方式。首先,需要在空中建起一條自行車道。從理論上講,騎車者可以沿著這條車道在空中行駛。建築設計師馬丁-安格洛夫把這種新型城市交通系統稱為“Kolelinia”。他認為,Kolelinia將是一種專門為自行車設置的自主動力單軌交通線路,這種交通線路將城市中的大廈與塔樓連接在一起,形成懸浮的自行車交通網。騎自行車的人可以避開擁堵的街道,在城市中自由、安全地前往自己想去的地方,就好像騎自行車在空中走鋼絲。
自行車自從19世紀發明以來,無論是在外觀上,還是在功能上,就一直沒有出現過重大的變化。進入21世紀以後,隨著科技的發展和人們對自行車認識與需求的變化,自行車家族中出現了許多新奇的面孔。科學家、設計師以及廣大自行車愛好者設計或製造了許多令人耳目一新的奇特自行車,比如有的是可折疊的背包式自行車,有的是太陽能動力自行車,有的是存儲踏板動力自行車,還有的是兩栖旅行用自行車等。以下就是16種最新奇的自行車設計創意:
1. 膝上型電腦充電自行車
這款奇特的自行車可能是外觀最方方正正、最能體現空氣動力學優勢的自行車,它是由設計師Yuji Fujimura所設計。不過,這款自行車最令人感興趣的地方並不在於它的外觀和它的動力,而在於它的另一個特殊功能。在這款自行車上,有一個可以存放膝上型電腦的空間。當你在騎自行車時,自行車的電池會為膝上型電腦充電。當然,騎在這種自行車上可能會不太舒服,但是你會感覺永遠都精力充沛。
2. 可折疊背包式自行車
對於山地自行車運動的愛好者來說,他們可能經常會遇到窮鄉僻壤或多山地形。在這種地形上騎車,首先要求自行車必須裝備某些特殊的設備,這些設備要能夠經得起險要山勢和崎嶇地形的考驗。其次,還要求騎車者擁有堅定的信念、飽滿的熱情和良好的體力,因為他們還可能經常要扛著車步行一段時間。一般的自行車可能滿足不了這種要求,但是柏格蒙奇可折疊背包式自行車可以實現山地運動的需要。這種自行車不僅僅體積小、重量輕,而且你可以在兩分鐘內將它折疊成可擕式的背包模樣。
3. 太陽能自行車
當騎車者正在普通自行車上為爬坡而累得氣喘吁吁之時,太陽能自行車(Cycle Sol)車主卻可以毫不費力地從後面超越他們,因為有強大的太陽為其提供動力。顧名思義,太陽能自行車以太陽作為動力來源,將太陽能轉化為自行車所需的電能。這種電動自行車有一個特殊的頂蓬,它有兩個作用,一是用來防護太陽光的照射和雨水的侵襲,第二個作用就是收集太陽能。它主要是為那些不想花費體力的人而製造。
4. 可擕式折疊自行車
對於未來的自行車來說,輕便應該是一個關鍵特徵。一些自行車概念設計者正通過各種創意性設計讓自行車變得更加輕巧、便攜。這款由布雷爾-海斯提所設計的自行車不僅僅可以折疊成一個小小的包裹,而且可以在兩個車輪之間留下一個儲物空間,好像方便袋一樣。除此之外,海斯提還通過特別的設計改變了騎車者的姿勢,讓騎車者覺得更舒服。他解釋說,“我已經將踏板移到了騎車者的身後,這樣他們的身體重心就會向前移。座位的前部更寬,車手把有向後延伸的突出部分。騎車者的前臂可以支撐在車手把的突出部位之上。”
5. 寶馬概念自行車
毫不奇怪,著名汽車生產商寶馬汽車也會設計一些外觀超酷的概念自行車。儘管不清楚這些概念自行車究竟是為誰而設計,但是它們的獨特外觀、色彩和理念為21世紀的自行車設計提供了不少的靈感。
6. 水陸兩用自行車
這款外觀奇特的自行車是專為荷蘭海爾蒙德市而設計,是一種水陸兩用自行車。因為海爾蒙德市內有許多運河,而且這些運河就是該市道路系統的一部分,因此這種水陸兩用自行車可以讓海爾蒙德人既可以陸上騎車,也可以在運河中前行。這款自行車由GBO Design公司設計,它看起來比傳統的自行車體積要大得多。這似乎會影響它的應用範圍,但是它的確是實現兩栖旅行的一個迷人的解決方案。
7. 全天候自行車
許多人之所以會放棄騎自行車,最常見的原因之一就是因為他們不希望被雨水淋濕。全天候自行車雖然並不是一種全新的概念,但他們現在看起來似乎更實用。這種創意自行車由瑞典設計師托科爾-多默爾所設計,它最大的特點就是擁有一個透明的頂蓬,這種頂蓬可以預防多種意外事件。這是一個很酷的想法,但是批評家指出,這種自行車沒有兩側防護板,路上的泥水仍然會濺到騎車者身上。
8. 蝗蟲可折疊輕便自行車
這款名為“蝗蟲”的可折疊輕便自行車擁有一個巨大的圓形框架結構,因此它的折疊方式是其他大多數可折疊輕便自行車所無法實現的。設計師約瑟夫-卡爾德克介紹說,“‘蝗蟲’自行車的設計思想來源於我的分析。我曾經向自己提問,一輛正常自行車的哪些部件是永遠無法折疊的?當然是車輪。因此,我認為其他所有的部件都必須服從於車輪。根據這一思路,我就已弄清楚我所要設計的自行車究竟是何模樣。我的核心目標之一就是保持‘保守的幾何外觀’,所以我盡可能採用最大的車輪,以實現易操作的目標,並且讓它感覺更像是一個正常的自行車。”
9. 蚱蜢可折疊電動自行車
既然有人設計了可折疊自行車,就會有人在此基礎上更進一步,實現可折疊電動自行車。但是,許多人並沒有取得像大衛-岡加爾夫斯那樣的成功。岡加爾夫斯所設計的名為“蚱蜢”的可折疊電動自行車不僅僅可以帶你到處旅行,而且它還可以固定起來成為一個練習用的室內自行車。此外,它還有一個更特殊的功能。當你用腳踩踏板帶動車輪轉動時,自行車可以發電並存儲起來。
10. 風能賽(自行)車
圖中這款自行車看起來很奇怪,而且似乎很不實用。但事實上並非如此。這是一種由風能提供動力的多座自行車,它實際上應該被稱為三輪車更合適。這款自行車是設計師古斯塔夫-溫科勒自兒時以來的理想,現在他將這種理想變成了現實。實現理想令他非常興奮,儘管他的創作並沒有考慮到對騎車者的保護。
11. 電腦輔助與指紋識別防盜自行車
這款自行車車輪沒有輪輻,這樣可以最大限度地減少風阻;它的輪胎很難刺破,它的鏈條被隱藏於車體之內,它的框架體現了最簡約化的特點。總之,整輛自行車的設計都與傳統的自行車設計背道而馳。它是英國自行車選手克裏斯-博多曼的創意。在自行車上,還有一個太陽能電池和一個指紋識別設備。太陽能電池可以為自行車提供動力,幫助騎車者毫不費力地爬上小山。指紋識別設備主要是用於防盜,只有自行車主人才可以使用它。在自行車手把裏,還有一個微型電腦,它可以根據騎車者腳踩踏板的次數來計算出他所消耗的卡路里。這完全是一種未來自行車,甚至連它的設計者博多曼都認為至少要20年後方可實現。
12. 可調節生態友好型自行車
這種生態友好型自行車名為“Versabike”,它似乎採用了一些仿生技術,它的外形充分考慮了人體特徵。為了適應不同身高的人群,這款自行車可以進行自行調節,就和我們人體姿勢的變化一樣。它的“膝蓋”處可以彎曲,從而使座位與踏板之間更接近,或與地面更接近。這樣,不同身高的夫婦倆都可以使用這輛自行車,而且他們的孩子將來也可以使用它。隨著孩子的成長,這輛自行車將可能會一直陪伴著他。
13. 網路自行車
這輛名為“網路自行車”的事物雖然不會將你從A處帶到B處,但是它卻可以讓你更舒服。一些互聯網沉迷者可能有一日會突然發現自己的身體狀況越來越糟糕,體形已不成樣子,這主要是因為他們總是長期地坐在電腦前不運動的緣故。網路自行車可以讓身體變形的網蟲們在流覽網頁的同時踩自行車踏板來鍛煉身體。自行車與電腦相連,當你踩踏板踩得慢時,電腦就會限制你上網的帶寬。它將根據你的努力程度對你進行有效懲罰和獎勵。
14. 超現代無輪輻自行車
這款超現代無輪輻自行車名為“Nulla”,在義大利語中意思是“零”。事實上,它看上去也確實像“零”,不僅僅沒有輻條的車輪像“零”,而且它的簡約性更是體現了“零”的特性。雖然它的最大特點就是“零”,但是它的功能並不比普通自行車差。與克裏斯-博多曼指紋防盜自行車一樣,超現代無輪輻自行車也沒有鏈條。整個車體體現了圓滑的未來派風格。
15. 本田獨輪車
這款腳踏車事實上是一個獨輪車,而且它的設計理念與雙輪自行車的本質恰恰相反。這款名為“本田U3-X”的獨輪車是一種電動車,它似乎專為懶漢設計,使用起來非常方便。“本田U3-X”獨輪車體積很小,由電池提供動力,最高時速只有每小時4英里(約合每小時6.4公里)。
16. 懸浮自行車
這種概念已不再是一種單純的自行車設計概念,而更像是一種新型的騎車方式。首先,需要在空中建起一條自行車道。從理論上講,騎車者可以沿著這條車道在空中行駛。建築設計師馬丁-安格洛夫把這種新型城市交通系統稱為“Kolelinia”。他認為,Kolelinia將是一種專門為自行車設置的自主動力單軌交通線路,這種交通線路將城市中的大廈與塔樓連接在一起,形成懸浮的自行車交通網。騎自行車的人可以避開擁堵的街道,在城市中自由、安全地前往自己想去的地方,就好像騎自行車在空中走鋼絲。
2010年5月20日 星期四
歐特克製造業三維設計巡展-暨2011數位化樣機解決方案發佈會
各位尊敬的用戶:
基於Autodesk Inventor 2011為基礎的歐特克數位化樣機解決方案,能夠幫助設計師和工程師超越三維設計,通過集成Autodesk睥睨同儕的產品組合,完整涵蓋從概念設計到工程以及生產製造的全部流程,讓設計師與工程師在構建產品之前以數位化的方式探索,能夠支援可持續產品戰略的設計創意,提高設計效率並完成更多工作。
我們為企業提供了經濟、高效、且可擴展的集成設計工具,能賦予客戶更為出色競爭優勢,幫助客戶以更快的速度將更多的創新產品推向市場。
• 活動時間:2010-06-04至2010-06-25
• 活動形式: 現場研討會
• 相關行業:製造業
• 相關產品:Autodesk Inventor
• 針對客戶:製造業客戶
基於Autodesk Inventor 2011為基礎的歐特克數位化樣機解決方案,能夠幫助設計師和工程師超越三維設計,通過集成Autodesk睥睨同儕的產品組合,完整涵蓋從概念設計到工程以及生產製造的全部流程,讓設計師與工程師在構建產品之前以數位化的方式探索,能夠支援可持續產品戰略的設計創意,提高設計效率並完成更多工作。
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NX7產品發佈網路研討會
NX7產品網路發佈會 (2010年5月25日)
西門子產品管理軟體將於5月隆重推出年度最重要的產品——創新決策支援架構HD PLM 技術和基於HD PLM的 NX 7解決方案,讓您重新定義您的產品開發效率。同時,我們還將推出為中國用戶量身定制的本地化軟體工具包 — NX GC 工具箱。
我們將於2010年5月25日10:00-11:00及14:00-15:00舉辦網路研討會,與您分享如上資訊,請儘快註冊,以提前獲取登錄會議資訊參加會議。
研討會議題: NX7產品網路發佈
舉辦公司: Siemens PLM Software
舉辦時間: 2010年05月25日,上午10:00 - 11:00
下午14:00 - 15:00
NX7產品網路發佈會 (2010年5月25日)
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研討會議題: NX7產品網路發佈
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免費遊世博,親身體驗未來科技
機會來啦!本網與歐特克合作,2010首批技術觀察員隆重招募!只要回答問卷,就有機會免費參加6月9日-10日歐特克中國研究院(ACRD)在上海主辦,代表全球數位軟體行業最高研發水平的技術盛會,更可免費遊世博,親身體驗未來科技。
機會多多,獎品多多,歡迎參與!
參與對象:
只要是本論壇成員即可參與活動
參與方式:
回答問題,並成功提交即可。
所有論壇問答題目均由論壇編寫,並在公佈獲獎人員名單後公佈問題答案。活動結束後,將在歐特克官網和各活動論壇公佈獲獎人ID,論壇,以及所在地區。
獎品設置:
一等獎(1名) 免費前往上海聽歐特克技術峰會2010,遊世博,並與Autodesk研發人員面對面交流。
二等獎(2名) 行業相關書籍
三等獎(3名) Autodesk 背包
幸運獎(5名) Autodesk U盤或水杯
活動時間:
2010年5月17日—2010年6月3日
5月17—5月31日: 提交問卷
活動期間兩次抽取幸運獎共5名,並於抽取次日公佈獲獎名單
第一次:5月24日 2名
第二次:5月31日 3名
6月1—6月2日:Autodesk工程師和本論壇評審團評選最後獲獎名單
6月3日:公佈一二三等獎獲獎名單。
評選標準:
一二三等獎,由問卷內容綜合打分。論壇評審團(版主和管理員)意見占40%,歐特克工程師意見占60%。
具體如下:
1:論壇活躍度(30分)
-網站註冊年限:6個月以內5分,6個月-12個月8分,12個月以上10分
-發帖和回復數量:30帖以內5分,30-50帖8分,50帖以上10分
-主貼數量:15帖以內5分,15-25帖8分,25帖以上10分
2:問答題部分(30分)
依各論壇題目總數確認百分比,繼而打分,滿分30分
3:開放題部分(40分)
創新性(10分),設計水準(10分),軟體應用水準(10分),行業理解力(10分)
此部分由歐特克專業人員和論壇管理員共同評定。
注:所有提交內容必須為個人原創,版權屬於參與活動個人,提交個人對其所有內容負全部責任。最終解釋權歸歐特克所有。
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林清安教授2010年ProE巡迴講座
主辦單位:
開思網、PTC公司
贊助單位:
藍寶科技、景豐電子
會議地點和時間(點擊查看酒店地圖及詳細資訊):
5月15日上午(09:00 - 12:00) 南京 市 太和紫金大酒店 三樓紫金廳 玄武區太平北路37號
5月16日 (13:00 - 17:00) 蘇州 市 胥城大廈 國會廳 三香路333號
5月22日上午(09:00 - 12:00) 杭州 市 致遠大酒店 26樓多功能廳 下城區文暉路321號
5月23日 (13:00 - 17:00) 寧波 市 富茂大酒店 5樓5號會議室 海曙區碶閘街九號
巡講主題:Pro/E設計客制化與自動化
1. Pro/E結構設計自動化
變位元齒輪設計系統
國標零件庫
提升Pro/E工作效率的工具包
使用ProductPoint共用CAD資料
2. Pro/E模具設計自動化
真空成型模具設計系統
塑模模座設計系統
鈑金連續模設計系統
3. Pro/E產品開發自動化
滑軌手機開發
手機結構設計及電子設計的整合
鏈輪機構仿真
論壇交流:http://bbs.icax.org/515472p1p1
報名諮詢熱線: 0755-27697612
開思網、PTC公司
贊助單位:
藍寶科技、景豐電子
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5月23日 (13:00 - 17:00) 寧波 市 富茂大酒店 5樓5號會議室 海曙區碶閘街九號
巡講主題:Pro/E設計客制化與自動化
1. Pro/E結構設計自動化
變位元齒輪設計系統
國標零件庫
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2. Pro/E模具設計自動化
真空成型模具設計系統
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滑軌手機開發
手機結構設計及電子設計的整合
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2010年5月19日 星期三
基於Autodesk Inventor 2011為基礎的歐特克數位化樣機解決方案,能夠幫助設計師和工程師超越三維設計,通過集成Autodesk睥睨同儕的產品組合,完整涵蓋從概念設計到工程以及生產製造的全部流程,讓設計師與工程師在構建產品之前以數位化的方式探索,能夠支援可持續產品戰略的設計創意,提高設計效率並完成更多工作。
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我們攜手歐特克的合作夥伴于2010年6月4日至6月25日在上海,北京,深圳,武漢,長沙,東莞,成都,長春,西安9城市陸續展開,敬請關注!
演講內容:
1. 歐特克數位化樣機解決方案之工業機械行業
2. 歐特克數位化樣機解決方案之電子消費品行業
3. 歐特克數位化樣機解決方案之汽車供應鏈行業
我們為企業提供了經濟、高效、且可擴展的集成設計工具,能賦予您更為出色競爭優勢,幫助客戶以更快的速度將更多的創新產品推向市場。
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演講內容:
1. 歐特克數位化樣機解決方案之工業機械行業
2. 歐特克數位化樣機解決方案之電子消費品行業
3. 歐特克數位化樣機解決方案之汽車供應鏈行業
2010年5月18日 星期二
2010年華南國際口腔醫療器材展覽會將於3月29日至4月1日在廣州中國進出口商品交易會琶洲展館舉行,屆時英國Delcam公司將會展示其全系列牙科CADCAM解決方案,包括最新版牙科設計系統DentCAD和加工系統DentMILL,同時展示Delcam PartMaker專業CAM系統加工牙骨釘等類似零部件。
DentCAD2010 擁有全新介面、集成資料管理、擴展標準牙齒設計資料庫、改進了STL資料輸出以滿足快速原型製作,同時增加了很多牙齒專業設計功能,強化了DentMILL五軸聯動加工功能。
DentCAD2010改進了系統介面,簡化了圖示數量以獲得更寬闊的設計螢幕空間,圖示更醒目更清晰。很少有電腦設計經驗的牙科技工都會感覺DentCAD易學易用。
新增的資料管理系統方便記錄患者和牙醫、以及相關修復體和材料型號等資料資訊,同時使牙科掃描器獲取掃描資料、用DentCAD設計和DentMILL加工等修復體制作過程變得非常流暢。
頸緣線自動生成是新版DentCAD亮點功能之一。頸緣線銜接牙冠和牙齦關鍵部位,直接關係到修復體精度和品質,DentCAD能自動生成頸緣線、同時允許用戶在需要時進一步編輯和靈活調整。
DentMILL2010新增五軸聯動加工功能使牙杆、種植體橋和客制化種植基台加工更加容易完成。此外,基底冠、牙橋、種植基台的陶瓷和鈦合金材料的加工應用都大大增強。特別需要強調,DentMILL應用多線程處理技術保證了多CPU電腦計算時間更短和計算效率更高。
同時考慮到更廣泛的修復體制作需求,五軸聯動加工確保了減少材料浪費、最小化倒扣區域後期手工打磨、並靈活應用於各種難以加工的零部件及硬質氧化鋯等材料。
Delcam PartMaker 是適合車銑複合和瑞士型機床的專業加工編程系統。使用PartMaker取代人工編程不但減少了加工準備時間,而且PartMaker獨特的同步功能保證了單個零件加工時間最短。當前,這些車銑複合和瑞士型機床被廣泛應用於牙科和醫療行業以加工牙骨釘、假肢等各種零部件。
Delcam 牙科CADCAM系統提供了最完整的解決方案,涵蓋了包括牙冠、橋體、種植體等各種零部件的設計和加工。Delcam願成為您長期的、最佳的合作夥伴。
DentCAD2010 擁有全新介面、集成資料管理、擴展標準牙齒設計資料庫、改進了STL資料輸出以滿足快速原型製作,同時增加了很多牙齒專業設計功能,強化了DentMILL五軸聯動加工功能。
DentCAD2010改進了系統介面,簡化了圖示數量以獲得更寬闊的設計螢幕空間,圖示更醒目更清晰。很少有電腦設計經驗的牙科技工都會感覺DentCAD易學易用。
新增的資料管理系統方便記錄患者和牙醫、以及相關修復體和材料型號等資料資訊,同時使牙科掃描器獲取掃描資料、用DentCAD設計和DentMILL加工等修復體制作過程變得非常流暢。
頸緣線自動生成是新版DentCAD亮點功能之一。頸緣線銜接牙冠和牙齦關鍵部位,直接關係到修復體精度和品質,DentCAD能自動生成頸緣線、同時允許用戶在需要時進一步編輯和靈活調整。
DentMILL2010新增五軸聯動加工功能使牙杆、種植體橋和客制化種植基台加工更加容易完成。此外,基底冠、牙橋、種植基台的陶瓷和鈦合金材料的加工應用都大大增強。特別需要強調,DentMILL應用多線程處理技術保證了多CPU電腦計算時間更短和計算效率更高。
同時考慮到更廣泛的修復體制作需求,五軸聯動加工確保了減少材料浪費、最小化倒扣區域後期手工打磨、並靈活應用於各種難以加工的零部件及硬質氧化鋯等材料。
Delcam PartMaker 是適合車銑複合和瑞士型機床的專業加工編程系統。使用PartMaker取代人工編程不但減少了加工準備時間,而且PartMaker獨特的同步功能保證了單個零件加工時間最短。當前,這些車銑複合和瑞士型機床被廣泛應用於牙科和醫療行業以加工牙骨釘、假肢等各種零部件。
Delcam 牙科CADCAM系統提供了最完整的解決方案,涵蓋了包括牙冠、橋體、種植體等各種零部件的設計和加工。Delcam願成為您長期的、最佳的合作夥伴。
2010年華南國際口腔醫療器材展覽會將於3月29日至4月1日在廣州中國進出口商品交易會琶洲展館舉行,屆時英國Delcam公司將會展示其全系列牙科CADCAM解決方案,包括最新版牙科設計系統DentCAD和加工系統DentMILL,同時展示Delcam PartMaker專業CAM系統加工牙骨釘等類似零部件。
DentCAD2010 擁有全新介面、集成資料管理、擴展標準牙齒設計資料庫、改進了STL資料輸出以滿足快速原型製作,同時增加了很多牙齒專業設計功能,強化了DentMILL五軸聯動加工功能。
DentCAD2010改進了系統介面,簡化了圖示數量以獲得更寬闊的設計螢幕空間,圖示更醒目更清晰。很少有電腦設計經驗的牙科技工都會感覺DentCAD易學易用。
新增的資料管理系統方便記錄患者和牙醫、以及相關修復體和材料型號等資料資訊,同時使牙科掃描器獲取掃描資料、用DentCAD設計和DentMILL加工等修復體制作過程變得非常流暢。
頸緣線自動生成是新版DentCAD亮點功能之一。頸緣線銜接牙冠和牙齦關鍵部位,直接關係到修復體精度和品質,DentCAD能自動生成頸緣線、同時允許用戶在需要時進一步編輯和靈活調整。
DentMILL2010新增五軸聯動加工功能使牙杆、種植體橋和客制化種植基台加工更加容易完成。此外,基底冠、牙橋、種植基台的陶瓷和鈦合金材料的加工應用都大大增強。特別需要強調,DentMILL應用多線程處理技術保證了多CPU電腦計算時間更短和計算效率更高。
同時考慮到更廣泛的修復體制作需求,五軸聯動加工確保了減少材料浪費、最小化倒扣區域後期手工打磨、並靈活應用於各種難以加工的零部件及硬質氧化鋯等材料。
Delcam PartMaker 是適合車銑複合和瑞士型機床的專業加工編程系統。使用PartMaker取代人工編程不但減少了加工準備時間,而且PartMaker獨特的同步功能保證了單個零件加工時間最短。當前,這些車銑複合和瑞士型機床被廣泛應用於牙科和醫療行業以加工牙骨釘、假肢等各種零部件。
Delcam 牙科CADCAM系統提供了最完整的解決方案,涵蓋了包括牙冠、橋體、種植體等各種零部件的設計和加工。Delcam願成為您長期的、最佳的合作夥伴。
DentCAD2010 擁有全新介面、集成資料管理、擴展標準牙齒設計資料庫、改進了STL資料輸出以滿足快速原型製作,同時增加了很多牙齒專業設計功能,強化了DentMILL五軸聯動加工功能。
DentCAD2010改進了系統介面,簡化了圖示數量以獲得更寬闊的設計螢幕空間,圖示更醒目更清晰。很少有電腦設計經驗的牙科技工都會感覺DentCAD易學易用。
新增的資料管理系統方便記錄患者和牙醫、以及相關修復體和材料型號等資料資訊,同時使牙科掃描器獲取掃描資料、用DentCAD設計和DentMILL加工等修復體制作過程變得非常流暢。
頸緣線自動生成是新版DentCAD亮點功能之一。頸緣線銜接牙冠和牙齦關鍵部位,直接關係到修復體精度和品質,DentCAD能自動生成頸緣線、同時允許用戶在需要時進一步編輯和靈活調整。
DentMILL2010新增五軸聯動加工功能使牙杆、種植體橋和客制化種植基台加工更加容易完成。此外,基底冠、牙橋、種植基台的陶瓷和鈦合金材料的加工應用都大大增強。特別需要強調,DentMILL應用多線程處理技術保證了多CPU電腦計算時間更短和計算效率更高。
同時考慮到更廣泛的修復體制作需求,五軸聯動加工確保了減少材料浪費、最小化倒扣區域後期手工打磨、並靈活應用於各種難以加工的零部件及硬質氧化鋯等材料。
Delcam PartMaker 是適合車銑複合和瑞士型機床的專業加工編程系統。使用PartMaker取代人工編程不但減少了加工準備時間,而且PartMaker獨特的同步功能保證了單個零件加工時間最短。當前,這些車銑複合和瑞士型機床被廣泛應用於牙科和醫療行業以加工牙骨釘、假肢等各種零部件。
Delcam 牙科CADCAM系統提供了最完整的解決方案,涵蓋了包括牙冠、橋體、種植體等各種零部件的設計和加工。Delcam願成為您長期的、最佳的合作夥伴。
2010年中國軟體管道最佳選擇品牌獎
由中國軟體行業協會和中國軟體網聯合主辦,中國軟體網(www.soft6.com)承辦的第三屆中國軟體管道大會(http://cscc.soft6.com/2010/)即將於5月26日召開。為了展現對中國軟體管道領域貢獻卓越的企業風采,為了給廣大用戶提供一個軟體產品選型的參考依據,大會將評選“2010年中國軟體管道最佳選擇品牌獎”(http://cscc.soft6.com/pingjiang/)。本次評選的時間自2010年1月1日起,到2010年5月25日為止,評選的最終結果將在“第三屆中國軟體管道大會(北京站)”現場揭曉。本次評選活動,評審機制規範嚴格,評獎資料中來源於全國各地管道商及用戶的真實問卷調查回饋和投票,真實反映民意選擇,具有權威性和巨大影響力。
馬鋼設計院的五個選擇
馬鋼設計院的五個選擇
來源:智造網—助力中國製造業創新—idnovo.com.cn
• 馬鋼設計研究院Autodesk Revit建築三維軟體應用紀實
位於我國鋼鐵重鎮馬鞍山市的馬鋼設計研究院(下簡稱“馬鋼院”)是集 冶金、建築、環境工程、市政建設和能源設備等於一體的多元化專業工程設計公司,其在國內行業內享有盛名,在國 際上也與達涅利、奧鋼聯、西馬克、新日鐵、川崎重工和TEMIC等公司廣泛開展技術合作。
作為工業建築領域的甲級設計院, 多年來馬鋼院在工程設計的資訊化、數 字化方面進行不斷的嘗試和探索。早在 上個世紀90年代中期,馬鋼院就已經開 始嘗試使用CAD技術,那個時候二維CAD 技術在國內建築領域尚屬於新鮮事物。兩年前,出於國內外業務發展的需要, 同時也為了緊跟技術形勢,馬鋼院又一 次果斷地邁出了技術創新的步伐,這一 次,Autodesk公司的三維建築設計軟體 Autodesk Revit走進了馬鋼院。
兩年來,馬鋼院從個別專業的摸索、試用發展到多專業的協同應用, 從個別小專案部分使用Revit,發展到 在中大型項目中使用Revit。Revit已經 逐漸和馬鋼院的專業設計體系、業務流 程進行整合,成為了這家大型設計院整體設計實力必不可少的一部分。
2008年底、2009年初,國際經濟 形勢開始下滑,工程設計市場不景氣, 馬鋼院在這個時候“搶”下了“土耳其 Tosyali鋼廠950熱軋帶鋼工程設計”專案。馬鋼院如何在保證工程品質的前提下完成跨地域、多專業的協同設計呢?
如何儘量降低工程成本呢?能否令業主 感到滿意呢……面對這些問題,馬鋼院 做出了選擇——在土耳其項目中廣泛使 用三維的設計軟體(Autodesk Revit系 列),這是馬鋼院首次在國際大型協作 專案中全面使用Revit軟體。
馬鋼院的這一選擇能幫助土耳其項 目成功應用嗎?讓我們不妨聽聽曾應用 Revit軟體參與該專案的工程師邱紅、陶 雪源是如何說的。
選擇一:多專業協同設計是錯誤百出,還是一次成功
邱紅:土耳其專案的主要特點是能 源介質特別多,包括說水、空氣等,因此,項目涉及的管線就特別複雜,工藝就更為複雜。以往採用傳統二維設計方式,最大的問題就是碰撞干涉問題,這 個問題在設計前期是無法避免的。比方說,我們管道所主要負責項目的管線設計,我們設計的管道和其他專業——建 築、結構、工藝和設備等——必然在設計期間發生關聯。這些管道不能和結構部門設計的柱、梁發生碰撞,也不能和建築部門設計的門窗發生碰撞。發生碰撞就是設計錯誤,就要返工、修改設計。
現在,我們管道所使用Autodesk Revit MEP軟體設計管道,建築部門使用Autodesk Revit Architecture設計建築部分,結構部門則使用Autodesk Revit Structure用於結構設計。利用 Revit MEP、Revit Architecture和Revit Structure三者之間的緊密配合,碰撞干涉問題在設計前期就得到了有效地控制。現在,我們幾個專業在設計中使用統一的主軸線,在設計中可以隨時把不同專業的三維模型利用軟體的導入功 能放到一起,通過干涉碰撞驗證功能進行驗證,發現碰撞的部分軟體會自動報警,我們只需要修改三維模型干涉的部分就可以了。在多專業協同設計的情況下,Revit幫助我們減少甚至消除了碰撞干涉錯誤,提高了一次設計成功率。
選擇二:設計週期是不斷順延,還是提前完成
陶雪源:一方面,利用Revi t軟體,多專業間可以在設計過程中隨時檢查設計錯誤,避免在設計後期、甚至施工階段才發現問題,從而減少了大量設計返工,這是傳統二維設計所不具備的。另一方面,Revit軟體的參數化設計功能使設計修改的難度、複雜程度大為簡化,效率大幅提高。專案情況是複雜 多變的,業主的需求也是經常變化的,無論是在投標過程中,還是設計過程, 或是施工過程,頻繁的設計更改是難免的。過去採用非參數化設計手段,一個專業的一處小修改會影響相關專業的很 多設計因素,需要逐一排查、修改,非常麻煩,而且難免出錯,出了錯還必須設計返工。
Revit軟體的參數化技術很好地解決了設計更改問題,使用Revit軟體設計的三維模型的各參數之間是相互自動關聯的,當某處修改時,其他部分自動進行更改,不需要人工排查、修改。比如,我們的管道設計需要參考設備設計,設備設計需要參考建築結構設計, 如果建築結構設計發生修改,相關聯的 設備設計和管道設計也會進行自動更新。再比如,過去使用二維軟體,如果平面圖的設計修改了,就要記得修改立面圖,還要記得修改剖面1要改和剖面2,最後發圖時還要記得修改,漏掉一處 都是麻煩。如果連續改了7、8次,整個設計就全亂了,你都不知道改了哪個版本的哪個地方。如果用Revit的話,任何一個地方的修改,其他地方自動即時修改,設計師不用記得哪個地方改了,哪個地方沒改,只要你這個地方改了,其他地方肯定都改了。
我目前正在進行一個招投標項目, 兩個團隊同時在做,一個使用非參數化 的三維設計軟體,另一個團隊用參數化 的Revit。非參數化設計團隊做出圖紙 大概需要15個工作日,Revit這個小組 大概僅僅用了4個工作日。效率和週期 的差距如此之大,主要原因就是參數化設計技術。
選擇三:設計傳達是隔閡叢生、動作遲緩,還是完美溝通、 快速回應
邱紅:在招投標、設計、施工和用戶回訪過程中,作為設計部門,我們需要與不同專業、不同部門的人員溝通,也需要與施工方和業主保持溝通,聽取雙方的意見,從而優化和改進設計。
在招投標階段,我們利用Revit制 作三維模型和動畫,即時演示給招標 方看,任何修改意見,我們當天就可以修改三維模型,第二天再次展示,這一點,目前國內很多設計院都是做不到的。
陶雪源:在設計階段,我們不僅按照業主要求提供各個角度的圖紙,還提供非常直觀的三維截圖,幫助業主理解我們的設計意圖,促進雙方的流暢溝 通。土耳其項目是重要的國際項目,一方面我們希望做到設計品質最優,贏得 良好的國際聲譽,另一方面,我們也希 望設計返工少一些、施工誤差少一些, 畢竟返工成本太高,週期太緊。土耳其 人說土耳其語,語言溝通上確實困難, 於是Revit提供的三維模型就成為了雙方 溝通的重要基礎。
在施工階段,Revit的三維模型為 施工單位提供了很大方便,因為對他們 來講,管子全部是按顏色區分的,哪種 管子什麼顏色都是有國際標準的,我們 在圖紙上標出顏色的同時,還會在二維圖旁邊提供三維等軸側圖,兩相對照, 複雜的管道分佈就一目了然了。作為設 計方,我們還提供施工現場服務,如果 業主和施工方對設計有異議,需要根據 情況進行修改,我們就在現場用Revit三 維軟體進行直接修改,然後演示給業主 看,可視性和可操作性都非常強,對業 主需求的回應時間大為縮短。如果使用 傳統的二維軟體是做不到及時回應的。一是缺乏參數化技術支援,設計更改效 率不高,二是對方有可能一時半會無法 讀懂複雜的二維圖紙,因為他不是專業 的設計人員。
選擇四:設計、施工過程 是成本虛高,還是成本管控、 一清二楚
陶雪源:設計是分析計算、工藝和 後期施工的源頭,設計決定了後期成本 的高低。在這次土耳其項目中,管道特 別複雜,在管道拐彎的地方,有的管道非常粗,有可能拐不過來。傳統二維技 術不反映空間問題,設計師肯定發現不 了類似的問題。但是我們用Revit三維軟 件設計的時候,一旦發生空間干涉、碰 撞,或者管道拐不過來的情況,軟體馬上會報警,會出現紅色提示,設計師可以馬上修改設計。如果設計問題不及時發現,在施工現場臨時改道,臨時焊接或切割,不僅影響施工進度,而且原來 的各種流體力學計算也會失效,給工程帶來隱患,因此必須返工。這個時候成 本就難以控制了。
此外,在我們使用Revit軟體進行設計時,所有的管材、管件的數量都 會自動統計,比如說使用什麼樣的管 件?什麼樣的閥門?或者什麼樣的彎 頭?多少個?何種材質?又或者使用多 少鋼筋?多少水泥?等等。這些都關乎 成本,經濟危機背景下,業主對成本看 得很重,使用Revit軟體使我們能在設計 階段就快速、準確地進行預算,這對於成本控制十分重要。
選擇五:三維設計是遲疑不 前,還是迎頭趕上
邱紅:三維設計技術的應用對於拓 展國際市場是非常重要的。每次我們和 國外其他公司接觸的時候,如果我們能 拿得出漂亮的三維模型,特別是那種即時、全景的三維模型,其說服力和技術 含量是不言而喻的,這對於我們贏得項 目是有很大幫助的。早幾年的時候,我 們的三維技術應用還沒發展到目前這種 情況,當我看到其他公司拿出三維模型的時候,還是覺得蠻慚愧的。尤其是國 外的公司,國外公司跟我們競標的時候 都採用三維模型。
陶雪源:從長遠看,從二維設計 轉成三維設計,已經是大勢所趨,就 像當初從手繪圖轉向CAD設計一樣。所 以,我們應該迎頭趕上。正是因為這個 原因,這幾年設計院非常重視三維技術 的應用,鼓勵大家在所有的施工圖設計上,儘量使用三維技術。
現在,院內能使用三維設計軟 件的人越來越多了,而且大家使用得 也熟練了,我們在國內外市場參與招 標的時候,可以現場展示即時三維動畫,說服力是很強的,這才是甲級設計院的水準。
後記
邱紅、陶雪源是馬鋼院最早一批 使用Revit三維軟體進行設計工作的工 程師。在談到三維技術在馬鋼院的應用時,她們感慨地說,從二維設計轉 向三維設計,需要一個學習、摸索和 適應的過程。我們兩年前就已經使用 Revit出施工圖了,但當時積累很少, 邊做邊學。當時如果直接用AutoCAD出 圖的話,會非常快,因為二維應用已 經很順手了。不過,堅持下來還是對的,磨刀不誤砍柴工,現在用參數化 的Revit設計、出圖,效率提高了多少 倍!Revit有個名為“族”的技術,通過不斷使用,“族”積累會越來越多,設計資料的重用也就越來越多,設計會越來越方便、越來越快。這種積累達到一定數量,設計速度會呈平方提升。當你嘗到三維應用的甜頭後,鑽研、應用的熱情會空前高漲。
兩位工程師最後總結道:“三維設計技術最明顯的好處是直觀,它使工程師不必花費太多時間和精力用 在理解和繪製幾何圖形上,而是更多 地關注建築設計本身,更完美、精確地傳達工程師的設計理念。歸根結底,‘數位化設計’的重點在於設計 而不是數位化!”
來源:智造網—助力中國製造業創新—idnovo.com.cn
• 馬鋼設計研究院Autodesk Revit建築三維軟體應用紀實
位於我國鋼鐵重鎮馬鞍山市的馬鋼設計研究院(下簡稱“馬鋼院”)是集 冶金、建築、環境工程、市政建設和能源設備等於一體的多元化專業工程設計公司,其在國內行業內享有盛名,在國 際上也與達涅利、奧鋼聯、西馬克、新日鐵、川崎重工和TEMIC等公司廣泛開展技術合作。
作為工業建築領域的甲級設計院, 多年來馬鋼院在工程設計的資訊化、數 字化方面進行不斷的嘗試和探索。早在 上個世紀90年代中期,馬鋼院就已經開 始嘗試使用CAD技術,那個時候二維CAD 技術在國內建築領域尚屬於新鮮事物。兩年前,出於國內外業務發展的需要, 同時也為了緊跟技術形勢,馬鋼院又一 次果斷地邁出了技術創新的步伐,這一 次,Autodesk公司的三維建築設計軟體 Autodesk Revit走進了馬鋼院。
兩年來,馬鋼院從個別專業的摸索、試用發展到多專業的協同應用, 從個別小專案部分使用Revit,發展到 在中大型項目中使用Revit。Revit已經 逐漸和馬鋼院的專業設計體系、業務流 程進行整合,成為了這家大型設計院整體設計實力必不可少的一部分。
2008年底、2009年初,國際經濟 形勢開始下滑,工程設計市場不景氣, 馬鋼院在這個時候“搶”下了“土耳其 Tosyali鋼廠950熱軋帶鋼工程設計”專案。馬鋼院如何在保證工程品質的前提下完成跨地域、多專業的協同設計呢?
如何儘量降低工程成本呢?能否令業主 感到滿意呢……面對這些問題,馬鋼院 做出了選擇——在土耳其項目中廣泛使 用三維的設計軟體(Autodesk Revit系 列),這是馬鋼院首次在國際大型協作 專案中全面使用Revit軟體。
馬鋼院的這一選擇能幫助土耳其項 目成功應用嗎?讓我們不妨聽聽曾應用 Revit軟體參與該專案的工程師邱紅、陶 雪源是如何說的。
選擇一:多專業協同設計是錯誤百出,還是一次成功
邱紅:土耳其專案的主要特點是能 源介質特別多,包括說水、空氣等,因此,項目涉及的管線就特別複雜,工藝就更為複雜。以往採用傳統二維設計方式,最大的問題就是碰撞干涉問題,這 個問題在設計前期是無法避免的。比方說,我們管道所主要負責項目的管線設計,我們設計的管道和其他專業——建 築、結構、工藝和設備等——必然在設計期間發生關聯。這些管道不能和結構部門設計的柱、梁發生碰撞,也不能和建築部門設計的門窗發生碰撞。發生碰撞就是設計錯誤,就要返工、修改設計。
現在,我們管道所使用Autodesk Revit MEP軟體設計管道,建築部門使用Autodesk Revit Architecture設計建築部分,結構部門則使用Autodesk Revit Structure用於結構設計。利用 Revit MEP、Revit Architecture和Revit Structure三者之間的緊密配合,碰撞干涉問題在設計前期就得到了有效地控制。現在,我們幾個專業在設計中使用統一的主軸線,在設計中可以隨時把不同專業的三維模型利用軟體的導入功 能放到一起,通過干涉碰撞驗證功能進行驗證,發現碰撞的部分軟體會自動報警,我們只需要修改三維模型干涉的部分就可以了。在多專業協同設計的情況下,Revit幫助我們減少甚至消除了碰撞干涉錯誤,提高了一次設計成功率。
選擇二:設計週期是不斷順延,還是提前完成
陶雪源:一方面,利用Revi t軟體,多專業間可以在設計過程中隨時檢查設計錯誤,避免在設計後期、甚至施工階段才發現問題,從而減少了大量設計返工,這是傳統二維設計所不具備的。另一方面,Revit軟體的參數化設計功能使設計修改的難度、複雜程度大為簡化,效率大幅提高。專案情況是複雜 多變的,業主的需求也是經常變化的,無論是在投標過程中,還是設計過程, 或是施工過程,頻繁的設計更改是難免的。過去採用非參數化設計手段,一個專業的一處小修改會影響相關專業的很 多設計因素,需要逐一排查、修改,非常麻煩,而且難免出錯,出了錯還必須設計返工。
Revit軟體的參數化技術很好地解決了設計更改問題,使用Revit軟體設計的三維模型的各參數之間是相互自動關聯的,當某處修改時,其他部分自動進行更改,不需要人工排查、修改。比如,我們的管道設計需要參考設備設計,設備設計需要參考建築結構設計, 如果建築結構設計發生修改,相關聯的 設備設計和管道設計也會進行自動更新。再比如,過去使用二維軟體,如果平面圖的設計修改了,就要記得修改立面圖,還要記得修改剖面1要改和剖面2,最後發圖時還要記得修改,漏掉一處 都是麻煩。如果連續改了7、8次,整個設計就全亂了,你都不知道改了哪個版本的哪個地方。如果用Revit的話,任何一個地方的修改,其他地方自動即時修改,設計師不用記得哪個地方改了,哪個地方沒改,只要你這個地方改了,其他地方肯定都改了。
我目前正在進行一個招投標項目, 兩個團隊同時在做,一個使用非參數化 的三維設計軟體,另一個團隊用參數化 的Revit。非參數化設計團隊做出圖紙 大概需要15個工作日,Revit這個小組 大概僅僅用了4個工作日。效率和週期 的差距如此之大,主要原因就是參數化設計技術。
選擇三:設計傳達是隔閡叢生、動作遲緩,還是完美溝通、 快速回應
邱紅:在招投標、設計、施工和用戶回訪過程中,作為設計部門,我們需要與不同專業、不同部門的人員溝通,也需要與施工方和業主保持溝通,聽取雙方的意見,從而優化和改進設計。
在招投標階段,我們利用Revit制 作三維模型和動畫,即時演示給招標 方看,任何修改意見,我們當天就可以修改三維模型,第二天再次展示,這一點,目前國內很多設計院都是做不到的。
陶雪源:在設計階段,我們不僅按照業主要求提供各個角度的圖紙,還提供非常直觀的三維截圖,幫助業主理解我們的設計意圖,促進雙方的流暢溝 通。土耳其項目是重要的國際項目,一方面我們希望做到設計品質最優,贏得 良好的國際聲譽,另一方面,我們也希 望設計返工少一些、施工誤差少一些, 畢竟返工成本太高,週期太緊。土耳其 人說土耳其語,語言溝通上確實困難, 於是Revit提供的三維模型就成為了雙方 溝通的重要基礎。
在施工階段,Revit的三維模型為 施工單位提供了很大方便,因為對他們 來講,管子全部是按顏色區分的,哪種 管子什麼顏色都是有國際標準的,我們 在圖紙上標出顏色的同時,還會在二維圖旁邊提供三維等軸側圖,兩相對照, 複雜的管道分佈就一目了然了。作為設 計方,我們還提供施工現場服務,如果 業主和施工方對設計有異議,需要根據 情況進行修改,我們就在現場用Revit三 維軟體進行直接修改,然後演示給業主 看,可視性和可操作性都非常強,對業 主需求的回應時間大為縮短。如果使用 傳統的二維軟體是做不到及時回應的。一是缺乏參數化技術支援,設計更改效 率不高,二是對方有可能一時半會無法 讀懂複雜的二維圖紙,因為他不是專業 的設計人員。
選擇四:設計、施工過程 是成本虛高,還是成本管控、 一清二楚
陶雪源:設計是分析計算、工藝和 後期施工的源頭,設計決定了後期成本 的高低。在這次土耳其項目中,管道特 別複雜,在管道拐彎的地方,有的管道非常粗,有可能拐不過來。傳統二維技 術不反映空間問題,設計師肯定發現不 了類似的問題。但是我們用Revit三維軟 件設計的時候,一旦發生空間干涉、碰 撞,或者管道拐不過來的情況,軟體馬上會報警,會出現紅色提示,設計師可以馬上修改設計。如果設計問題不及時發現,在施工現場臨時改道,臨時焊接或切割,不僅影響施工進度,而且原來 的各種流體力學計算也會失效,給工程帶來隱患,因此必須返工。這個時候成 本就難以控制了。
此外,在我們使用Revit軟體進行設計時,所有的管材、管件的數量都 會自動統計,比如說使用什麼樣的管 件?什麼樣的閥門?或者什麼樣的彎 頭?多少個?何種材質?又或者使用多 少鋼筋?多少水泥?等等。這些都關乎 成本,經濟危機背景下,業主對成本看 得很重,使用Revit軟體使我們能在設計 階段就快速、準確地進行預算,這對於成本控制十分重要。
選擇五:三維設計是遲疑不 前,還是迎頭趕上
邱紅:三維設計技術的應用對於拓 展國際市場是非常重要的。每次我們和 國外其他公司接觸的時候,如果我們能 拿得出漂亮的三維模型,特別是那種即時、全景的三維模型,其說服力和技術 含量是不言而喻的,這對於我們贏得項 目是有很大幫助的。早幾年的時候,我 們的三維技術應用還沒發展到目前這種 情況,當我看到其他公司拿出三維模型的時候,還是覺得蠻慚愧的。尤其是國 外的公司,國外公司跟我們競標的時候 都採用三維模型。
陶雪源:從長遠看,從二維設計 轉成三維設計,已經是大勢所趨,就 像當初從手繪圖轉向CAD設計一樣。所 以,我們應該迎頭趕上。正是因為這個 原因,這幾年設計院非常重視三維技術 的應用,鼓勵大家在所有的施工圖設計上,儘量使用三維技術。
現在,院內能使用三維設計軟 件的人越來越多了,而且大家使用得 也熟練了,我們在國內外市場參與招 標的時候,可以現場展示即時三維動畫,說服力是很強的,這才是甲級設計院的水準。
後記
邱紅、陶雪源是馬鋼院最早一批 使用Revit三維軟體進行設計工作的工 程師。在談到三維技術在馬鋼院的應用時,她們感慨地說,從二維設計轉 向三維設計,需要一個學習、摸索和 適應的過程。我們兩年前就已經使用 Revit出施工圖了,但當時積累很少, 邊做邊學。當時如果直接用AutoCAD出 圖的話,會非常快,因為二維應用已 經很順手了。不過,堅持下來還是對的,磨刀不誤砍柴工,現在用參數化 的Revit設計、出圖,效率提高了多少 倍!Revit有個名為“族”的技術,通過不斷使用,“族”積累會越來越多,設計資料的重用也就越來越多,設計會越來越方便、越來越快。這種積累達到一定數量,設計速度會呈平方提升。當你嘗到三維應用的甜頭後,鑽研、應用的熱情會空前高漲。
兩位工程師最後總結道:“三維設計技術最明顯的好處是直觀,它使工程師不必花費太多時間和精力用 在理解和繪製幾何圖形上,而是更多 地關注建築設計本身,更完美、精確地傳達工程師的設計理念。歸根結底,‘數位化設計’的重點在於設計 而不是數位化!”
西門子:秉器循道 ( 取材自智造網 )
過去的2009年,中國的製造和IT行業都遇到了前所未有的挑戰:訂單的減少影響了製造企業的贏利能力,進而致使以製造企業為服務物件的IT行業廠商,日子也不好過,銷售收入下降百分之三四十的企業,並不罕見。“經濟危機對中國企業的影響比我們一年以前所有人想像的要大,要廣,而且可能持續的時間會更長”。
2009年底,蜀中成都,在Siemens PLMSoftware大中華區PLM年會上,大中華區總裁袁超明在接受記者獨家專訪 時,對過去一年的市場如此評價。
事實上,從幾年前開始執掌Siemens PLM Software起,袁超明就為Siemens PLM Software制定了一整套的中國戰略發展計畫,旨在系統地增強產品和服務對客戶的影響力,提高應對風險的能力。顯然,這些機制和措施在2009年發揮了作用:在整個大環境出現危機時,Teamcenter、CAE和DM(數位化製造)產品線繼續實現了兩位數的增長,且軟體維護收入和維護續簽率顯著增加。在整個市場總量下降的情況下,Siemens PLM Software呈現出一種逆勢向上的曲線,“在這種對比中,這個市場的格局可能會發生一些變化”,面對數字,面對“西門子PLM中國市場領導地位的增強”,袁超明顯然已經做好準備,將Siemens PLM Software打造成為PLM中國市場的領導者。
18項解決方案
Siemens PLM Software的戰略發展計畫的核心是從產品銷售轉為解決方案銷售。簡單地說,就是在總結以往為客戶服務經驗的基礎上,結合自己對行業特殊性的瞭解和知識,開發能夠解決行業 實際問題的行業解決方案,“更加注重行業,以行業來驅動銷售和服務”,袁超明說。
此次大戶上,Siemens PLM Software 高調推出了其中相對更成熟的18項行業解決方案,分別為:汽車行業的數位化驗證、總裝和白車身製造、仿真分析資料管理、品質管制和公差分析、汽車開發過程管理和企業級BOM管理;高科技電子行業的模組化設計、模具設計製造管理、零部件管理、級進模、需求管理和IC設計管理;還有航空航太國防行業的規範化協同設計、實驗管理、零件工藝設計及管理、尺寸管理與裝配工藝協調、型號專案管理和台份資料管理,主要涉及3個主要行業領域。
很明顯,18個行業解決方案都僅是為了解決某個行業的部分關鍵、核心流程,而並非強求企業全面實施PLM系統。同目前PLM市場上其他針對行業的解決方案相比,Siemens PLM Software行業解決方案最大的貢獻在於,將行業解決方案的出發點從“軟體功能的行業集成”轉變為從業務出發。
眾所周知,產品的開發設計不能僅由設計部門來完成,還需要分析部門,工藝部門,甚至還要品質管制部門,這些部門按照一定的次序集成起來,共同完成一件業務上的事情。以汽車行業為例,設計系統當中“車門設計”的功能並不是最重要,重要的是,資訊系統能夠支撐整個業務以流暢的流程最終設計出一輛所需要的汽車,這才是一個企業需要首先解決的問題。因此,通過解決產品開發過程中關鍵節點上的問題,幫助應用企業將業務流程建設得更高效和合理,這才是行業解決方案應該發揮的作用,因此必須是從業務出發的解決方案。“不同的行業擁有不同的業務流程和行業特點,因此需要解決的核心問題也有所不同”,Siemens PLM Software大中華區執行副總裁壽宇澄在接受採訪時談到,行業解決方案需要幫助不同類型的企業解決業務流程當中的核心業務,“在同一行業當中,需要解決的問題相對集中。我們這兩年花了很大的力氣在總結行業解決方案,其實也是希望從業務的角度更加貼近于用戶的現實,使用戶的PLM實施能夠在一個比較高的起點上面來進行”。
在產品功能趨同,技術逐漸完善的PLM市場上,產品的構成固然重要,但始終是一個基礎和工具。只有在產品的基礎上,加入對應用企業的理解、經驗和知識,才是一家PLM廠商能夠取得競爭優勢的根本。顯然,Siemens PLM Software為自己開發了一種很難被複製的“模式”——也就是Siemens PLM Software一 直宣導的所謂“道”。
針對中國企業來講,之前一直講“選型”,然後是“實施”,現在是“深化應用”,雖然資訊化系統在企業當中的滲入層度在不斷增加,重視程度也逐漸提高,但對資訊化系統的把握仍然缺乏足夠的經驗:他們很難判斷企業實施資訊化系統的最佳時機,所以他們都需要一個既懂資訊化系統,又懂行業業務規律的夥伴式合作物件,幫助他們根據現狀,提出一套適合企業個體發展的資訊化系統實施和規劃方案。Siemens PLM Software的18個行業解決方案的推出就表明,他們希望能夠扮演這樣的角色,事實上,通過現有的這18個行業解決方案,我們也可以認為,Siemens PLM Software有能力扮演這個角色。
阿基米德計畫
何維克,西門子中國有限公司執行副總裁,在代表西門子高層的專題演講當中,將 Siemens PLM Software的產品定位於“以產品/設備為中心的西門子工業軟體平臺”,同時,他還強調了之前一直為坊間關注的“阿基米德專案”。本刊曾經多次報導過該專案,尤其是在兩家公司合作初期,因為阿基米德專案的初衷在於使產品與生產生命週期實現統一,因此阿基米德項目曾經被認為是兩者合作的理論基礎。“我覺得跟西門子現在應該說是進入到了一個實質收穫的階段”,袁超明告訴記者,隨著阿基米德專案的工作目標逐漸清晰,與之相關的新產品和新功能也都逐漸應用到了實際當中。
記者曾在2009年早些時候,見證過西門子的Sinumerik 840D控制系統與NX CAM 一起,在DMG數控機床上實現“CAM-CNC一體化解決方案”的情形,這實際上就是阿基米德專案業已產生的實際應用:整合了NX CAM和Sinumerik 840D以後,工程技術人員就可以在NX CAM系統中,通過 內置的Sinumerik 840D控制系統內核,進行加工刀軌的驗證和優化處理;同時,基於Sinumerik 840D控制系統開發的真實機床虛擬元件,使得工程技術人員可以在NX CAM系統中,類比機床實際加工的控制系統介面以及真實的機床運動,包括導軌運動、加工迴圈、移動速度、換刀,以及加工時間的模擬。因此,工程技術人員在西門子公司提供的“CAM-CNC一體化解決方案”中,不僅能夠看到由CAM系統所產生的空間刀路能否加工出品質可靠的工件,同時也能在這樣一個能夠完全仿真的虛擬機床上,驗證整個加工過程的安全可靠,這恰恰符合西門子一直強調的:打通CAM到NC的壁壘,實現從虛擬到現實的數位化工廠。
事實上,作為西門子集團軟體部門的Siemens PLM Software,已經在合作維度上漸入佳境,“西門子原來有一些專門針對機床控制的資訊化系統,比如CNC聯網管理,同我們的PDM和工藝管理一旦集成起來,那麼對於應用企業的車間生產和加工,就具有極大的優勢”,袁超明更願意把阿基米德計畫當成一塊試驗田,用來摸索和磨合共同工作的方法,以便集合兩邊的優勢,共同為企業提供 合理的解決方案。
“西門子其他的一些新的軟體,例如空調管路設計或者MES系統,這些系統與NX結合以後,幫助NX在更多的新行業和新領域打開了局面,而且將來還會在更多的行業都將有所表現,例如造船等”,對於軟硬體系統的整合前景,袁超明認為還在繼續評估和探索,而對西門子所能提供的卓越服務能力,則無需有任何遲疑,“西門子的服務能力很強,其西門子資訊技術解決方案和服務(SIS)團隊是世界上幾大系統集成商之一,他們的支持將對我們的業務有更強大的支持。”
總結過去的2009年,始終不能回避的就是經濟衰退所引發的市場形態的變化。對於中國的製造業企業來講,不僅需要解決海外訂單急劇減少的窘境,同時,還不得不解決高速發展階段所遺留的諸多問題,例如業務流程問題、產品開發成本和週期問題……壓力很難回避。對於專心服務於這個領域的資訊系統提供商們,日子當然也沒有那麼好過:一方面要為應用企業提供能夠解決其問題的方法;另一方面還要保持自己公司正常的業績增長。 因此,2009年在資訊系統提供商當中,聽到最多的,是“生意不好做”和“用戶越來越嚴苛”的說法。雖然從某種程度上講,幫助了自己的用戶,就是幫助了自己,但是在此消彼長的市場當中,難得的是有一份信心,以及一份對應用企業的責任感。Siemens PLM Software在這個方面做得很好,理智且不流於形式:一方面按照產品開發計畫,升級和完善著自己的產品線,另一方面,針對中國製造業企業的實際問題所提出來的行業解決方案,叫好又叫座。如果將西門子提供的成熟產品線稱為“器”,是為中國的製造業企業提供的工具,那麼其結合了行業經驗和知識幫助企業優化流程的做法,就應該被稱為“道”——為行業用戶提供一種解決問題的思路,一種方法和經驗,記者認為:只有這種“道”的東西多起來,“器”的作用才能更顯著,中國的製造業企業才能更快走出提心吊膽的冬季,資訊化廠商才能有更廣泛的市場機會。
2009年底,蜀中成都,在Siemens PLMSoftware大中華區PLM年會上,大中華區總裁袁超明在接受記者獨家專訪 時,對過去一年的市場如此評價。
事實上,從幾年前開始執掌Siemens PLM Software起,袁超明就為Siemens PLM Software制定了一整套的中國戰略發展計畫,旨在系統地增強產品和服務對客戶的影響力,提高應對風險的能力。顯然,這些機制和措施在2009年發揮了作用:在整個大環境出現危機時,Teamcenter、CAE和DM(數位化製造)產品線繼續實現了兩位數的增長,且軟體維護收入和維護續簽率顯著增加。在整個市場總量下降的情況下,Siemens PLM Software呈現出一種逆勢向上的曲線,“在這種對比中,這個市場的格局可能會發生一些變化”,面對數字,面對“西門子PLM中國市場領導地位的增強”,袁超明顯然已經做好準備,將Siemens PLM Software打造成為PLM中國市場的領導者。
18項解決方案
Siemens PLM Software的戰略發展計畫的核心是從產品銷售轉為解決方案銷售。簡單地說,就是在總結以往為客戶服務經驗的基礎上,結合自己對行業特殊性的瞭解和知識,開發能夠解決行業 實際問題的行業解決方案,“更加注重行業,以行業來驅動銷售和服務”,袁超明說。
此次大戶上,Siemens PLM Software 高調推出了其中相對更成熟的18項行業解決方案,分別為:汽車行業的數位化驗證、總裝和白車身製造、仿真分析資料管理、品質管制和公差分析、汽車開發過程管理和企業級BOM管理;高科技電子行業的模組化設計、模具設計製造管理、零部件管理、級進模、需求管理和IC設計管理;還有航空航太國防行業的規範化協同設計、實驗管理、零件工藝設計及管理、尺寸管理與裝配工藝協調、型號專案管理和台份資料管理,主要涉及3個主要行業領域。
很明顯,18個行業解決方案都僅是為了解決某個行業的部分關鍵、核心流程,而並非強求企業全面實施PLM系統。同目前PLM市場上其他針對行業的解決方案相比,Siemens PLM Software行業解決方案最大的貢獻在於,將行業解決方案的出發點從“軟體功能的行業集成”轉變為從業務出發。
眾所周知,產品的開發設計不能僅由設計部門來完成,還需要分析部門,工藝部門,甚至還要品質管制部門,這些部門按照一定的次序集成起來,共同完成一件業務上的事情。以汽車行業為例,設計系統當中“車門設計”的功能並不是最重要,重要的是,資訊系統能夠支撐整個業務以流暢的流程最終設計出一輛所需要的汽車,這才是一個企業需要首先解決的問題。因此,通過解決產品開發過程中關鍵節點上的問題,幫助應用企業將業務流程建設得更高效和合理,這才是行業解決方案應該發揮的作用,因此必須是從業務出發的解決方案。“不同的行業擁有不同的業務流程和行業特點,因此需要解決的核心問題也有所不同”,Siemens PLM Software大中華區執行副總裁壽宇澄在接受採訪時談到,行業解決方案需要幫助不同類型的企業解決業務流程當中的核心業務,“在同一行業當中,需要解決的問題相對集中。我們這兩年花了很大的力氣在總結行業解決方案,其實也是希望從業務的角度更加貼近于用戶的現實,使用戶的PLM實施能夠在一個比較高的起點上面來進行”。
在產品功能趨同,技術逐漸完善的PLM市場上,產品的構成固然重要,但始終是一個基礎和工具。只有在產品的基礎上,加入對應用企業的理解、經驗和知識,才是一家PLM廠商能夠取得競爭優勢的根本。顯然,Siemens PLM Software為自己開發了一種很難被複製的“模式”——也就是Siemens PLM Software一 直宣導的所謂“道”。
針對中國企業來講,之前一直講“選型”,然後是“實施”,現在是“深化應用”,雖然資訊化系統在企業當中的滲入層度在不斷增加,重視程度也逐漸提高,但對資訊化系統的把握仍然缺乏足夠的經驗:他們很難判斷企業實施資訊化系統的最佳時機,所以他們都需要一個既懂資訊化系統,又懂行業業務規律的夥伴式合作物件,幫助他們根據現狀,提出一套適合企業個體發展的資訊化系統實施和規劃方案。Siemens PLM Software的18個行業解決方案的推出就表明,他們希望能夠扮演這樣的角色,事實上,通過現有的這18個行業解決方案,我們也可以認為,Siemens PLM Software有能力扮演這個角色。
阿基米德計畫
何維克,西門子中國有限公司執行副總裁,在代表西門子高層的專題演講當中,將 Siemens PLM Software的產品定位於“以產品/設備為中心的西門子工業軟體平臺”,同時,他還強調了之前一直為坊間關注的“阿基米德專案”。本刊曾經多次報導過該專案,尤其是在兩家公司合作初期,因為阿基米德專案的初衷在於使產品與生產生命週期實現統一,因此阿基米德項目曾經被認為是兩者合作的理論基礎。“我覺得跟西門子現在應該說是進入到了一個實質收穫的階段”,袁超明告訴記者,隨著阿基米德專案的工作目標逐漸清晰,與之相關的新產品和新功能也都逐漸應用到了實際當中。
記者曾在2009年早些時候,見證過西門子的Sinumerik 840D控制系統與NX CAM 一起,在DMG數控機床上實現“CAM-CNC一體化解決方案”的情形,這實際上就是阿基米德專案業已產生的實際應用:整合了NX CAM和Sinumerik 840D以後,工程技術人員就可以在NX CAM系統中,通過 內置的Sinumerik 840D控制系統內核,進行加工刀軌的驗證和優化處理;同時,基於Sinumerik 840D控制系統開發的真實機床虛擬元件,使得工程技術人員可以在NX CAM系統中,類比機床實際加工的控制系統介面以及真實的機床運動,包括導軌運動、加工迴圈、移動速度、換刀,以及加工時間的模擬。因此,工程技術人員在西門子公司提供的“CAM-CNC一體化解決方案”中,不僅能夠看到由CAM系統所產生的空間刀路能否加工出品質可靠的工件,同時也能在這樣一個能夠完全仿真的虛擬機床上,驗證整個加工過程的安全可靠,這恰恰符合西門子一直強調的:打通CAM到NC的壁壘,實現從虛擬到現實的數位化工廠。
事實上,作為西門子集團軟體部門的Siemens PLM Software,已經在合作維度上漸入佳境,“西門子原來有一些專門針對機床控制的資訊化系統,比如CNC聯網管理,同我們的PDM和工藝管理一旦集成起來,那麼對於應用企業的車間生產和加工,就具有極大的優勢”,袁超明更願意把阿基米德計畫當成一塊試驗田,用來摸索和磨合共同工作的方法,以便集合兩邊的優勢,共同為企業提供 合理的解決方案。
“西門子其他的一些新的軟體,例如空調管路設計或者MES系統,這些系統與NX結合以後,幫助NX在更多的新行業和新領域打開了局面,而且將來還會在更多的行業都將有所表現,例如造船等”,對於軟硬體系統的整合前景,袁超明認為還在繼續評估和探索,而對西門子所能提供的卓越服務能力,則無需有任何遲疑,“西門子的服務能力很強,其西門子資訊技術解決方案和服務(SIS)團隊是世界上幾大系統集成商之一,他們的支持將對我們的業務有更強大的支持。”
總結過去的2009年,始終不能回避的就是經濟衰退所引發的市場形態的變化。對於中國的製造業企業來講,不僅需要解決海外訂單急劇減少的窘境,同時,還不得不解決高速發展階段所遺留的諸多問題,例如業務流程問題、產品開發成本和週期問題……壓力很難回避。對於專心服務於這個領域的資訊系統提供商們,日子當然也沒有那麼好過:一方面要為應用企業提供能夠解決其問題的方法;另一方面還要保持自己公司正常的業績增長。 因此,2009年在資訊系統提供商當中,聽到最多的,是“生意不好做”和“用戶越來越嚴苛”的說法。雖然從某種程度上講,幫助了自己的用戶,就是幫助了自己,但是在此消彼長的市場當中,難得的是有一份信心,以及一份對應用企業的責任感。Siemens PLM Software在這個方面做得很好,理智且不流於形式:一方面按照產品開發計畫,升級和完善著自己的產品線,另一方面,針對中國製造業企業的實際問題所提出來的行業解決方案,叫好又叫座。如果將西門子提供的成熟產品線稱為“器”,是為中國的製造業企業提供的工具,那麼其結合了行業經驗和知識幫助企業優化流程的做法,就應該被稱為“道”——為行業用戶提供一種解決問題的思路,一種方法和經驗,記者認為:只有這種“道”的東西多起來,“器”的作用才能更顯著,中國的製造業企業才能更快走出提心吊膽的冬季,資訊化廠商才能有更廣泛的市場機會。
2010年5月14日 星期五
林清安教授 講座信息`
林清安教授2010年ProE華東巡迴講座 線上報名
*請選擇您要參加的活動(本次活動只接受線上報名人員參加):
5/15日(09:00 - 12:00),南京太和紫金大酒店 三樓紫金廳 玄武區太平北路37號(截止報名)
5/16日(13:00 - 17:00),蘇州胥城大廈 國會廳 三香路333號(截止報名)
5/22日(09:00 - 12:00),杭州致遠大酒店 26樓多功能廳 下城區文暉路321號
5/23日(13:00 - 17:00),寧波富茂大酒店 5樓5號會議室 海曙區碶閘街九號
*姓名: (在此輸入中文姓名,不超過4個中文)
*職務:
*單位:
!電話: - - (格式:區號-電話號碼-分機號,無分機號可不填寫)
!手機: (請正確填寫手機號碼,我們將及時通知您會議的最新動態)
*Email:
聯繫地址:
郵編:
論壇交流:http://bbs.icax.org/515472p1p1
報名諮詢熱線: 0755-27697612
*請選擇您要參加的活動(本次活動只接受線上報名人員參加):
5/15日(09:00 - 12:00),南京太和紫金大酒店 三樓紫金廳 玄武區太平北路37號(截止報名)
5/16日(13:00 - 17:00),蘇州胥城大廈 國會廳 三香路333號(截止報名)
5/22日(09:00 - 12:00),杭州致遠大酒店 26樓多功能廳 下城區文暉路321號
5/23日(13:00 - 17:00),寧波富茂大酒店 5樓5號會議室 海曙區碶閘街九號
*姓名: (在此輸入中文姓名,不超過4個中文)
*職務:
*單位:
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!手機: (請正確填寫手機號碼,我們將及時通知您會議的最新動態)
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2010年5月13日 星期四
CMSA產學聯盟發起人會議
CMSA產學聯盟發起人:台灣區電腦輔助成型技術交流協會
台灣區電腦輔助成型技術交流協會的前身,是國立清華大學化工系CAE研究室全球資訊網社群,目前已有一萬多名的網路會員,為了提供會員更完整更專業的服務,並朝向國際化目標發展,因此,於2004年成立了此協會,期許成為全球專業的電腦輔助工程與成型技術的知識與資訊交流的社群。目前理事長由清華大學化工系張榮語教授擔任。
CMSA產學聯盟宗旨:
1. 建立成型技術資源訊息平台
2. 整合產學各界資源供需資訊
3. 擴大產學合作技術交流應用
CMSA產學聯盟2010年度目標:
1. 整合5家【CAE模具相關技術軟件】成為第一期的贊助單位。
台灣科盛科技股份有限公司 - Moldex3D真實三維模梳分析軟體
香港智誠科技有限公司 - 3DQuickMold三維模具設計軟體
台灣翔沛科技股份有限公司 - CenterMold參數式二維模具設計軟體
台灣映通股份有限公司 - Amold熱流道數位教學系統
台灣科技大學林清安教授研究室- ProE插件模具設計工具
2. 徵選台灣區20所大專院校及大陸區100所高校加入聯盟。
五家贊助軟體將贈送每所學校各30套合法授權使用。
(共150套授權軟體, 商業價值大約新台幣五千萬。)
預期每年培訓1,000名模具/機械科系相關學生。
3. 輔導100家模具/射出產業,提供最新模具成型技術轉移,促進產學合作技術交流。
CMSA產學聯盟計劃協助每間學校可以輔導10家模具/射出產業。
【簽約儀式暨成型技術研討會】
會本次活動召集包含清華大學、台灣大學、成功大學、台科大、北科大、高應大、中原大學、遠東科大、亞東技術學院、明志科大、清雲科大、德霖技術學院、聖約翰科大、海洋大學、宜蘭大學、中華科大、南台科大、高雄第一科大、雲林科大、虎尾科大、大華技術學院、逢甲大學、建國科大、修平技術學院、勤益科大…等台灣二十多所大專院校參與
加盟,期許整合學術各界資源,建立成型技術資源訊息平台,擴大產學合作技術交流。
主辦單位:台灣區電腦輔助成型技術交流協
協辦單位:科盛科技(股)公司(www.Moldex3D.com)、開思網(www.iCAX.org)
日 期:2010年4月15日(四),13:00~17:30
地 點:新竹清華大學化工系B18演講廳
議程內容:
時 間 場 次 主 持 人
13:00 ~ 13:30 報到 -
13:30 ~ 13:40 CMSA產學聯盟發起人致詞 ACMT理事長 張榮語 教授
13:40 ~ 13:50 來賓致詞 清華大學
13:50 ~ 14:20 CMSA產學聯盟運作模式報告
- 第一期的五套贊助軟體簡介
- 網路技術交流與論文比賽說明 ACMT秘書長 蔡銘宏 先生
14:20 ~ 14:50 專題講座:【十倍速的模具設計時代】
- 模具設計智動化
- 設計品管標準化 ACMT秘書長 蔡銘宏 先生
14:50 ~ 15:00 簽約及捐贈儀式 各校代表及捐贈單位代表
15:00 ~ 15:20 Tea Time &技術交流 各校代表及捐贈單位代表
15:20 ~ 15:40 【Moldex3D真實三維模流分析軟體】 科盛公司總經理 楊文禮 先生
15:40 ~ 16:00 【AMold熱流道數位教學系統】 映通公司董事長 徐正立 先生
16:00 ~ 16:20 【ProE插件模具設計工具】 台灣科技大學 林清安 教授
16:20 ~ 16:40 【CenterMold參數式二維模具設計軟體】 翔沛公司總經理 廖國超 先生
16:40 ~ 17:00 【中國開思網-百萬會員- CAD/CAM/CAE/模具產業技術交流平台】 開思網總經理 金欣 先生
17:00 ~ 17:30 綜合座談 各校代表及捐贈單位代表
17:30 ~ 19:30 晚宴 清華大學 - 風雲樓
台灣區電腦輔助成型技術交流協會的前身,是國立清華大學化工系CAE研究室全球資訊網社群,目前已有一萬多名的網路會員,為了提供會員更完整更專業的服務,並朝向國際化目標發展,因此,於2004年成立了此協會,期許成為全球專業的電腦輔助工程與成型技術的知識與資訊交流的社群。目前理事長由清華大學化工系張榮語教授擔任。
CMSA產學聯盟宗旨:
1. 建立成型技術資源訊息平台
2. 整合產學各界資源供需資訊
3. 擴大產學合作技術交流應用
CMSA產學聯盟2010年度目標:
1. 整合5家【CAE模具相關技術軟件】成為第一期的贊助單位。
台灣科盛科技股份有限公司 - Moldex3D真實三維模梳分析軟體
香港智誠科技有限公司 - 3DQuickMold三維模具設計軟體
台灣翔沛科技股份有限公司 - CenterMold參數式二維模具設計軟體
台灣映通股份有限公司 - Amold熱流道數位教學系統
台灣科技大學林清安教授研究室- ProE插件模具設計工具
2. 徵選台灣區20所大專院校及大陸區100所高校加入聯盟。
五家贊助軟體將贈送每所學校各30套合法授權使用。
(共150套授權軟體, 商業價值大約新台幣五千萬。)
預期每年培訓1,000名模具/機械科系相關學生。
3. 輔導100家模具/射出產業,提供最新模具成型技術轉移,促進產學合作技術交流。
CMSA產學聯盟計劃協助每間學校可以輔導10家模具/射出產業。
【簽約儀式暨成型技術研討會】
會本次活動召集包含清華大學、台灣大學、成功大學、台科大、北科大、高應大、中原大學、遠東科大、亞東技術學院、明志科大、清雲科大、德霖技術學院、聖約翰科大、海洋大學、宜蘭大學、中華科大、南台科大、高雄第一科大、雲林科大、虎尾科大、大華技術學院、逢甲大學、建國科大、修平技術學院、勤益科大…等台灣二十多所大專院校參與
加盟,期許整合學術各界資源,建立成型技術資源訊息平台,擴大產學合作技術交流。
主辦單位:台灣區電腦輔助成型技術交流協
協辦單位:科盛科技(股)公司(www.Moldex3D.com)、開思網(www.iCAX.org)
日 期:2010年4月15日(四),13:00~17:30
地 點:新竹清華大學化工系B18演講廳
議程內容:
時 間 場 次 主 持 人
13:00 ~ 13:30 報到 -
13:30 ~ 13:40 CMSA產學聯盟發起人致詞 ACMT理事長 張榮語 教授
13:40 ~ 13:50 來賓致詞 清華大學
13:50 ~ 14:20 CMSA產學聯盟運作模式報告
- 第一期的五套贊助軟體簡介
- 網路技術交流與論文比賽說明 ACMT秘書長 蔡銘宏 先生
14:20 ~ 14:50 專題講座:【十倍速的模具設計時代】
- 模具設計智動化
- 設計品管標準化 ACMT秘書長 蔡銘宏 先生
14:50 ~ 15:00 簽約及捐贈儀式 各校代表及捐贈單位代表
15:00 ~ 15:20 Tea Time &技術交流 各校代表及捐贈單位代表
15:20 ~ 15:40 【Moldex3D真實三維模流分析軟體】 科盛公司總經理 楊文禮 先生
15:40 ~ 16:00 【AMold熱流道數位教學系統】 映通公司董事長 徐正立 先生
16:00 ~ 16:20 【ProE插件模具設計工具】 台灣科技大學 林清安 教授
16:20 ~ 16:40 【CenterMold參數式二維模具設計軟體】 翔沛公司總經理 廖國超 先生
16:40 ~ 17:00 【中國開思網-百萬會員- CAD/CAM/CAE/模具產業技術交流平台】 開思網總經理 金欣 先生
17:00 ~ 17:30 綜合座談 各校代表及捐贈單位代表
17:30 ~ 19:30 晚宴 清華大學 - 風雲樓
CAE 50年-Round 2
轉自www.newmaker.com.cn .
在早期有限元技術剛剛提出時,其應用範圍僅在航空航太領域,且研究的物件也只局限在線性問題與靜力分析。而經過近十年的發展研究,有限元技術的應用範圍已經囊括了力學、熱、流體、電磁的自然界四大基本物理場,並且已經發展到多場耦合技術(如表1所示)。可以說有限元技術經過十年的研究發展,其應用範圍與研究物件發生了翻天覆地的變化。
表1 有限元法的發展
2.3 FEA技術的成熟壯大期
上世紀90年代至今是CAE技術的成熟壯大時期,這一時期的CAE領域呈現出了大魚吃小魚的市場局面,大的軟體公司為了提升自己的分析技術、拓寬自己的應用範圍尋找機會收購、並購小的、專業的軟體商,因此CAE軟體本身的功能得到了極大的提升。
MSC公司作為最早成立的CAE公司,先後通過開發、並購,已經把數個CAE程式集成到其分析體系中。目前MSC公司旗下擁有10幾個產品,如Nastran、patran、Marc、Adams、Dytran和Easy 5等,覆蓋了線性分析、非線性分析、顯式非線性分析以及流體動力學問題和流場耦合問題。另外,MSC公司還推出了多學科方案(MD)來把以上的諸多產品集成為了一個單一的框架解決多學科仿真問題。
MSC體系中的各分析軟體
ANSYS公司通過一連串的並購與自身壯大後,把其產品擴展為ANSYS Mechanical系列, ANSYS CFD(FLUENT/CFX)系列,ANSYS ANSOFT系列以及ANSYS Workbench和EKM等。由此ANSYS塑造了一個體系規模龐大、產品線極為豐富的仿真平臺,在結構分析、電磁場分析、流體動力學分析、多物理場、協同技術等方面都提供完善的解決方案。
SDRC把其有限元程式Supertab併入到I-DEAS中,並加入耐用性、NVH、優化與靈敏度、電子系統冷卻、熱分析等技術,且將有限元技術與實驗技術有機地結合起來,開發了實驗信號處理、實驗與分析相關等分析能力。而在2001年SDRC公司被EDS所收購,並將其與UGS合併重組,SDRC的有限元分析程式也演變成了NX中的I-deas NX Simulation,與NX Nastran一起成為了NX產品生命週期中的仿真分析中的重要組成部分。
說到NX Nastran,大家都會想到另一個以Nastran為名的有限元軟體MSC.Nastran。MSC.Nastran與NX Nastran可謂是同根同源,皆是由NASA推出的Nastran程式的源代碼發展出來的。下面我們可以簡單的介紹下MSC.Nastran與NX Nastran的由來。
由Nastran發展出來的MSC.Nastran與NX Nastran程式
在當時開發Nastran程式的不止MSC一家公司,還有另外兩家公司也推出了Nastran程式的商業版,1972年 UAI公司發佈基於COSMIC NASTRAN的UAI Nastran軟體,1985年CSAR公司發佈了基於COSMIC NASTRAN的CSAR Nastran軟體。當時是市場上有這3家公司共同經營Nastran軟體。
而在1999年,MSC收購了UAI和CSAR,成為市場上惟一一家提供Nastran商業代碼的供應商。而在此後的幾年,獨自享有源代碼的MSC Nastran軟體價格不斷上漲,但是其功能和服務卻沒有得到相應的提升,從而引發大量客戶的抱怨,為此NASA則向美國聯邦貿易委員會(FTC)提出了申訴。
美國FTC判“MSC Nastran壟斷”,MSC Nastran源代碼須公開,而這一決定也引來了UGS公司加入到Nastran的市場中來。而後,UGS根據MSC所提供的源代碼、測試案例、開發工具和其他技術資源開發出了NX Nastran。至此,源於NASA的Nastran一分為二,齊頭並進,為用戶帶來了更多的新技術與服務。
進入21世紀後,早期的三大軟體商MSC、ANSYS、SDRC的命運各不相同,SDRC被EDS收購後與UGS進行了重組,其產品I-DEAS已經逐漸的淡出了人們的視線;MSC自從Nastran被反壟斷拆分後一蹶不振,2009年7月被風投公司STG收購,前途至今還不明朗;而ANSYS則是最早出現的三大巨頭中最為強勁的一支,收購了Fluent、CFX、Ansoft等眾多知名廠商後,逐漸的塑造了一個體系規模龐大、產品線極為豐富的仿真平臺。
而在CAE市場的其他廠商也發生了不少的並購和重組,一些新近的廠商也逐漸在嶄露頭角。如併入達索SIMULIA的ABAQUS,能否如SolidWorks一樣借助達索的強勁在CAE市場中打出一片天地;以前後處理而進入CAE領域的Altair公司,其Hypermesh軟體自誕生之日起就備受業界的關注,而圍繞前後處理建立起來的HyperWorks軟體,也已經成為了現在市場上很有競爭力的軟體,近幾年來收入也持續上漲;LMS也是一個比較有特點的CAE軟體公司,其軟體的分析集1D、3D、“試驗”於一身,不僅可以加速虛擬仿真,還能使仿真結果更準確可靠;COMSOL則是以多物理場耦合仿真開闢出了一片新天地,為其發展、更為CAE技術的發展撥開迷霧。
另外,在市場中佔有一定份額的還有如前後處理軟體ANSA、Truegrid,流體仿真軟體Fluent(被ANSYS收購)、CFX(被ANSYS收購)、Phoenics、NUMECA、Star-CD,鑄造仿真軟體ProCAST、FLOW-3D、MAGMA SOFT等一批專業CAE分析軟體。
3 國內有限元法的發展之路
我國的力學工作者為有限元方法的初期發展做出了許多貢獻,其中比較著名的有:陳伯屏(結構矩陣方法),錢令希(余能原理),錢偉長(廣義變分原理),胡海昌(廣義變分原理),馮康(有限單元法理論)。遺憾的是由於當時環境所致,我國有限元方法的研究工作受到阻礙,有限元理論的發展也逐漸與國外拉開了距離。
20世紀60年代初期,我國的老一輩計算科學家較早地將電腦應用於土木、建築和機械工程領域。當時黃玉珊教授就提出了“小展弦比機翼薄壁結構的直接設計法”和“力法-應力設計法”;而在70年代初期,錢令希教授提出了“結構力學中的最優化設計理論與方法的近代發展”。這些理論和方法都為國內的有限元技術指明了方向。
1964年初崔俊芝院士研製出國內第一個平面問題通用有限元程式,解決了劉家峽大壩的複雜應力分析問題。20世紀60年代到70年代,國內的有限元方法及有限元軟體誕生之後,曾計算過數十個大型工程,應用於水利、電力、機械、航空、建築等多個領域。
20世紀70年代中期,大連理工大學研製出了JEFIX有限元軟體,航空工業部研製了HAJIF系列程式。80年代中期,北京大學的袁明武教授通過對國外SAP軟體的移植和重大改造,研製出了SAP-84;北京農業大學的李明瑞教授研發了FEM軟體;建築科學研究院在國家“六五”攻關項目支持下,研製完成了“BDP-建築工程設計套裝軟體”;中國科學院開發了FEPS、SEFEM;航空工業總公司飛機結構多約束優化設計系統YIDOYU等一批自主程序。
上世紀90年代以來,大批國外CAE軟體湧入國內市場,遍及國內的各個領域,國外的專家則深入到大學、院所、企業與工廠,展示他們的CAE技術、系統功能及使用技巧,因此使得國內自主研發CAE軟體受到強烈打壓。同時,有關管理部門在對直接為先進裝備製造業服務的CAE軟體核心技術的認識上產生了偏差:CAE既不屬於基礎科學,又不屬於科技攻關,故而失去了必要的支持,使其發展舉步維艱,以至於在上世紀的最後十幾年國內CAE自主創新的步伐已經非常緩慢,也逐漸的拉開了與國外CAE軟體的距離。
進入21世紀後,雖然國外CAE軟體佔據市場主流的現狀短時間內已經無法撼動,但國內自主知識產權CAE軟體逐漸市場化,獲得了一定的發展:北京飛箭軟體有限公司推出的FEPG、鄭州機械研究所推出的紫瑞CAE、大連的大工安道公司的CAE軟體Adopt.Smart;湖南大學與吉林大學開發了針對汽車結構的KMAS分析系統;華中科技大學針對鑄造成型開發的華鑄CAE軟體;清華大學、上海交大在注塑成型CAE領域也推出了相應的分析軟體。
雖然國內CAE自主研發之路歷經艱辛,但是廣大專家學者用鍥而不捨的戰鬥精神頑強地生存下來。尤其是在近幾年,數位化產品設計的概念逐漸深入人心,國內高校技術研究和應用水準不斷提高,有限元技術已經為廣大企業所認可。隨著國家對發展自主CAE平臺已經愈發重視,國內CAE的研究已經逐漸走出低迷狀態,獲得了一定的發展,而且值得注意的是,有限元技術不再僅僅停留在高校中,而是更多的走向了企業。同時,更多使用方便、操作簡單的專用分析軟體也得到了廣泛應用。
4 多種技術、同一目的
發展到今天,CAE軟體不僅僅只有有限元法一種基本演算法,目前已經發展出了包括有限差分法、有限元法、有限體積法等多種數學演算法。而究其本質都是採用微積分的方法對離散方程進行求解,從而得出所求的結果。三種方法的比較如表2所示。
表2 有限差分法、有限元法、有限體積法比較
多種求解方法使CAE技術得到的長足的發展,而目前有限元法覆蓋的領域已經非常廣泛,並已大量的應用于結構力學,結構動力學,熱力學,流體力學等仿真分析,並且向著多物理場耦合分析的方向發展著,進而逐步的推動著CAE技術的發展。
5 結語
CAE技術誕生至今已半個多世紀,隨著電腦技術與軟體技術的不斷發展壯大,CAE的技術手段與應用範圍已經不可同日而語,隨之而來也誕生了數以百計的CAE軟體商。如今的CAE市場是一個群雄割據的年代,據不完全統計全球有超過200種仿真分析的軟體在被企業所使用著,昔日的巨頭命運也各不相同,更有著無數的新貴崛起進入人們的視野。
種類繁多的CAE軟體為人類探索未知提供了工具,而CAE軟體已經逐漸的被更多的工程人員所接受,在CAE軟體中進行著產品的仿真、分析與優化,同時工程和產品的自主創新也為CAE發展提供了強大的動力,相信CAE技術將會隨著工程科學技術的飛速發展而迎來一個更為輝煌燦爛的明
在早期有限元技術剛剛提出時,其應用範圍僅在航空航太領域,且研究的物件也只局限在線性問題與靜力分析。而經過近十年的發展研究,有限元技術的應用範圍已經囊括了力學、熱、流體、電磁的自然界四大基本物理場,並且已經發展到多場耦合技術(如表1所示)。可以說有限元技術經過十年的研究發展,其應用範圍與研究物件發生了翻天覆地的變化。
表1 有限元法的發展
2.3 FEA技術的成熟壯大期
上世紀90年代至今是CAE技術的成熟壯大時期,這一時期的CAE領域呈現出了大魚吃小魚的市場局面,大的軟體公司為了提升自己的分析技術、拓寬自己的應用範圍尋找機會收購、並購小的、專業的軟體商,因此CAE軟體本身的功能得到了極大的提升。
MSC公司作為最早成立的CAE公司,先後通過開發、並購,已經把數個CAE程式集成到其分析體系中。目前MSC公司旗下擁有10幾個產品,如Nastran、patran、Marc、Adams、Dytran和Easy 5等,覆蓋了線性分析、非線性分析、顯式非線性分析以及流體動力學問題和流場耦合問題。另外,MSC公司還推出了多學科方案(MD)來把以上的諸多產品集成為了一個單一的框架解決多學科仿真問題。
MSC體系中的各分析軟體
ANSYS公司通過一連串的並購與自身壯大後,把其產品擴展為ANSYS Mechanical系列, ANSYS CFD(FLUENT/CFX)系列,ANSYS ANSOFT系列以及ANSYS Workbench和EKM等。由此ANSYS塑造了一個體系規模龐大、產品線極為豐富的仿真平臺,在結構分析、電磁場分析、流體動力學分析、多物理場、協同技術等方面都提供完善的解決方案。
SDRC把其有限元程式Supertab併入到I-DEAS中,並加入耐用性、NVH、優化與靈敏度、電子系統冷卻、熱分析等技術,且將有限元技術與實驗技術有機地結合起來,開發了實驗信號處理、實驗與分析相關等分析能力。而在2001年SDRC公司被EDS所收購,並將其與UGS合併重組,SDRC的有限元分析程式也演變成了NX中的I-deas NX Simulation,與NX Nastran一起成為了NX產品生命週期中的仿真分析中的重要組成部分。
說到NX Nastran,大家都會想到另一個以Nastran為名的有限元軟體MSC.Nastran。MSC.Nastran與NX Nastran可謂是同根同源,皆是由NASA推出的Nastran程式的源代碼發展出來的。下面我們可以簡單的介紹下MSC.Nastran與NX Nastran的由來。
由Nastran發展出來的MSC.Nastran與NX Nastran程式
在當時開發Nastran程式的不止MSC一家公司,還有另外兩家公司也推出了Nastran程式的商業版,1972年 UAI公司發佈基於COSMIC NASTRAN的UAI Nastran軟體,1985年CSAR公司發佈了基於COSMIC NASTRAN的CSAR Nastran軟體。當時是市場上有這3家公司共同經營Nastran軟體。
而在1999年,MSC收購了UAI和CSAR,成為市場上惟一一家提供Nastran商業代碼的供應商。而在此後的幾年,獨自享有源代碼的MSC Nastran軟體價格不斷上漲,但是其功能和服務卻沒有得到相應的提升,從而引發大量客戶的抱怨,為此NASA則向美國聯邦貿易委員會(FTC)提出了申訴。
美國FTC判“MSC Nastran壟斷”,MSC Nastran源代碼須公開,而這一決定也引來了UGS公司加入到Nastran的市場中來。而後,UGS根據MSC所提供的源代碼、測試案例、開發工具和其他技術資源開發出了NX Nastran。至此,源於NASA的Nastran一分為二,齊頭並進,為用戶帶來了更多的新技術與服務。
進入21世紀後,早期的三大軟體商MSC、ANSYS、SDRC的命運各不相同,SDRC被EDS收購後與UGS進行了重組,其產品I-DEAS已經逐漸的淡出了人們的視線;MSC自從Nastran被反壟斷拆分後一蹶不振,2009年7月被風投公司STG收購,前途至今還不明朗;而ANSYS則是最早出現的三大巨頭中最為強勁的一支,收購了Fluent、CFX、Ansoft等眾多知名廠商後,逐漸的塑造了一個體系規模龐大、產品線極為豐富的仿真平臺。
而在CAE市場的其他廠商也發生了不少的並購和重組,一些新近的廠商也逐漸在嶄露頭角。如併入達索SIMULIA的ABAQUS,能否如SolidWorks一樣借助達索的強勁在CAE市場中打出一片天地;以前後處理而進入CAE領域的Altair公司,其Hypermesh軟體自誕生之日起就備受業界的關注,而圍繞前後處理建立起來的HyperWorks軟體,也已經成為了現在市場上很有競爭力的軟體,近幾年來收入也持續上漲;LMS也是一個比較有特點的CAE軟體公司,其軟體的分析集1D、3D、“試驗”於一身,不僅可以加速虛擬仿真,還能使仿真結果更準確可靠;COMSOL則是以多物理場耦合仿真開闢出了一片新天地,為其發展、更為CAE技術的發展撥開迷霧。
另外,在市場中佔有一定份額的還有如前後處理軟體ANSA、Truegrid,流體仿真軟體Fluent(被ANSYS收購)、CFX(被ANSYS收購)、Phoenics、NUMECA、Star-CD,鑄造仿真軟體ProCAST、FLOW-3D、MAGMA SOFT等一批專業CAE分析軟體。
3 國內有限元法的發展之路
我國的力學工作者為有限元方法的初期發展做出了許多貢獻,其中比較著名的有:陳伯屏(結構矩陣方法),錢令希(余能原理),錢偉長(廣義變分原理),胡海昌(廣義變分原理),馮康(有限單元法理論)。遺憾的是由於當時環境所致,我國有限元方法的研究工作受到阻礙,有限元理論的發展也逐漸與國外拉開了距離。
20世紀60年代初期,我國的老一輩計算科學家較早地將電腦應用於土木、建築和機械工程領域。當時黃玉珊教授就提出了“小展弦比機翼薄壁結構的直接設計法”和“力法-應力設計法”;而在70年代初期,錢令希教授提出了“結構力學中的最優化設計理論與方法的近代發展”。這些理論和方法都為國內的有限元技術指明了方向。
1964年初崔俊芝院士研製出國內第一個平面問題通用有限元程式,解決了劉家峽大壩的複雜應力分析問題。20世紀60年代到70年代,國內的有限元方法及有限元軟體誕生之後,曾計算過數十個大型工程,應用於水利、電力、機械、航空、建築等多個領域。
20世紀70年代中期,大連理工大學研製出了JEFIX有限元軟體,航空工業部研製了HAJIF系列程式。80年代中期,北京大學的袁明武教授通過對國外SAP軟體的移植和重大改造,研製出了SAP-84;北京農業大學的李明瑞教授研發了FEM軟體;建築科學研究院在國家“六五”攻關項目支持下,研製完成了“BDP-建築工程設計套裝軟體”;中國科學院開發了FEPS、SEFEM;航空工業總公司飛機結構多約束優化設計系統YIDOYU等一批自主程序。
上世紀90年代以來,大批國外CAE軟體湧入國內市場,遍及國內的各個領域,國外的專家則深入到大學、院所、企業與工廠,展示他們的CAE技術、系統功能及使用技巧,因此使得國內自主研發CAE軟體受到強烈打壓。同時,有關管理部門在對直接為先進裝備製造業服務的CAE軟體核心技術的認識上產生了偏差:CAE既不屬於基礎科學,又不屬於科技攻關,故而失去了必要的支持,使其發展舉步維艱,以至於在上世紀的最後十幾年國內CAE自主創新的步伐已經非常緩慢,也逐漸的拉開了與國外CAE軟體的距離。
進入21世紀後,雖然國外CAE軟體佔據市場主流的現狀短時間內已經無法撼動,但國內自主知識產權CAE軟體逐漸市場化,獲得了一定的發展:北京飛箭軟體有限公司推出的FEPG、鄭州機械研究所推出的紫瑞CAE、大連的大工安道公司的CAE軟體Adopt.Smart;湖南大學與吉林大學開發了針對汽車結構的KMAS分析系統;華中科技大學針對鑄造成型開發的華鑄CAE軟體;清華大學、上海交大在注塑成型CAE領域也推出了相應的分析軟體。
雖然國內CAE自主研發之路歷經艱辛,但是廣大專家學者用鍥而不捨的戰鬥精神頑強地生存下來。尤其是在近幾年,數位化產品設計的概念逐漸深入人心,國內高校技術研究和應用水準不斷提高,有限元技術已經為廣大企業所認可。隨著國家對發展自主CAE平臺已經愈發重視,國內CAE的研究已經逐漸走出低迷狀態,獲得了一定的發展,而且值得注意的是,有限元技術不再僅僅停留在高校中,而是更多的走向了企業。同時,更多使用方便、操作簡單的專用分析軟體也得到了廣泛應用。
4 多種技術、同一目的
發展到今天,CAE軟體不僅僅只有有限元法一種基本演算法,目前已經發展出了包括有限差分法、有限元法、有限體積法等多種數學演算法。而究其本質都是採用微積分的方法對離散方程進行求解,從而得出所求的結果。三種方法的比較如表2所示。
表2 有限差分法、有限元法、有限體積法比較
多種求解方法使CAE技術得到的長足的發展,而目前有限元法覆蓋的領域已經非常廣泛,並已大量的應用于結構力學,結構動力學,熱力學,流體力學等仿真分析,並且向著多物理場耦合分析的方向發展著,進而逐步的推動著CAE技術的發展。
5 結語
CAE技術誕生至今已半個多世紀,隨著電腦技術與軟體技術的不斷發展壯大,CAE的技術手段與應用範圍已經不可同日而語,隨之而來也誕生了數以百計的CAE軟體商。如今的CAE市場是一個群雄割據的年代,據不完全統計全球有超過200種仿真分析的軟體在被企業所使用著,昔日的巨頭命運也各不相同,更有著無數的新貴崛起進入人們的視野。
種類繁多的CAE軟體為人類探索未知提供了工具,而CAE軟體已經逐漸的被更多的工程人員所接受,在CAE軟體中進行著產品的仿真、分析與優化,同時工程和產品的自主創新也為CAE發展提供了強大的動力,相信CAE技術將會隨著工程科學技術的飛速發展而迎來一個更為輝煌燦爛的明
CAE 50 年- Round 1
轉自www.newmaker.com.cn :
電腦輔助工程(CAE)作為一門新興的學科已經逐漸的走下神壇,成為了各大企業中設計新產品過程中不可缺少的一環。傳統的CAE技術是指工程設計中的分析計算與分析仿真,具體包括工程數值分析、結構與過程優化設計、強度與壽命評估、運動/動力學仿真,驗證未來工程/產品的可用性與可靠性。
如今,隨著企業信息化技術的不斷發展,CAE軟體與CAD/CAM/CAPP/PDM/ERP一起,已經成為支援工程行業和製造企業資訊化的主導技術,在提高工程/產品的設計品質,降低研究開發成本,縮短開發週期方面都發揮了重要作用。
而CAE技術出現則是要歸功於有限元分析的誕生,在有限元法誕生的早期,幾乎所有的CAE軟體都是使用有限元法來進行計算求解。因此,可以說有限元法的發展也間接反映了CAE軟體在這半個世紀的發展歷史。
1 有限元法的誕生
每一項新技術的推出都是由於時代的迫切需要,而新技術的出現後也需要經歷歷史的重重考驗。在上個世紀40年代,由於航空事業的快速發展,對飛機內部結構設計提出了越來越高的要求,即重量輕、強度高、剛度好,人們不得不進行精確的設計和計算。正是在這一背景下,有限元分析的方法逐漸的發展起來。
早期的一些成功的實驗求解方法與專題論文,完全或部分的內容對有限元技術的產生做出的貢獻,首先在應用數學界第一篇有限元論文是1943年Courant R發表的《Variational methods for the solution of problems of equilibrium and vibration》一文,文中描述了他使用三角形區域的多項式函數來求解扭轉問題的近似解,由於當時電腦尚未出現,這篇論文並沒有引起應有的注意。
1956年,M.J.Turner (波音公司工程師),R.W.Clough (土木工程教授),H.C.Martin (航空工程教授)及L.J.Topp (波音公司工程師) 等四位共同在航空科技期刊上發表一篇採用有限元技術計算飛機機翼的強?的論文,名為《Stiffness and Deflection Analysis of Complex Structures》,文中把這種解法稱為剛性法(Stiffness),一般認為這是工程學界上有限元法的開端。
1960年,Ray W. Clough教授在美國土木工程學會(ASCE)之電腦會議上,發表另一篇名為《The Finite Element in Plane Stress Analysis》的論文,將應用範圍擴展到飛機以外之土木工程上,同時有限元法(Finite Element Method)的名稱也第一次被正式提出。
由此之後,有限元法的理論迅速地發展起來,並廣泛地應用于各種力學問題和非線性問題,成為分析大型、複雜工程結構的強有力手段。並且隨著電腦的迅速發展,有限元法中人工是難以完成的大量計算工作能夠由電腦來實現並快速地完成。因此,可以說電腦的發展很大程度上促進了有限元法的建立和發展。
2 由理論到程式的轉變
2.1 FEA技術的探索起源期
“有限元法”概念的提出,引出了美國加州大學伯克利分校有限元技術研究小組的最為輝煌的十年歷程。
1963年在加州大學Berkeley分校,Edward L.Wilson教授和Ray W. Clough教授為了教授結構靜力與動力分析而開發了SMIS(Symbolic Matrix Interpretive System),其目的是為了彌補在傳統手工計算方法和結構分析矩陣法之間的隔閡。1969年,Wilson教授在第一代程式的基礎上開發的第二代線性有限元分析程式就是著名的SAP(Structural analysis program),而非線性程式則為NONSAP。
Wilson教授的學生Ashraf Habibullah于1978年創建了Computer and Structures Inc.(CSI),CSI的大部分技術開發人員都是Wilson教授的學生,並且Wilson教授也是CSI的高級技術發展顧問。而SAP2000則是由CSI在SAP5、SAP80、SAP90的基礎上開發研製的通用結構分析與設計軟體。
同樣是1963年,Richard MacNeal博士和Robert Schwendler先生聯手創辦了MSC公司,並開發第一個軟體程式,名為SADSAM(Structural Analysis by Digital Simulation of Analog Methods)即數字仿真類比法結構分析。
提到MSC公司,就想到與其有著不解淵源的美國國家太空總署(NASA),當年美國為了能夠在與前蘇聯之間的太空競賽中取得優勝而成立了NASA。而為了滿足宇航工業對結構分析的迫切需求,NASA於1966年提出了發展世界上第一套泛用型的有限元分析軟體Nastran(NASA STRuctural ANalysis Program)的計畫,MSC.Software則參與了整個Nastran程式的開發過程。1969年NASA推出了其第一個NASTRAN版本,稱為COSMIC Nastran。之後MSC繼續的改良Nastran程式並在1971年推出MSC.Nastran。
另一個與NASA結緣的是SDRC公司,1967年在NASA的支持下SDRC公司成立,並於1968年發佈了世界上第一個動力學測試及模態分析套裝軟體,1971年推出商業用有限元分析軟體Supertab(後併入I-DEAS軟體中,這也就是為什麼I-DEAS作為一款設計軟體其有限元分析還如此強大的原因)。
1969年,John Swanson博士建立了自己的公司Swanson Analysis Systems Inc(SASI)。其實早在1963年John Swanson博士任職于美國賓州匹茲堡西屋公司的太空核子實驗室時,就已經為核子反應火箭作應力分析編寫了一些計算載入溫度和壓力的結構應力和變位元的程式,此程式當時命名為STASYS (Structural Analysis SYStem)。在Swanson博士公司成立的次年,結合者早期的STASYS程式發佈了商用軟體ANSYS。1994年Swanson Analysis Systems, Inc.被TA Associates並購,並宣佈了新的公司名稱改為ANSYS。
2.2 FEA技術的蓬勃發展期
進入70年代後,隨著有限元理論的趨於成熟,CAE技術也逐漸進入了蓬勃發展的時期,一方面MSC,ANSYS,SDRC三大CAE公司先後組建,並且致力於大型商用CAE軟體的研究與開發,另一方面,更多的新的CAE軟體迅速出現,為CAE市場的繁榮注入了新鮮血液。
70年代初當時任教于Brown大學的Pedro Marcal創建了MARC公司,並推出了第一個商業非線性有限元程式MARC。雖然在MARC在1999年被MSC公司收購,但其對有限元軟體的發展起到了決定性的推動作用,至今在MSC的分析體系中依然有著MARC程式的身影,更值得一提的是Pedro Marcal早年也是畢業于Berkeley大學。
在早期的商用軟體舞臺上,還有兩位主要人物,他們是David Hibbitt和Klaus J Bathe。
David Hibbitt是Pedro Marcal在Brown的博士生,David Hibbitt與Pedro Marcal合作到1972年,隨後Hibbitt與Bengt Karlsson和Paul Sorenson於1978年共同建立HKS公司,推出了Abaqus軟體,使ABAQUS商業軟體進入市場。因為該程式是能夠引導研究人員增加用戶單元和材料模型的早期有限元程式之一,所以它對軟體行業帶來了實質性的衝擊。2002年HKS公司改名為ABAQUS,並於2005年被達索公司收購。
另外一位對有限元方法做出重大貢獻的是Klaus J. Bathe博士。Klaus J. Bathe六十年代末在Berkeley大學Clough和Ed Wilson博士的指導下攻讀博士學位,從事結構動力學求解演算法和計算系統的研究。由於Bathe博士在對結構計算以及SAP軟體所做的貢獻,Bathe博士畢業後被MIT聘請到機械與力學學院任教至今。
1975年在MIT任教的Bathe博士在NONSAP的基礎上發表了著名的非線性求解器ADINA (Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis),而在1986年ADINA R&D Inc.成立以前,ADINA軟體的源代碼是公開的,即著名的ADINA81版和ADINA84版本的fortran根源程式,後期很多有限元軟體都是根據這個根源程式所編寫的。
1977年Mechanical Dynamics Inc.(MDI)公司成立,致力於發展機械系統仿真軟體,其軟體ADAMS應用於機械系統運動學、動力學仿真分析。後被MSC公司收購,成為MSC分析體系中一個重要的組成部分。
在CAE的歷史中另一個神奇的程式是顯式有限元程式DYNA,DYNA程式由當時在美國Lawrence Livermore國家實驗室的John Hallquist編寫。之所以說DYNA神奇,是因為在現在我們熟知的眾多軟體中,都可以發現DYNA的蹤跡,因此LS-DYNA系列也被公認為顯式有限元程式的鼻祖。下面我們來細數一下由DYNA所演變出來的有限元程式:
在20世紀80年代,DYNA程式首先被法國ESI公司商業化,命名為PAM-CRASH,現已成為了ESI的明星產品。除此之外,ESI公司還有多個被人熟知的軟體,如鑄造軟體ProCAST,鈑金軟體PAM-STAMP,焊接軟體SYSWELD,振動雜訊軟體VA One,空氣動力學軟體CFD-FASTRAN,多物理場軟體CFD-ACE+等等。
1988年,John Hallquist自己創建LSTC(Livermore Software Technology Corporation)公司,發行和擴展DYNA程式商業化版本LS-DYNA。
同樣是1988年,MSC在DYNA3D的框架下開發了MSC.Dyna並於1990年發佈第一個版本,隨後於1993年發佈了著名的MSC.Dytran。
另外,ANSYS收購了Century Dynamics公司,把該公司以DYNA程式開發的高速瞬態動力分析軟體AUTODYN納入到ANSYS的分析體系中。並且在1996年,ANSYS與LSCT公司合作推出了ANSYS/LS-DYNA。
1984 年,ALGOR公司成立於,總部位於賓州的匹茲堡,ALGOR公司在購買SAP5 根源程式和 vizicad 圖像處理軟體後,同年推出 ALGOR FEAS(Finite Element Analysis System)。
隨著有限元技術的日趨成熟,市場上不斷有新的公司成立並推出CAE軟體,1983年AAC公司成立,推出COMET程式,主要用於雜訊及結構雜訊優化分析等領域。 隨後Computer Aided Design Software Inc推出提供線性靜態、動態及熱分析的PolyFEM套裝軟體。1988年Flomerics公司成立,提供用於空氣流及熱傳遞的分析程式。同時期還有多家專業性軟體公司投入專業CAE程式的開發。由此,CAE的分析已經逐漸的擴展到了聲學、熱傳導以及流體等更多的領域。
電腦輔助工程(CAE)作為一門新興的學科已經逐漸的走下神壇,成為了各大企業中設計新產品過程中不可缺少的一環。傳統的CAE技術是指工程設計中的分析計算與分析仿真,具體包括工程數值分析、結構與過程優化設計、強度與壽命評估、運動/動力學仿真,驗證未來工程/產品的可用性與可靠性。
如今,隨著企業信息化技術的不斷發展,CAE軟體與CAD/CAM/CAPP/PDM/ERP一起,已經成為支援工程行業和製造企業資訊化的主導技術,在提高工程/產品的設計品質,降低研究開發成本,縮短開發週期方面都發揮了重要作用。
而CAE技術出現則是要歸功於有限元分析的誕生,在有限元法誕生的早期,幾乎所有的CAE軟體都是使用有限元法來進行計算求解。因此,可以說有限元法的發展也間接反映了CAE軟體在這半個世紀的發展歷史。
1 有限元法的誕生
每一項新技術的推出都是由於時代的迫切需要,而新技術的出現後也需要經歷歷史的重重考驗。在上個世紀40年代,由於航空事業的快速發展,對飛機內部結構設計提出了越來越高的要求,即重量輕、強度高、剛度好,人們不得不進行精確的設計和計算。正是在這一背景下,有限元分析的方法逐漸的發展起來。
早期的一些成功的實驗求解方法與專題論文,完全或部分的內容對有限元技術的產生做出的貢獻,首先在應用數學界第一篇有限元論文是1943年Courant R發表的《Variational methods for the solution of problems of equilibrium and vibration》一文,文中描述了他使用三角形區域的多項式函數來求解扭轉問題的近似解,由於當時電腦尚未出現,這篇論文並沒有引起應有的注意。
1956年,M.J.Turner (波音公司工程師),R.W.Clough (土木工程教授),H.C.Martin (航空工程教授)及L.J.Topp (波音公司工程師) 等四位共同在航空科技期刊上發表一篇採用有限元技術計算飛機機翼的強?的論文,名為《Stiffness and Deflection Analysis of Complex Structures》,文中把這種解法稱為剛性法(Stiffness),一般認為這是工程學界上有限元法的開端。
1960年,Ray W. Clough教授在美國土木工程學會(ASCE)之電腦會議上,發表另一篇名為《The Finite Element in Plane Stress Analysis》的論文,將應用範圍擴展到飛機以外之土木工程上,同時有限元法(Finite Element Method)的名稱也第一次被正式提出。
由此之後,有限元法的理論迅速地發展起來,並廣泛地應用于各種力學問題和非線性問題,成為分析大型、複雜工程結構的強有力手段。並且隨著電腦的迅速發展,有限元法中人工是難以完成的大量計算工作能夠由電腦來實現並快速地完成。因此,可以說電腦的發展很大程度上促進了有限元法的建立和發展。
2 由理論到程式的轉變
2.1 FEA技術的探索起源期
“有限元法”概念的提出,引出了美國加州大學伯克利分校有限元技術研究小組的最為輝煌的十年歷程。
1963年在加州大學Berkeley分校,Edward L.Wilson教授和Ray W. Clough教授為了教授結構靜力與動力分析而開發了SMIS(Symbolic Matrix Interpretive System),其目的是為了彌補在傳統手工計算方法和結構分析矩陣法之間的隔閡。1969年,Wilson教授在第一代程式的基礎上開發的第二代線性有限元分析程式就是著名的SAP(Structural analysis program),而非線性程式則為NONSAP。
Wilson教授的學生Ashraf Habibullah于1978年創建了Computer and Structures Inc.(CSI),CSI的大部分技術開發人員都是Wilson教授的學生,並且Wilson教授也是CSI的高級技術發展顧問。而SAP2000則是由CSI在SAP5、SAP80、SAP90的基礎上開發研製的通用結構分析與設計軟體。
同樣是1963年,Richard MacNeal博士和Robert Schwendler先生聯手創辦了MSC公司,並開發第一個軟體程式,名為SADSAM(Structural Analysis by Digital Simulation of Analog Methods)即數字仿真類比法結構分析。
提到MSC公司,就想到與其有著不解淵源的美國國家太空總署(NASA),當年美國為了能夠在與前蘇聯之間的太空競賽中取得優勝而成立了NASA。而為了滿足宇航工業對結構分析的迫切需求,NASA於1966年提出了發展世界上第一套泛用型的有限元分析軟體Nastran(NASA STRuctural ANalysis Program)的計畫,MSC.Software則參與了整個Nastran程式的開發過程。1969年NASA推出了其第一個NASTRAN版本,稱為COSMIC Nastran。之後MSC繼續的改良Nastran程式並在1971年推出MSC.Nastran。
另一個與NASA結緣的是SDRC公司,1967年在NASA的支持下SDRC公司成立,並於1968年發佈了世界上第一個動力學測試及模態分析套裝軟體,1971年推出商業用有限元分析軟體Supertab(後併入I-DEAS軟體中,這也就是為什麼I-DEAS作為一款設計軟體其有限元分析還如此強大的原因)。
1969年,John Swanson博士建立了自己的公司Swanson Analysis Systems Inc(SASI)。其實早在1963年John Swanson博士任職于美國賓州匹茲堡西屋公司的太空核子實驗室時,就已經為核子反應火箭作應力分析編寫了一些計算載入溫度和壓力的結構應力和變位元的程式,此程式當時命名為STASYS (Structural Analysis SYStem)。在Swanson博士公司成立的次年,結合者早期的STASYS程式發佈了商用軟體ANSYS。1994年Swanson Analysis Systems, Inc.被TA Associates並購,並宣佈了新的公司名稱改為ANSYS。
2.2 FEA技術的蓬勃發展期
進入70年代後,隨著有限元理論的趨於成熟,CAE技術也逐漸進入了蓬勃發展的時期,一方面MSC,ANSYS,SDRC三大CAE公司先後組建,並且致力於大型商用CAE軟體的研究與開發,另一方面,更多的新的CAE軟體迅速出現,為CAE市場的繁榮注入了新鮮血液。
70年代初當時任教于Brown大學的Pedro Marcal創建了MARC公司,並推出了第一個商業非線性有限元程式MARC。雖然在MARC在1999年被MSC公司收購,但其對有限元軟體的發展起到了決定性的推動作用,至今在MSC的分析體系中依然有著MARC程式的身影,更值得一提的是Pedro Marcal早年也是畢業于Berkeley大學。
在早期的商用軟體舞臺上,還有兩位主要人物,他們是David Hibbitt和Klaus J Bathe。
David Hibbitt是Pedro Marcal在Brown的博士生,David Hibbitt與Pedro Marcal合作到1972年,隨後Hibbitt與Bengt Karlsson和Paul Sorenson於1978年共同建立HKS公司,推出了Abaqus軟體,使ABAQUS商業軟體進入市場。因為該程式是能夠引導研究人員增加用戶單元和材料模型的早期有限元程式之一,所以它對軟體行業帶來了實質性的衝擊。2002年HKS公司改名為ABAQUS,並於2005年被達索公司收購。
另外一位對有限元方法做出重大貢獻的是Klaus J. Bathe博士。Klaus J. Bathe六十年代末在Berkeley大學Clough和Ed Wilson博士的指導下攻讀博士學位,從事結構動力學求解演算法和計算系統的研究。由於Bathe博士在對結構計算以及SAP軟體所做的貢獻,Bathe博士畢業後被MIT聘請到機械與力學學院任教至今。
1975年在MIT任教的Bathe博士在NONSAP的基礎上發表了著名的非線性求解器ADINA (Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis),而在1986年ADINA R&D Inc.成立以前,ADINA軟體的源代碼是公開的,即著名的ADINA81版和ADINA84版本的fortran根源程式,後期很多有限元軟體都是根據這個根源程式所編寫的。
1977年Mechanical Dynamics Inc.(MDI)公司成立,致力於發展機械系統仿真軟體,其軟體ADAMS應用於機械系統運動學、動力學仿真分析。後被MSC公司收購,成為MSC分析體系中一個重要的組成部分。
在CAE的歷史中另一個神奇的程式是顯式有限元程式DYNA,DYNA程式由當時在美國Lawrence Livermore國家實驗室的John Hallquist編寫。之所以說DYNA神奇,是因為在現在我們熟知的眾多軟體中,都可以發現DYNA的蹤跡,因此LS-DYNA系列也被公認為顯式有限元程式的鼻祖。下面我們來細數一下由DYNA所演變出來的有限元程式:
在20世紀80年代,DYNA程式首先被法國ESI公司商業化,命名為PAM-CRASH,現已成為了ESI的明星產品。除此之外,ESI公司還有多個被人熟知的軟體,如鑄造軟體ProCAST,鈑金軟體PAM-STAMP,焊接軟體SYSWELD,振動雜訊軟體VA One,空氣動力學軟體CFD-FASTRAN,多物理場軟體CFD-ACE+等等。
1988年,John Hallquist自己創建LSTC(Livermore Software Technology Corporation)公司,發行和擴展DYNA程式商業化版本LS-DYNA。
同樣是1988年,MSC在DYNA3D的框架下開發了MSC.Dyna並於1990年發佈第一個版本,隨後於1993年發佈了著名的MSC.Dytran。
另外,ANSYS收購了Century Dynamics公司,把該公司以DYNA程式開發的高速瞬態動力分析軟體AUTODYN納入到ANSYS的分析體系中。並且在1996年,ANSYS與LSCT公司合作推出了ANSYS/LS-DYNA。
1984 年,ALGOR公司成立於,總部位於賓州的匹茲堡,ALGOR公司在購買SAP5 根源程式和 vizicad 圖像處理軟體後,同年推出 ALGOR FEAS(Finite Element Analysis System)。
隨著有限元技術的日趨成熟,市場上不斷有新的公司成立並推出CAE軟體,1983年AAC公司成立,推出COMET程式,主要用於雜訊及結構雜訊優化分析等領域。 隨後Computer Aided Design Software Inc推出提供線性靜態、動態及熱分析的PolyFEM套裝軟體。1988年Flomerics公司成立,提供用於空氣流及熱傳遞的分析程式。同時期還有多家專業性軟體公司投入專業CAE程式的開發。由此,CAE的分析已經逐漸的擴展到了聲學、熱傳導以及流體等更多的領域。
2010年5月5日 星期三
BetaLED借助SolidWorks軟體彰顯綠色設計
佳工機電網
選擇綠色產品,如混合動力汽車等,當然有助於保護環境。不過,真正的環保行動卻是發生在產品“設計”階段。諸如 BetaLED 之類的公司正是在這一階段做出事關可持續性發展的影響深遠的決策,例如:
該產品使用何種材料? 這些材料來源於何處? 以再利用或迴圈使用嗎?
成品要消耗多少能源?
這些決策會反映在數千、數百萬甚至數十億的產品上,可能產生十分巨大的環境影響。
Ruud Lighting 下屬 BetaLED 公司的工程經理 Brian Kinnune 表示:“製造既經濟且可持續的照明產品是我們的職責。它所用的電能不到傳統金屬鹵化物燈的一半,碳排量大幅降低,但照明效果卻更佳。它在使用期限內產生的碳足跡、導致酸雨的空氣酸化和導致藻類的水污染減少 60%。
選擇綠色產品,如混合動力汽車等,當然有助於保護環境。不過,真正的環保行動卻是發生在產品“設計”階段。諸如 BetaLED 之類的公司正是在這一階段做出事關可持續性發展的影響深遠的決策,例如:
該產品使用何種材料? 這些材料來源於何處? 以再利用或迴圈使用嗎?
成品要消耗多少能源?
這些決策會反映在數千、數百萬甚至數十億的產品上,可能產生十分巨大的環境影響。
Ruud Lighting 下屬 BetaLED 公司的工程經理 Brian Kinnune 表示:“製造既經濟且可持續的照明產品是我們的職責。它所用的電能不到傳統金屬鹵化物燈的一半,碳排量大幅降低,但照明效果卻更佳。它在使用期限內產生的碳足跡、導致酸雨的空氣酸化和導致藻類的水污染減少 60%。
SolidCAM在德国著名FTS示范培训中心应用
在德国有超过30所工业院校3200名学生在使用SolidCAM+SolidWorks一体化CAD/CAM软件,安装总数量超过1000台电脑,下面我们介绍的是其中一个学院——FTS,FTS因改革教育方法和注重工业方面的培训在德国享有盛名,它是由五所不同类型的学校组成的集精密技术和工业技术一体的全日制大学,整合后共有600名学生和大约60名教师,FTS还承担着Freiburg地区30所院校的职业培训任务,所以FTS决定建立一个先进的CAD/CAM一体化实训室,为工业化培养高素质学生。
Gunnar Muhlenstadt——讲述德国职业技术教育体系为工业化培养高素质学生的目标。为了促使这一目标的实现,将SolidCAM与SolidWorks成功结合并融入到教学中,贯穿于从学习复杂的草图到机器零件完成的整个过程。德国职业教育和工业上使用的CAD/CAM标准与设计和创作过程相结合。
SolidCAM+SolidWorks模式有两个方便之处:
一、方便的用法可使学生们在短时间内完成目标
二、制造业市场对有技能的人才的强烈需求,掌握CAD/CAM技能的学生在就业市场很受欢迎
从事精密技术的Jurgen Kubas,通过使用SolidWorks和SolidCAM培训大大提高教学的效率,使新生代有一个成功的未来,为国家培育了众多有创新意识人才。
Gunnar Muhlenstadt——讲述德国职业技术教育体系为工业化培养高素质学生的目标。为了促使这一目标的实现,将SolidCAM与SolidWorks成功结合并融入到教学中,贯穿于从学习复杂的草图到机器零件完成的整个过程。德国职业教育和工业上使用的CAD/CAM标准与设计和创作过程相结合。
SolidCAM+SolidWorks模式有两个方便之处:
一、方便的用法可使学生们在短时间内完成目标
二、制造业市场对有技能的人才的强烈需求,掌握CAD/CAM技能的学生在就业市场很受欢迎
从事精密技术的Jurgen Kubas,通过使用SolidWorks和SolidCAM培训大大提高教学的效率,使新生代有一个成功的未来,为国家培育了众多有创新意识人才。
AMD推出面向CAD领域的专业显卡FirePro RG220
2010-5-6 佳工机电网
AMD公司近日又推出了一款新的专业显卡,定位CAD(计算机辅助设计)应用领域,数字内容编辑以及金融服务用户。这款显卡型号为FirePro RG220拥有一个DVI接口上两个以太网卡接口,支持PCoIP远程控制。
这款FirePro RG220支持DirectX 10.1和OpenGL 2.1,配备512MB显存,最大功耗为35W,采用被动式散热方式,提供3年质保。
“目前很多IT管理人员都烦恼电量消耗问题,他们试图寻找一种最平衡的解决方案,提升工作销量”,AMD公司专业显卡高级主管Janet Matsuda表示,“ATI FirePro RG 220可以提供一个安全的、易管理的解决方案,可以很好地为企业应用提供部署
AMD公司近日又推出了一款新的专业显卡,定位CAD(计算机辅助设计)应用领域,数字内容编辑以及金融服务用户。这款显卡型号为FirePro RG220拥有一个DVI接口上两个以太网卡接口,支持PCoIP远程控制。
这款FirePro RG220支持DirectX 10.1和OpenGL 2.1,配备512MB显存,最大功耗为35W,采用被动式散热方式,提供3年质保。
“目前很多IT管理人员都烦恼电量消耗问题,他们试图寻找一种最平衡的解决方案,提升工作销量”,AMD公司专业显卡高级主管Janet Matsuda表示,“ATI FirePro RG 220可以提供一个安全的、易管理的解决方案,可以很好地为企业应用提供部署
2010年5月4日 星期二
從雲端運算發展看資訊硬體產業之綠色節能效益及趨勢
資策會MIC ITIS計畫 童啟晟、王兆武產業分析師
前瞻2010年台灣電腦系統產業,經濟低迷氣壓依舊籠罩,加上與三股強烈氣流相遇,匯合形成的強大風暴;其一為摩爾定律、其二為虛擬化應用、其三為雲端運算,對資訊硬體產業未來2-5年的衝擊及影響可以預見。而雲端運算之運算集中化效應浮現,使得綠色節能之資料中心成兵家必爭之地。而資訊硬體產業亦將在虛擬化、綠色節能、雲端運算等風潮的引領,衍生出更多整合的徵兆。本文將針對未來雲端運算對資訊硬體產業綠色節能的效益及發展趨勢進行剖析。
雲端運算對資訊硬體產業之影響及趨勢
Server端運算集中化
運算集中化將創造「資料中心」(Data Center)的新價值,環保、節能、穩定、安全、高密度、模組化為新一代「資料中心」發展的主流。而也因為環保綠化議題的持續發燒,再加上雲端運算對資料中心在運算集中化的需求,使得伺服器延續小型、精簡、集中、節能、模組化的發展趨勢,造就伺服器大廠,紛紛推出仿效Sun Microsystems之前名為Project Blackbox的貨櫃式伺服器(Container-based Solution)。將網路設施、伺服器運算、儲存備份以及不斷電系統(Uninterruptible Power Supply,UPS)等涉及資料中心機房建設的相關設備,全部整合到一個類似貨櫃形狀的黑盒子內,提供給用戶一個完整的資料中心的解決方案。
Client端需求精簡化
應用端裝置不需追著規格跑,製造業者就使用者實際需求,提供簡單且成本低的平台。於是透過各式各樣的「雲端智慧裝置」(Cloud Device包括Cloud PC、Thin Device、Smart Tablet、eBook、Netbook、Smartbook、Smart Phone、Net TV等),訊息、軟體及服務便隨處可及並無所不在(Ubiquitous)。
由於個人運算的經驗是複雜且具挑戰性的,當個人擁有多台「雲端智慧裝置」以及為了管理日益增加的多元資訊及線上服務,相信「雲端智慧裝置」與服務將因為個人私有雲(Private Cloud)的概念結合,對於組織、保存、分享及協調個人資訊及媒體。
如何將個人私有雲從「裝置導向」轉成「資訊導向」會有莫大的助益。但現有技術對網路資訊一致性、網路應用軟體、終端虛擬化並非足夠,特別是頻寬普及化勢必將引領雲端運算的實踐,所以未來雲端運算是否能開花結果,就端看傳輸標準的3G/3.5G/4G,亦或是Wimax、LTE、Femtocell,誰能「倚天既出,誰與爭鋒」。
雲端運算對Server端的節能省電效益
如果以一般商業應用軟體(Enterprise Application)平均使用20%的CPU運算能力(Computing Power),為了將運算力的成本效益發揮到極致,一般會將軟體伺服器利用虛擬化技術(Virtualization)進行整併(Consolidation),也就是五合一(一台伺服器抵用五台伺服器的效能)。換句話說,意即可以省下80%的用電量,然而一般企業會採用較為安全保險的作法,多採用較為保守的四合一整併方式,那就會省下75%的用電量。另一方面,使用虛擬化技術,是硬體運算力使用率提升的眾多解決方案之一,即便使用最保守的二合一整併方式,亦可節省 50%的電力使用。
應用系統之間若沒有相互衝突的情況,可以直接安裝在同一台實體伺服器,就能滿足當下的運算需求,是最簡易的伺服器整併方式。此外企業採用共用標準的基礎設備存取「應用程式介面」(Application Programming Interface,API),剩下的東西就由平台處理。像Google的Pizza形貌之Data Center也是透過公用處理平台來進行分散式作業,如此一來除了平時能減少系統耗能外,在需要高運算力或需要擴增運算需求時,也可以很簡便的平行擴增。
假設虛擬化技術/雲端運算,可以把兩台應用伺服器整併為一台,每台伺服器的平均耗能為350W,也就是說可以節省175W之電力為計算標準。另外以目前全球伺服器的累積裝置量為7,300萬台衡量,全球一年約可節省電力耗損1,119,090億瓦,即節省2,350億新台幣的電費支出。
雲端運算對Client端的節能省電效益
而另一種情境即未來雲端運算的環境成熟後,前述之「Server端運算集中化、Client端精簡夠用就好」的需求,就會被擠壓出來,於是類Netbook、ULPC等級的「雲端智慧裝置」的CPU就能切入市場縫隙,對產業價值鏈的解構可想而知。未來將可節省購買高運算力的Client端成本,甚至於硬碟都能省,能開機上網即能滿足某一部分的需求,是以Windows XP因Netbook的興起而延長銷售,各式各樣以Lunix為基礎的MID及Google的 Chrome OS才能趁勢而起。
然強調完整功能(Full Function)的PC依舊會有市場需求,畢竟消費者對於滿漢全席亦或青菜豆腐將各有所好。未來Back office可以改用精簡版,專業人士還是有用高級PC的需要,這樣不是可以省下 Back Office的人買高級PC的錢。
如果以一台多用途PC的購入成本是新台幣25,000元,精簡的客戶端購入成本是新台幣10,000元,對於客戶端的採購成本也會大為降低,而採用精簡型PC所代表的低耗能運算裝置,相對於全功能PC,也可以減少許多運算時的電力需求,對整體節能減碳亦是另一種貢獻。。
雲端運算下之綠色資料中心為兵家必爭之地
以目前市場伺服器的運算力利用率來看,約有80%的運算力是閒置未用的;而由伺服器所集中組成的資料中心,其運算力的平均利用率更是僅在20%至30%之間。但是就更多傳統的伺服器而言,即便在空置的狀態下,功耗也有峰值的60%,空閒設備的電力消耗,加上資料中心冷卻設備的能耗,資料中心會增加50%至100%的能源消耗。
如何解決此類現象,進行伺服器虛擬化改造,將資料中心的伺服器由原先各種規格轉變為相對統一制式標準(即按照資料中心的需求客製化不同類型的伺服器),能有效降低資料中心的能耗,提高利用率。在這方面的應用,Google的資料中心的成功已經成為一個很好的案例。而以Google、Microsoft、Yahoo等網路公司便是以其資料中心的不同的應用需求,將伺服器主機板的訂單委由台廠製造,而直接影響台灣伺服器暨主機板產業在出貨量及產值的變化。
對於企業用戶而言,建置資料中心不再僅是從考慮土地的取得及建築物的營造著手,全部的工作將只是一個個模組的連結,因此具有很大的靈活性以及移動的便利性。所以為了因應伺服器產業發展趨勢,包括IBM、HP都紛紛宣佈了新一代資料中心的解決方案(或稱之為「綠色資料中心」或是「下一代資料中心」),並籌組專門的事業群提供專業化的服務。而包括新興的大廠如Rackable Systems、Verari、聯想(Lenovo)、浪潮(Inspur)和寶德(PowerLeader),亦不願在這塊市場缺席,而推出了類似的解決方案;微軟甚至在美國的芝加哥推出了「資料中心貨櫃灣」的應用(將1,800至2,500台伺服器集中),可見風行草偃的市場效應已然顯現,而由大廠爭相推出這類Data Center的相關解決方案的氛圍,更是對市場的擴展形成正向驅動力。
雲端運算解構全球資訊硬體產業價值鏈
回顧2009年資訊產業的發展,從網路巨擘Cisco進軍伺服器市場、軟體龍頭Oracle購併Sun Microsystems、Fujitsu收購富士通西門子(FSC,Fujitsu Siemens Computers)、Rackable Systems收購破產重組的SGI等重要事件,觀察到原本相對穩定的全球資訊硬體產業已重起波瀾,呈現出重新洗牌的趨勢,錯綜複雜之競合關係更讓泛PC市場進入一個合縱連橫的時代。
展望2010年的台灣資訊硬體產業,經濟低迷氣壓依舊籠罩,加上與三股強烈氣流相遇,匯合形成的強大風暴;其一為摩爾定律、其二為虛擬化應用、其三為雲端運算,而這三股氣旋對伺服器產業未來2-5年的衝擊將是從量變產生質變。特別是雲端運算將驅使運算資源(Computing Power)集中至伺服器端,帶動伺服器相關產業成長,除了驅動伺服器與資料中心的產值,更將刺激運算(如多核Multi-core CPU)、儲存、網路的需求,包括記憶體及儲存設備等IC應用。而伺服器產業亦將在虛擬化、綠色節能、雲端運算等風潮的引領,衍生出更多整合的徵兆。
然而台灣伺服器產業在面向經濟逆境的同時,虛擬化技術及雲端運算就像是產業升級至下一個階段所必須面對的兩個試煉,因此無論是資訊硬體品牌大廠亦或是我國資訊硬體代工設計的業者,除了提升製造核心能耐與軟硬整合能力之外,提供更多加值服務的解決方案,包括提供儲存、軟體及服務的整體解決方案的搭售模式,才能在經濟蕭條的環境中突圍勝出,進而歷練虛擬化技術及雲端運算這兩個景氣低迷氛圍下的颶風,迎接伺服器產業再造的新契機。
提供單位:ITIS智網
前瞻2010年台灣電腦系統產業,經濟低迷氣壓依舊籠罩,加上與三股強烈氣流相遇,匯合形成的強大風暴;其一為摩爾定律、其二為虛擬化應用、其三為雲端運算,對資訊硬體產業未來2-5年的衝擊及影響可以預見。而雲端運算之運算集中化效應浮現,使得綠色節能之資料中心成兵家必爭之地。而資訊硬體產業亦將在虛擬化、綠色節能、雲端運算等風潮的引領,衍生出更多整合的徵兆。本文將針對未來雲端運算對資訊硬體產業綠色節能的效益及發展趨勢進行剖析。
雲端運算對資訊硬體產業之影響及趨勢
Server端運算集中化
運算集中化將創造「資料中心」(Data Center)的新價值,環保、節能、穩定、安全、高密度、模組化為新一代「資料中心」發展的主流。而也因為環保綠化議題的持續發燒,再加上雲端運算對資料中心在運算集中化的需求,使得伺服器延續小型、精簡、集中、節能、模組化的發展趨勢,造就伺服器大廠,紛紛推出仿效Sun Microsystems之前名為Project Blackbox的貨櫃式伺服器(Container-based Solution)。將網路設施、伺服器運算、儲存備份以及不斷電系統(Uninterruptible Power Supply,UPS)等涉及資料中心機房建設的相關設備,全部整合到一個類似貨櫃形狀的黑盒子內,提供給用戶一個完整的資料中心的解決方案。
Client端需求精簡化
應用端裝置不需追著規格跑,製造業者就使用者實際需求,提供簡單且成本低的平台。於是透過各式各樣的「雲端智慧裝置」(Cloud Device包括Cloud PC、Thin Device、Smart Tablet、eBook、Netbook、Smartbook、Smart Phone、Net TV等),訊息、軟體及服務便隨處可及並無所不在(Ubiquitous)。
由於個人運算的經驗是複雜且具挑戰性的,當個人擁有多台「雲端智慧裝置」以及為了管理日益增加的多元資訊及線上服務,相信「雲端智慧裝置」與服務將因為個人私有雲(Private Cloud)的概念結合,對於組織、保存、分享及協調個人資訊及媒體。
如何將個人私有雲從「裝置導向」轉成「資訊導向」會有莫大的助益。但現有技術對網路資訊一致性、網路應用軟體、終端虛擬化並非足夠,特別是頻寬普及化勢必將引領雲端運算的實踐,所以未來雲端運算是否能開花結果,就端看傳輸標準的3G/3.5G/4G,亦或是Wimax、LTE、Femtocell,誰能「倚天既出,誰與爭鋒」。
雲端運算對Server端的節能省電效益
如果以一般商業應用軟體(Enterprise Application)平均使用20%的CPU運算能力(Computing Power),為了將運算力的成本效益發揮到極致,一般會將軟體伺服器利用虛擬化技術(Virtualization)進行整併(Consolidation),也就是五合一(一台伺服器抵用五台伺服器的效能)。換句話說,意即可以省下80%的用電量,然而一般企業會採用較為安全保險的作法,多採用較為保守的四合一整併方式,那就會省下75%的用電量。另一方面,使用虛擬化技術,是硬體運算力使用率提升的眾多解決方案之一,即便使用最保守的二合一整併方式,亦可節省 50%的電力使用。
應用系統之間若沒有相互衝突的情況,可以直接安裝在同一台實體伺服器,就能滿足當下的運算需求,是最簡易的伺服器整併方式。此外企業採用共用標準的基礎設備存取「應用程式介面」(Application Programming Interface,API),剩下的東西就由平台處理。像Google的Pizza形貌之Data Center也是透過公用處理平台來進行分散式作業,如此一來除了平時能減少系統耗能外,在需要高運算力或需要擴增運算需求時,也可以很簡便的平行擴增。
假設虛擬化技術/雲端運算,可以把兩台應用伺服器整併為一台,每台伺服器的平均耗能為350W,也就是說可以節省175W之電力為計算標準。另外以目前全球伺服器的累積裝置量為7,300萬台衡量,全球一年約可節省電力耗損1,119,090億瓦,即節省2,350億新台幣的電費支出。
雲端運算對Client端的節能省電效益
而另一種情境即未來雲端運算的環境成熟後,前述之「Server端運算集中化、Client端精簡夠用就好」的需求,就會被擠壓出來,於是類Netbook、ULPC等級的「雲端智慧裝置」的CPU就能切入市場縫隙,對產業價值鏈的解構可想而知。未來將可節省購買高運算力的Client端成本,甚至於硬碟都能省,能開機上網即能滿足某一部分的需求,是以Windows XP因Netbook的興起而延長銷售,各式各樣以Lunix為基礎的MID及Google的 Chrome OS才能趁勢而起。
然強調完整功能(Full Function)的PC依舊會有市場需求,畢竟消費者對於滿漢全席亦或青菜豆腐將各有所好。未來Back office可以改用精簡版,專業人士還是有用高級PC的需要,這樣不是可以省下 Back Office的人買高級PC的錢。
如果以一台多用途PC的購入成本是新台幣25,000元,精簡的客戶端購入成本是新台幣10,000元,對於客戶端的採購成本也會大為降低,而採用精簡型PC所代表的低耗能運算裝置,相對於全功能PC,也可以減少許多運算時的電力需求,對整體節能減碳亦是另一種貢獻。。
雲端運算下之綠色資料中心為兵家必爭之地
以目前市場伺服器的運算力利用率來看,約有80%的運算力是閒置未用的;而由伺服器所集中組成的資料中心,其運算力的平均利用率更是僅在20%至30%之間。但是就更多傳統的伺服器而言,即便在空置的狀態下,功耗也有峰值的60%,空閒設備的電力消耗,加上資料中心冷卻設備的能耗,資料中心會增加50%至100%的能源消耗。
如何解決此類現象,進行伺服器虛擬化改造,將資料中心的伺服器由原先各種規格轉變為相對統一制式標準(即按照資料中心的需求客製化不同類型的伺服器),能有效降低資料中心的能耗,提高利用率。在這方面的應用,Google的資料中心的成功已經成為一個很好的案例。而以Google、Microsoft、Yahoo等網路公司便是以其資料中心的不同的應用需求,將伺服器主機板的訂單委由台廠製造,而直接影響台灣伺服器暨主機板產業在出貨量及產值的變化。
對於企業用戶而言,建置資料中心不再僅是從考慮土地的取得及建築物的營造著手,全部的工作將只是一個個模組的連結,因此具有很大的靈活性以及移動的便利性。所以為了因應伺服器產業發展趨勢,包括IBM、HP都紛紛宣佈了新一代資料中心的解決方案(或稱之為「綠色資料中心」或是「下一代資料中心」),並籌組專門的事業群提供專業化的服務。而包括新興的大廠如Rackable Systems、Verari、聯想(Lenovo)、浪潮(Inspur)和寶德(PowerLeader),亦不願在這塊市場缺席,而推出了類似的解決方案;微軟甚至在美國的芝加哥推出了「資料中心貨櫃灣」的應用(將1,800至2,500台伺服器集中),可見風行草偃的市場效應已然顯現,而由大廠爭相推出這類Data Center的相關解決方案的氛圍,更是對市場的擴展形成正向驅動力。
雲端運算解構全球資訊硬體產業價值鏈
回顧2009年資訊產業的發展,從網路巨擘Cisco進軍伺服器市場、軟體龍頭Oracle購併Sun Microsystems、Fujitsu收購富士通西門子(FSC,Fujitsu Siemens Computers)、Rackable Systems收購破產重組的SGI等重要事件,觀察到原本相對穩定的全球資訊硬體產業已重起波瀾,呈現出重新洗牌的趨勢,錯綜複雜之競合關係更讓泛PC市場進入一個合縱連橫的時代。
展望2010年的台灣資訊硬體產業,經濟低迷氣壓依舊籠罩,加上與三股強烈氣流相遇,匯合形成的強大風暴;其一為摩爾定律、其二為虛擬化應用、其三為雲端運算,而這三股氣旋對伺服器產業未來2-5年的衝擊將是從量變產生質變。特別是雲端運算將驅使運算資源(Computing Power)集中至伺服器端,帶動伺服器相關產業成長,除了驅動伺服器與資料中心的產值,更將刺激運算(如多核Multi-core CPU)、儲存、網路的需求,包括記憶體及儲存設備等IC應用。而伺服器產業亦將在虛擬化、綠色節能、雲端運算等風潮的引領,衍生出更多整合的徵兆。
然而台灣伺服器產業在面向經濟逆境的同時,虛擬化技術及雲端運算就像是產業升級至下一個階段所必須面對的兩個試煉,因此無論是資訊硬體品牌大廠亦或是我國資訊硬體代工設計的業者,除了提升製造核心能耐與軟硬整合能力之外,提供更多加值服務的解決方案,包括提供儲存、軟體及服務的整體解決方案的搭售模式,才能在經濟蕭條的環境中突圍勝出,進而歷練虛擬化技術及雲端運算這兩個景氣低迷氛圍下的颶風,迎接伺服器產業再造的新契機。
提供單位:ITIS智網
2010年5月1日 星期六
中國模具CAD/CAE/CAM技術與國外的差距
2010-5-1 中國工業報 李德群
我國模具CAD/CAE/CAM技術近十年來取得了長足的進步。我國模具行業已廣泛採用了CAD/CAE/CAM技術,在應用中取得了顯著效益。其中最大的技術進步無疑是三維CAD方面的深入應用。一汽模具、天汽模、東風模具、福田濰坊模具等企業的的三維CAD普及率很高。其他骨幹企業正在加快進行二維CAD到三維CAD的過渡。
但與國外發達國家相比,我國模具CAD/CAE/CAM技術水準尚低,差距較大,主要表現在:
CAD/CAE/CAM軟體發展進度和水準低。目前三維CAD/CAM軟體的核心技術仍掌握在歐美日等發達國家手中,中國的三維CAD/CAM市場幾乎被國外產品壟斷。每年中國製造企業採購三維CAD/CAM軟體的金額高達幾十億元。
CAM/CAE的發展跟不上CAD。在應用CAE進行模具方案設計和分析計算方面,我們才剛剛起步,大多還處於試用階段;在應用CAM技術製造模具方面,由於缺乏先進適用的製造裝備,製造工藝水準不高,加工精度與國外先進水準相比還有很大的差距。
整體CAD/CAE/CAM應用水準低。目前,較有規模的模具企業都已采圖,三維設計的應用尚處在開始階段,數控加工在模具製造中所占比例仍然較低,與國外先進水準相比,還有相當大的差距。CAE在我國模具行業的應用還不普遍。
CAD/CAE/CAM缺乏知識的集成。在目前的注射模設計行業,這些知識主要以經驗的形式由資深設計工程師所掌握,隨著他們的退休與流失必將造成企業核心技術的流失。在國外已廣泛應用知識型CAD/CAM系統。
我國模具CAD/CAE/CAM技術近十年來取得了長足的進步。我國模具行業已廣泛採用了CAD/CAE/CAM技術,在應用中取得了顯著效益。其中最大的技術進步無疑是三維CAD方面的深入應用。一汽模具、天汽模、東風模具、福田濰坊模具等企業的的三維CAD普及率很高。其他骨幹企業正在加快進行二維CAD到三維CAD的過渡。
但與國外發達國家相比,我國模具CAD/CAE/CAM技術水準尚低,差距較大,主要表現在:
CAD/CAE/CAM軟體發展進度和水準低。目前三維CAD/CAM軟體的核心技術仍掌握在歐美日等發達國家手中,中國的三維CAD/CAM市場幾乎被國外產品壟斷。每年中國製造企業採購三維CAD/CAM軟體的金額高達幾十億元。
CAM/CAE的發展跟不上CAD。在應用CAE進行模具方案設計和分析計算方面,我們才剛剛起步,大多還處於試用階段;在應用CAM技術製造模具方面,由於缺乏先進適用的製造裝備,製造工藝水準不高,加工精度與國外先進水準相比還有很大的差距。
整體CAD/CAE/CAM應用水準低。目前,較有規模的模具企業都已采圖,三維設計的應用尚處在開始階段,數控加工在模具製造中所占比例仍然較低,與國外先進水準相比,還有相當大的差距。CAE在我國模具行業的應用還不普遍。
CAD/CAE/CAM缺乏知識的集成。在目前的注射模設計行業,這些知識主要以經驗的形式由資深設計工程師所掌握,隨著他們的退休與流失必將造成企業核心技術的流失。在國外已廣泛應用知識型CAD/CAM系統。
FARO推出全球最精確的抗破裂SMR靶球
2010-4-27
世界領先的可擕式3D測量和成像解決方案供應商法如科技公司 (納斯達克:FARO)宣佈推出全球最精確的抗破裂球型反射鏡(SMR靶球),作為其鐳射跟蹤儀擴展新產品系列的一部分。
FARO此次全新推出的抗破裂SMR靶球具備了當今嚴苛測量環境下所需要的精度、耐用性和經濟可承受性。過去,用戶不得不在高性能、低成本的玻璃板型SMR靶球與高耐用、高成本的抗破裂型SMR靶球之間做出選擇。有了FARO全新的抗破裂型SMR靶球,這一難題便迎刃而解了。新型SMR靶球不僅在精度方面超越了以往的FARO 抗破裂機型,而且成本更低——有些甚至低於傳統的玻璃板型SMR靶球。
FARO 首席執行官Jay Freeland表示:“FARO致力於提供世界一流的3D測量和成像解決方案,這絕不局限於設備本身。我們的目標是通過不斷地提供領先業界的配件來實現最佳的設備性能。有了FARO全新系列的SMR靶球,我們能夠充分發揮抗破裂型SMR靶球的耐用性和卓越性能,並且讓更多的用戶在經濟上可以承受。”
這些新產品有三種機型可供選擇:標準精度、遠距離、高性能。每種機型在精度方面都超越了以往的FARO抗破裂型SMR靶球,而遠距離和高性能機型更是能利用FARO鐳射跟蹤儀ION™,達到最遠55米的跟蹤距離。除了遠距離以外,高性能抗破裂型SMR靶球的精度比以往的FARO機型提高了80%。該產品將球面特性與光學對中完美結合,使之成為全球最精確的抗破裂型SMR靶球。
FARO鐳射跟蹤儀產品部產品管理總監Ken Steffey說:“無論您的鐳射跟蹤儀的精度有多高,測量的品質都會受到目標精度的直接影響。這些全新的抗破裂型SMR靶球都包含了一個鍍金的單片反射鏡。由於反射鏡採用單片式結構,所以不必使用可能會隨時間發生偏移或斷裂的獨立玻璃板。現在,用戶可以放心地使用我們的抗破裂型產品,而無需犧牲高性能。”
FARO還推出了其獲得專利的全新系列的抗破裂視窗型SMR靶球。這些產品的視窗片可以確保反射光不受任何干擾,因此能夠在惡劣環境下發揮極限性能。FARO提供的所有SMR靶球產品都可以與任意的鐳射跟蹤儀測量系統組合使用。
關於FARO
法如科技,世界領先的可擕式電腦輔助三維測量設備系統及軟體供應商。法如專業從事設計、開發、推廣和銷售可擕式線上電腦輔助測量設備以及用來創建虛擬模型或對現有模型進行評估的專用軟體。全球已安裝了超過19,600台設備,並擁有9,200個客戶。法如科技設備和軟體可以滿足任何精確的3D測量需求,包括部件和總成的檢測、工廠規劃和實際建造檔記錄,以及諸如調查、重現事故和犯罪現場,具有歷史意義的場所的數位化保存等各種特殊應用。法如公司也是該行業的納斯達克上市公司。法如的技術極大地縮短了現場測量時間,從而提高了生產效率。針對不同行業的套裝軟體能夠使得用戶能夠快速有效地處理和顯示他們的測量結果。
法如總部位於美國佛羅里達州奧蘭多市,亞太總部設在新家坡;同時,在瑞士、德國等歐洲國家設有製造工廠。FARO於2004年2月在上海成立了中國總部,目前,隨著FARO在中國隊伍的不斷擴大,我們已在北京和廣州建立分公司,在成都、長春及西安等區域設立了聯絡點。
法如主要產品包括全球最暢銷的可擕式測量臂FaroArm以及全球最暢銷的法如鐳射跟蹤儀FARO Laser Tracker——包括法如空間測量鐳射跟蹤儀FARO Laser Tracker X 和Xi系列;法如三維鐳射掃描測量臂FARO Laser ScanArm; 法如大空間三維鐳射掃描系統FARO Photon Laser Scanners; 法如FARO Gage, Gage-Plus 以及 PowerGAGE; 以及基於CAD基礎上的先進的測量和顯示軟體,CAM2 Q系列。法如科技是ISO-9001認證的和ISO-17025實驗室註冊的企業。
世界領先的可擕式3D測量和成像解決方案供應商法如科技公司 (納斯達克:FARO)宣佈推出全球最精確的抗破裂球型反射鏡(SMR靶球),作為其鐳射跟蹤儀擴展新產品系列的一部分。
FARO此次全新推出的抗破裂SMR靶球具備了當今嚴苛測量環境下所需要的精度、耐用性和經濟可承受性。過去,用戶不得不在高性能、低成本的玻璃板型SMR靶球與高耐用、高成本的抗破裂型SMR靶球之間做出選擇。有了FARO全新的抗破裂型SMR靶球,這一難題便迎刃而解了。新型SMR靶球不僅在精度方面超越了以往的FARO 抗破裂機型,而且成本更低——有些甚至低於傳統的玻璃板型SMR靶球。
FARO 首席執行官Jay Freeland表示:“FARO致力於提供世界一流的3D測量和成像解決方案,這絕不局限於設備本身。我們的目標是通過不斷地提供領先業界的配件來實現最佳的設備性能。有了FARO全新系列的SMR靶球,我們能夠充分發揮抗破裂型SMR靶球的耐用性和卓越性能,並且讓更多的用戶在經濟上可以承受。”
這些新產品有三種機型可供選擇:標準精度、遠距離、高性能。每種機型在精度方面都超越了以往的FARO抗破裂型SMR靶球,而遠距離和高性能機型更是能利用FARO鐳射跟蹤儀ION™,達到最遠55米的跟蹤距離。除了遠距離以外,高性能抗破裂型SMR靶球的精度比以往的FARO機型提高了80%。該產品將球面特性與光學對中完美結合,使之成為全球最精確的抗破裂型SMR靶球。
FARO鐳射跟蹤儀產品部產品管理總監Ken Steffey說:“無論您的鐳射跟蹤儀的精度有多高,測量的品質都會受到目標精度的直接影響。這些全新的抗破裂型SMR靶球都包含了一個鍍金的單片反射鏡。由於反射鏡採用單片式結構,所以不必使用可能會隨時間發生偏移或斷裂的獨立玻璃板。現在,用戶可以放心地使用我們的抗破裂型產品,而無需犧牲高性能。”
FARO還推出了其獲得專利的全新系列的抗破裂視窗型SMR靶球。這些產品的視窗片可以確保反射光不受任何干擾,因此能夠在惡劣環境下發揮極限性能。FARO提供的所有SMR靶球產品都可以與任意的鐳射跟蹤儀測量系統組合使用。
關於FARO
法如科技,世界領先的可擕式電腦輔助三維測量設備系統及軟體供應商。法如專業從事設計、開發、推廣和銷售可擕式線上電腦輔助測量設備以及用來創建虛擬模型或對現有模型進行評估的專用軟體。全球已安裝了超過19,600台設備,並擁有9,200個客戶。法如科技設備和軟體可以滿足任何精確的3D測量需求,包括部件和總成的檢測、工廠規劃和實際建造檔記錄,以及諸如調查、重現事故和犯罪現場,具有歷史意義的場所的數位化保存等各種特殊應用。法如公司也是該行業的納斯達克上市公司。法如的技術極大地縮短了現場測量時間,從而提高了生產效率。針對不同行業的套裝軟體能夠使得用戶能夠快速有效地處理和顯示他們的測量結果。
法如總部位於美國佛羅里達州奧蘭多市,亞太總部設在新家坡;同時,在瑞士、德國等歐洲國家設有製造工廠。FARO於2004年2月在上海成立了中國總部,目前,隨著FARO在中國隊伍的不斷擴大,我們已在北京和廣州建立分公司,在成都、長春及西安等區域設立了聯絡點。
法如主要產品包括全球最暢銷的可擕式測量臂FaroArm以及全球最暢銷的法如鐳射跟蹤儀FARO Laser Tracker——包括法如空間測量鐳射跟蹤儀FARO Laser Tracker X 和Xi系列;法如三維鐳射掃描測量臂FARO Laser ScanArm; 法如大空間三維鐳射掃描系統FARO Photon Laser Scanners; 法如FARO Gage, Gage-Plus 以及 PowerGAGE; 以及基於CAD基礎上的先進的測量和顯示軟體,CAM2 Q系列。法如科技是ISO-9001認證的和ISO-17025實驗室註冊的企業。
Altair突破整車碰撞仿真的時間極限
http://www.newmaker.com 2010-4-30 佳工機電網
24小時內完成從CAD模型到有限元結果的輸出
2010年4月27日, 美國密歇根州Troy——Altair公司今天宣佈與福特汽車公司合作,完成了對汽車行業極為重要的一項創新技術的可行性驗證,這項技術能夠將整車安全碰撞仿真的整個流程(從整車廠原始的CAD資料——到網格劃分和模型裝配——直到分析完成並出報告)縮短到24小時以內。這一里程碑式的突破將可以把這種類型分析通常所需要的時間縮短2到4周。
這項驗證中包含了CAE仿真領域前所未有的流程自動化程度,並將對需要經過複雜的虛擬樣機測試以改進碰撞性能、客戶安全性、可靠性和品質的所有行業帶來巨大的促進作用。
福特汽車公司,作為一家比任何其他汽車公司擁有更多獲得安全五星評級車輛的汽車廠商,為Altair公司的CAD2Crash24項目提供了強大的支援——為該項目提供了驗證用的原始CAD資料。
這是繼Altair在2009年11月宣佈採用Altair HyperWorks 中的RADIOSS求解器在業界第一次以不到5分鐘時間完成整車碰撞仿真之後,又一次創造新的突破性記錄。當時的模型包含超過一百萬單元,並成功採用了Intel®公司最新的套裝軟體來優化通訊,從而獲取了Intel集群的最佳性能。
這一里程碑式的專案進一步深化了5分鐘內完成碰撞分析的成果,對導入CAD模型到分析結果後處理的整車碰撞分析流程進行優化。Altair在這個專案中採用了其強大的前處理工具,包括領先的建模工具HyperMesh和汽車專業安全碰撞仿真建模工具HyperCrash,並通過流程自動化預先進入運行模式,大幅度降低進行RADIOSS分析所需的時間。然後,利用Altair作業調度管理門戶PBS Catalyst 和強大的計算資源管理平臺工具PBS Professional進行簡化和加速分析流程。當這些工作完成後,用HyperView進行自動化結果後處理,生成客戶化定制的自動報告和Microsoft Office格式演示文本以備工程師審查。
這一項目於美國東部時間4月19日晚上7點到4月20日晚上7點在Altair位於密歇根州Troy的總部完成。仿真過程使用了Altair公司計算中心的一台 128個CPU的計算集群 。該專案的細節將在4月27日至29日舉行的Altair 2010年北美HyperWorks技術大會上公佈。
“有了這個速度,工程師可以利用更多的時間去進行更多的研究和探索更多與重量、材料和性能相關的可選條件,同時還可以加快最終產品投放市場的時間。”Altair HyperWorks首席技術官 Uwe Schramm博士說,“這一速度上的突破將為進行碰撞領域的統計學和隨機性研究創造機會,從而進一步改善性能和設計的可靠性。”
AltairCAD2Crash自動化流程可以為全球的製造企業實現客戶化定制和實施,盡可能為每位工程師每年節約更多的分析時間。這一流程可延伸到任何行業,協助確保客戶產品的堅固和安全,包括手機的跌落測試、飛機的鳥撞分析或植入式醫療設備的疲勞分析等。
關於HyperWorks
構建在設計優化、性能資料管理和流程自動化基礎之上,HyperWorks是一個傑出的企業級CAE創新平臺。真正幫助客戶實現快速的設計開發並制定相關決策。作為業界最為全面的開放架構CAE解決方案,HyperWorks為線性和非線性、結構優化、流固耦合和多體仿真應用提供了一流的包括建模、分析、優化、視覺化和資料管理解決方案。瞭解更多資訊,請訪問 www.altairhyperworks.com.cn.
關於Altair
Altair的產品和服務通過優化對商業和工程資訊的分析、管理和視覺化,致力於增強客戶的創新力和決策力。Altair目前為私人所有,在全球擁有有1400多位員工,分支機搆遍及美洲、歐洲及亞太地區。憑藉其在產品設計、先進工程軟體和網格計算技術上20餘年的經驗,Altair不斷為各個行業的客戶創造競爭優勢。瞭解更多資訊,請訪問www.altair.com.cn.
24小時內完成從CAD模型到有限元結果的輸出
2010年4月27日, 美國密歇根州Troy——Altair公司今天宣佈與福特汽車公司合作,完成了對汽車行業極為重要的一項創新技術的可行性驗證,這項技術能夠將整車安全碰撞仿真的整個流程(從整車廠原始的CAD資料——到網格劃分和模型裝配——直到分析完成並出報告)縮短到24小時以內。這一里程碑式的突破將可以把這種類型分析通常所需要的時間縮短2到4周。
這項驗證中包含了CAE仿真領域前所未有的流程自動化程度,並將對需要經過複雜的虛擬樣機測試以改進碰撞性能、客戶安全性、可靠性和品質的所有行業帶來巨大的促進作用。
福特汽車公司,作為一家比任何其他汽車公司擁有更多獲得安全五星評級車輛的汽車廠商,為Altair公司的CAD2Crash24項目提供了強大的支援——為該項目提供了驗證用的原始CAD資料。
這是繼Altair在2009年11月宣佈採用Altair HyperWorks 中的RADIOSS求解器在業界第一次以不到5分鐘時間完成整車碰撞仿真之後,又一次創造新的突破性記錄。當時的模型包含超過一百萬單元,並成功採用了Intel®公司最新的套裝軟體來優化通訊,從而獲取了Intel集群的最佳性能。
這一里程碑式的專案進一步深化了5分鐘內完成碰撞分析的成果,對導入CAD模型到分析結果後處理的整車碰撞分析流程進行優化。Altair在這個專案中採用了其強大的前處理工具,包括領先的建模工具HyperMesh和汽車專業安全碰撞仿真建模工具HyperCrash,並通過流程自動化預先進入運行模式,大幅度降低進行RADIOSS分析所需的時間。然後,利用Altair作業調度管理門戶PBS Catalyst 和強大的計算資源管理平臺工具PBS Professional進行簡化和加速分析流程。當這些工作完成後,用HyperView進行自動化結果後處理,生成客戶化定制的自動報告和Microsoft Office格式演示文本以備工程師審查。
這一項目於美國東部時間4月19日晚上7點到4月20日晚上7點在Altair位於密歇根州Troy的總部完成。仿真過程使用了Altair公司計算中心的一台 128個CPU的計算集群 。該專案的細節將在4月27日至29日舉行的Altair 2010年北美HyperWorks技術大會上公佈。
“有了這個速度,工程師可以利用更多的時間去進行更多的研究和探索更多與重量、材料和性能相關的可選條件,同時還可以加快最終產品投放市場的時間。”Altair HyperWorks首席技術官 Uwe Schramm博士說,“這一速度上的突破將為進行碰撞領域的統計學和隨機性研究創造機會,從而進一步改善性能和設計的可靠性。”
AltairCAD2Crash自動化流程可以為全球的製造企業實現客戶化定制和實施,盡可能為每位工程師每年節約更多的分析時間。這一流程可延伸到任何行業,協助確保客戶產品的堅固和安全,包括手機的跌落測試、飛機的鳥撞分析或植入式醫療設備的疲勞分析等。
關於HyperWorks
構建在設計優化、性能資料管理和流程自動化基礎之上,HyperWorks是一個傑出的企業級CAE創新平臺。真正幫助客戶實現快速的設計開發並制定相關決策。作為業界最為全面的開放架構CAE解決方案,HyperWorks為線性和非線性、結構優化、流固耦合和多體仿真應用提供了一流的包括建模、分析、優化、視覺化和資料管理解決方案。瞭解更多資訊,請訪問 www.altairhyperworks.com.cn.
關於Altair
Altair的產品和服務通過優化對商業和工程資訊的分析、管理和視覺化,致力於增強客戶的創新力和決策力。Altair目前為私人所有,在全球擁有有1400多位員工,分支機搆遍及美洲、歐洲及亞太地區。憑藉其在產品設計、先進工程軟體和網格計算技術上20餘年的經驗,Altair不斷為各個行業的客戶創造競爭優勢。瞭解更多資訊,請訪問www.altair.com.cn.
日本Sescoi將發售假牙和種植牙用CAM軟體WorkNC Dental
http://www.newmaker.com 2010-4-20 日經BP社
日本Sescoi用於假牙和種植牙等牙齒模型(牙體修復物)切削加工程式編制的CAM“WorkNC Dental”,在模具加工技術展會“INTERMOLD2010”(INTEX OSAKA大阪國際展覽中心,2010年4月14~17日)上展出。“WorkNC Dental”可以根據牙齒的三維模型,跟隨嚮導(Wizard)以簡單操作生成路徑。
“WorkNC Dental”系在該公司發售的模具加工等用三維CAM“WorkNC”引擎的基礎上,對牙體修復物加工的一系列工藝加以優化而成。讀入每顆牙齒的三維模型後,“WorkNC Dental”會對這些牙齒進行配置,以便其可以使用一塊材料沒有浪費地加工出來,並編制加工效率出色的加工程式。
備有支持鈦、鈷、鉻以及陶瓷等多種材料的加工條件資料庫。另外,通過利用自動干涉檢查功能和切削仿真功能,還可以編制出可支援長時間無人操作運行的程式。
這種牙體修復物由牙科技師製作。一般要經過複製實際的牙齒形狀製作模具,研磨澆鑄的成型材料等複雜工序。而使用WorkNC Dental時,若有三維模型,便可由材料直接切削出來,可減少工序,而且陶瓷複合物等也可輕鬆成型。
但為使用WorkNC Dental,需要(1)掃描牙齒形狀,製成三維形狀資料;(2)以三維CAD處理三維資料;(3)用WorkNC Dental根據CAD資料編制加工程式;(4)以加工機將精度出色的材料加工成型等一系列工藝。為了向用戶提供這種一系列的工藝,目前Sescoi正與銷售代理商日本Data Design一起尋找合作夥伴。
日本Sescoi用於假牙和種植牙等牙齒模型(牙體修復物)切削加工程式編制的CAM“WorkNC Dental”,在模具加工技術展會“INTERMOLD2010”(INTEX OSAKA大阪國際展覽中心,2010年4月14~17日)上展出。“WorkNC Dental”可以根據牙齒的三維模型,跟隨嚮導(Wizard)以簡單操作生成路徑。
“WorkNC Dental”系在該公司發售的模具加工等用三維CAM“WorkNC”引擎的基礎上,對牙體修復物加工的一系列工藝加以優化而成。讀入每顆牙齒的三維模型後,“WorkNC Dental”會對這些牙齒進行配置,以便其可以使用一塊材料沒有浪費地加工出來,並編制加工效率出色的加工程式。
備有支持鈦、鈷、鉻以及陶瓷等多種材料的加工條件資料庫。另外,通過利用自動干涉檢查功能和切削仿真功能,還可以編制出可支援長時間無人操作運行的程式。
這種牙體修復物由牙科技師製作。一般要經過複製實際的牙齒形狀製作模具,研磨澆鑄的成型材料等複雜工序。而使用WorkNC Dental時,若有三維模型,便可由材料直接切削出來,可減少工序,而且陶瓷複合物等也可輕鬆成型。
但為使用WorkNC Dental,需要(1)掃描牙齒形狀,製成三維形狀資料;(2)以三維CAD處理三維資料;(3)用WorkNC Dental根據CAD資料編制加工程式;(4)以加工機將精度出色的材料加工成型等一系列工藝。為了向用戶提供這種一系列的工藝,目前Sescoi正與銷售代理商日本Data Design一起尋找合作夥伴。
3M公司發佈ANSYS仿真軟體材料庫
http://www.newmaker.com 2010-4-28 佳工機電網
2010年4月27日,印製電路板和積體電路封裝設計工程師們現在可以從3M 公司下載嵌入電容器材料仿真模型,用於 HFSS(TM) 和 SIwave(TM) 工程仿真軟體。HFSS 和 SIwave 技術為 ANSYS 公司(納斯達克:ANSS)Ansoft 產品家族的一員,設計工程師可以利用該技術對從直流電到超過1萬兆的印製電路板和積體電路封裝進行全套的信號和電源完整性分析。3M 嵌入電容器材料可用於 HFSS 和 SIwave 程式,這意味著設計工程師在設計週期的早期就可以對嵌入電容器材料進行設計仿真,從而更有效地處理雜訊問題,縮短設計週期並提高性能。
3M 嵌入電容器材料是一種薄型高性能嵌入式電容層壓板,有助於減少阻抗、電源匯流排雜訊、電磁干擾和分離式電容數量。由於相對於安裝去耦電容,層壓板使用較少的板“空間”,所以設計工程師借助這種材料可以顯著改善產品的性能並縮小其尺寸,從而使產品與眾不同。3M 嵌入電容器材料適用於標準剛性和柔性印製電路板,包括鐳射鑽孔。全球製造商和 OEM 無須購買3M 公司許可即可使用3M 嵌入電容器材料。該材料符合 RoHS 指令(2005/95/EC)要求*。
“3M 嵌入電容器材料庫將為HFSS 和SIwave 仿真軟體用戶帶來真實的競爭優勢”,ANSYS 產品管理總監 Larry Williams 說,“最先進的產品設計必須結合先進的技術材料和工具。更便捷獲得新一代3M 材料意味著設計人員在開發階段而非原型階段就可以集中精力改善產品的信號和電源完整性。”
2010年4月27日,印製電路板和積體電路封裝設計工程師們現在可以從3M 公司下載嵌入電容器材料仿真模型,用於 HFSS(TM) 和 SIwave(TM) 工程仿真軟體。HFSS 和 SIwave 技術為 ANSYS 公司(納斯達克:ANSS)Ansoft 產品家族的一員,設計工程師可以利用該技術對從直流電到超過1萬兆的印製電路板和積體電路封裝進行全套的信號和電源完整性分析。3M 嵌入電容器材料可用於 HFSS 和 SIwave 程式,這意味著設計工程師在設計週期的早期就可以對嵌入電容器材料進行設計仿真,從而更有效地處理雜訊問題,縮短設計週期並提高性能。
3M 嵌入電容器材料是一種薄型高性能嵌入式電容層壓板,有助於減少阻抗、電源匯流排雜訊、電磁干擾和分離式電容數量。由於相對於安裝去耦電容,層壓板使用較少的板“空間”,所以設計工程師借助這種材料可以顯著改善產品的性能並縮小其尺寸,從而使產品與眾不同。3M 嵌入電容器材料適用於標準剛性和柔性印製電路板,包括鐳射鑽孔。全球製造商和 OEM 無須購買3M 公司許可即可使用3M 嵌入電容器材料。該材料符合 RoHS 指令(2005/95/EC)要求*。
“3M 嵌入電容器材料庫將為HFSS 和SIwave 仿真軟體用戶帶來真實的競爭優勢”,ANSYS 產品管理總監 Larry Williams 說,“最先進的產品設計必須結合先進的技術材料和工具。更便捷獲得新一代3M 材料意味著設計人員在開發階段而非原型階段就可以集中精力改善產品的信號和電源完整性。”
SolidCAM iMachining全國教育巡迴研討會
SolidCAM iMachining全國教育巡迴研討會--太原站 2010-4-27
由SolidCAM China主辦,太原理工大學機械學院承辦的2010 SolidCAM iMachining全國教育巡迴研討會,於日前圓滿結束。此次研討會主要針對山西省各院校相關專業教師,參加的院校有:太原理工大學、中北大學、太原科技大學、太原城市學院、山西機電職業技術學院、太原大學、山西冶金高級技工學校、山西礦機技校、山西工程職業技術學院、山西工業管理學校和太原鐵路機械學校等院校。此次研討會承辦方——太原理工大學,創立於1902年,是我國最早成立的三所國立大學之一。是一所以工為主,理工結合,多學科協調發展的高等學府,也是山西省唯一一所國家“211工程”重點建設大學,被列為國家中部地區重點建設的五所高校之一。研討會不僅帶領老師們領略了SolidCAM軟體強大的功能,同時為老師之間互相交流、學習提供了平臺。
在為期2天的培訓中,老師們認真學習了SolidCAM 2.5D銑削、3D銑削、高速加工(HSM)、高速曲面加工(HSS)、5軸聯動加工等專業知識。通過本次培訓,使老師們能運用SolidCAM進行實際產品加工、模具加工和加工程式編寫,新推出的iMachining高效加工解決方案更是讓老師們眼前一亮。雖然培訓時間短,但是在有限的時間內老師們掌握了一些軟體的基本使用流程和操作,這也充分體現了SolidCAM軟體不僅功能強大且易學易用的特點。
SolidCAM公司作為先進製造業的領導者,在致力於產品創新和研發的同時,同樣也在關注我們的教育。所以SolidCAM公司在全國選取了百所院校作為試點,旨在幫助他們在數控加工領域獲得更大的進步。知識改變命運,教育成就未來,SolidCAM公司期望能用我們的行動與您攜手共創美好未來。
由SolidCAM China主辦,太原理工大學機械學院承辦的2010 SolidCAM iMachining全國教育巡迴研討會,於日前圓滿結束。此次研討會主要針對山西省各院校相關專業教師,參加的院校有:太原理工大學、中北大學、太原科技大學、太原城市學院、山西機電職業技術學院、太原大學、山西冶金高級技工學校、山西礦機技校、山西工程職業技術學院、山西工業管理學校和太原鐵路機械學校等院校。此次研討會承辦方——太原理工大學,創立於1902年,是我國最早成立的三所國立大學之一。是一所以工為主,理工結合,多學科協調發展的高等學府,也是山西省唯一一所國家“211工程”重點建設大學,被列為國家中部地區重點建設的五所高校之一。研討會不僅帶領老師們領略了SolidCAM軟體強大的功能,同時為老師之間互相交流、學習提供了平臺。
在為期2天的培訓中,老師們認真學習了SolidCAM 2.5D銑削、3D銑削、高速加工(HSM)、高速曲面加工(HSS)、5軸聯動加工等專業知識。通過本次培訓,使老師們能運用SolidCAM進行實際產品加工、模具加工和加工程式編寫,新推出的iMachining高效加工解決方案更是讓老師們眼前一亮。雖然培訓時間短,但是在有限的時間內老師們掌握了一些軟體的基本使用流程和操作,這也充分體現了SolidCAM軟體不僅功能強大且易學易用的特點。
SolidCAM公司作為先進製造業的領導者,在致力於產品創新和研發的同時,同樣也在關注我們的教育。所以SolidCAM公司在全國選取了百所院校作為試點,旨在幫助他們在數控加工領域獲得更大的進步。知識改變命運,教育成就未來,SolidCAM公司期望能用我們的行動與您攜手共創美好未來。
數控大賽發展方向及實訓中心建設研討會在韶關召開 2010-4-28
數控大賽發展方向及實訓中心建設研討會在韶關召開 2010-4-28 轉錄
2010年3月24日,帶著絲絲寒意的綿綿春雨也阻擋不了來自粵北區的職業、技工院校代表們出席CAXA在韶關倚山商務酒店舉辦 “數控大賽發展方向及實訓中心建設方案交流研討會”的熱情。韶關市勞動和社會保障局劉曉佳副局長、韶關市人保局職業技能開發科李與杏科長、韶關市職業技能鑒定中心羅任群主任、全國數控技能競賽工作組專家宋小春教授、全國數控大賽組委會辦公室尚玉山副主任等領導出席會議,來自韶關市高技、韶關市第二高技、韶關市中職、粵北技校、省南方高技、省工商技校、省工業高技、省嶺南工商、廣東松山職院、清城區職校、清遠市職校等院校的負責人出席會議並做研討。CAXA作為第四屆全國數控技能競賽承辦單位,與眾多嘉賓彙聚一堂,共同就數控大賽發展方向、CAXA在大賽中的技術支援及實訓中心建設等議題進行深入探討。
會議在CAXA廣州院校分部王寒裏總經理的《搭建“兩化”融合下職業教育和企業需求的橋樑》報告中拉開帷幕。王總從兩化融合和製造業的現狀及發展趨勢、“兩化融合”的製造業企業人才需求特點、CAXA在職業教育和企業需求之間的橋樑作用和學生學習收穫等四大方面進行層層剖析,重點分析了基於工作過程中的CAXA數位化設計製造教學方案涵蓋的數位化工廠、課程體系建設、教學管理、仿真性實訓等方案和功能特點以及對CAXA在全國數控大賽及職業院校技能大賽的技術支持解說。王總表示,CAXA作為國產工業軟體領軍企業,有著十多年來企業和教育服務的成功經驗,且承辦過三屆全國數控技能大賽和相關職業技能大賽,無論是技術支援和比賽經驗,CAXA都有實力和信心支持即將到來的各類技能競賽。
全國數控技能競賽工作組專家、廣東省職業鑒定中心數控專家組組長、華南理工大學宋小春教授為大家做了《全國數控技能大賽技術構想、賽場環境資訊》報告。宋教授在報告中從競賽專案、內容、命題、場地、設施、技術支持、競賽細則、評分等方面闡述第四屆全國數控技能大賽廣東選拔賽的比賽要點和競賽規程,他表示,規程將會在近日內正式出臺,各學校可就這個規程進行有序準備和訓練。宋教授還表示,CAXA作為廣東選拔賽數控車床、數控銑類比賽的支援軟體,希望CAXA能一如既往地給參賽選手提供軟體操作、技術諮詢等方面工作。
針對當前各職業院校實習工廠、實訓中心建設方面存在的問題,CAXA技術工程師楊國安先生為參會代表做了《生產性實訓建設方案和一體化教學改革實踐》的專題報告。楊工從現代數控技術與發展趨勢、職業院校實訓中心現狀與建設內容、生產性實訓中心與 6S目視管理和數位化建設方案、如何開展一體化教學實訓、情景教學案例等主題分別進行闡述,報告緊貼實際,搭配精彩的情景教學、實訓車間6S規劃錄影,暫態把全場目光彙集到投影幕上。CAXA經過對企業和院校服務過程中根據當前職業教育發展方向總結出的實訓中心和一體化教學方案,得到當天與會領導和代表們的一致認可。
韶關市人保局職業技能開發科李與杏科長向會上宣讀了韶關市選拔賽的相關細則問題,李科長地表示,韶關市政府及相關主管部門對本次大賽都非常重視,無論是對認真組織比賽的承辦單位還是對獲取名次的選手都將給予極高的獎勵,以表激勵。
最後,韶關市勞動和社會保障局劉曉佳副局長特趕來發表了激情洋溢的講話,她為現場的院校代表們對即將參加的市選拔賽打氣,希望大家賽出好成績,並對CAXA組織的研討會表示忠心感謝。
2010年3月24日,帶著絲絲寒意的綿綿春雨也阻擋不了來自粵北區的職業、技工院校代表們出席CAXA在韶關倚山商務酒店舉辦 “數控大賽發展方向及實訓中心建設方案交流研討會”的熱情。韶關市勞動和社會保障局劉曉佳副局長、韶關市人保局職業技能開發科李與杏科長、韶關市職業技能鑒定中心羅任群主任、全國數控技能競賽工作組專家宋小春教授、全國數控大賽組委會辦公室尚玉山副主任等領導出席會議,來自韶關市高技、韶關市第二高技、韶關市中職、粵北技校、省南方高技、省工商技校、省工業高技、省嶺南工商、廣東松山職院、清城區職校、清遠市職校等院校的負責人出席會議並做研討。CAXA作為第四屆全國數控技能競賽承辦單位,與眾多嘉賓彙聚一堂,共同就數控大賽發展方向、CAXA在大賽中的技術支援及實訓中心建設等議題進行深入探討。
會議在CAXA廣州院校分部王寒裏總經理的《搭建“兩化”融合下職業教育和企業需求的橋樑》報告中拉開帷幕。王總從兩化融合和製造業的現狀及發展趨勢、“兩化融合”的製造業企業人才需求特點、CAXA在職業教育和企業需求之間的橋樑作用和學生學習收穫等四大方面進行層層剖析,重點分析了基於工作過程中的CAXA數位化設計製造教學方案涵蓋的數位化工廠、課程體系建設、教學管理、仿真性實訓等方案和功能特點以及對CAXA在全國數控大賽及職業院校技能大賽的技術支持解說。王總表示,CAXA作為國產工業軟體領軍企業,有著十多年來企業和教育服務的成功經驗,且承辦過三屆全國數控技能大賽和相關職業技能大賽,無論是技術支援和比賽經驗,CAXA都有實力和信心支持即將到來的各類技能競賽。
全國數控技能競賽工作組專家、廣東省職業鑒定中心數控專家組組長、華南理工大學宋小春教授為大家做了《全國數控技能大賽技術構想、賽場環境資訊》報告。宋教授在報告中從競賽專案、內容、命題、場地、設施、技術支持、競賽細則、評分等方面闡述第四屆全國數控技能大賽廣東選拔賽的比賽要點和競賽規程,他表示,規程將會在近日內正式出臺,各學校可就這個規程進行有序準備和訓練。宋教授還表示,CAXA作為廣東選拔賽數控車床、數控銑類比賽的支援軟體,希望CAXA能一如既往地給參賽選手提供軟體操作、技術諮詢等方面工作。
針對當前各職業院校實習工廠、實訓中心建設方面存在的問題,CAXA技術工程師楊國安先生為參會代表做了《生產性實訓建設方案和一體化教學改革實踐》的專題報告。楊工從現代數控技術與發展趨勢、職業院校實訓中心現狀與建設內容、生產性實訓中心與 6S目視管理和數位化建設方案、如何開展一體化教學實訓、情景教學案例等主題分別進行闡述,報告緊貼實際,搭配精彩的情景教學、實訓車間6S規劃錄影,暫態把全場目光彙集到投影幕上。CAXA經過對企業和院校服務過程中根據當前職業教育發展方向總結出的實訓中心和一體化教學方案,得到當天與會領導和代表們的一致認可。
韶關市人保局職業技能開發科李與杏科長向會上宣讀了韶關市選拔賽的相關細則問題,李科長地表示,韶關市政府及相關主管部門對本次大賽都非常重視,無論是對認真組織比賽的承辦單位還是對獲取名次的選手都將給予極高的獎勵,以表激勵。
最後,韶關市勞動和社會保障局劉曉佳副局長特趕來發表了激情洋溢的講話,她為現場的院校代表們對即將參加的市選拔賽打氣,希望大家賽出好成績,並對CAXA組織的研討會表示忠心感謝。
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