基于vpd的汽车行业整体解决方案_产品创新数字化(plm)_cae_1736

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1、基于VPD的汽车行业整体解决方案_产品创新数字化(PLM)_CAE   一、前言   随着中国加入WTO，汽车行业的竞争愈发激烈和日趋白热化。汽车业对缩短开发周期，减少开发费用的迫切要求；用户对更高质量、更好服务的期望；国家法规与世界的同步和接轨，等等。所有这些都对企业的开发设计手段和方法提出和构成了迫在眉睫、时不我待的变革要求和压力。MSC.Software公司（简称：MSC公司）提出的VPD（虚拟产品开发）概念，就是对此提出的一揽子解决方案。其涵盖了从PDM到CAD/CAE/CAM/CAT的PLM（产品生命周期管

2、理）的全过程，是达到时间、质量和成本这一既相互依存又相互制约的金三角完美平衡的行之有效的解决方案。   二、VPD的概念   VPD(VirtualProductDevelopment)为虚拟产品开发的英文头三个字母的缩写，是MSC公司针对机械制造行业，尤其是汽车行业在产品开发、产品制造、供应链管理、协同开发、市场竞争和用户要求等的综合作用及对汽车生产、制造企业提出的更迫切和苛刻的要求下，所提出的切实可行的解决方案。见图一   当今汽车工业的关键词是创新。通过创新，建立品牌的差异化和竞争优势。VPD通过支持产品开发全

3、过程，且考虑费用、时间和风险等方面来驱动产品创新。利用VPD的工具和咨询服务，可以使客户达到如下效果：   研究用数字化样机研究所有汽车开发所应包括的性能   理解用稳健性设计方法，进行设计灵敏度的分析与确定   协作利用仿真数据管理（MSC.SimManager）使不同的设计和开发部门及供应商实现协同设计   持续改进利用虚拟产品开发成熟度模型（VPDMM）持续改进和提升产品研发流程   图一基于VPD解决方案的作用   当开发团队理解了决定关键性能的因素和设计约束和限制以后，他们就可以自由的进行产品研发的创新，提

4、出新的设计方案。如此一来，我们一直强调的自主品牌，且具备国际竞争力的汽车研发将成为现实。而MSC公司的VPD所提供的工具和技术是使这种对关键决定因素的理解成为可能的，一条切实可行，且极具投资回报率的解决方案。   三、研究   VPD的基础是模拟现实，“现实”是汽车基于物理样机构建和试验的过程。而构建物理样机是在产品研发过程中减少时间和费用的显而易见的阻碍。和物理试验相比，虚拟试验可以更容易，更经常和更有效地实现。通过虚拟试验，可以克服研发流程的瓶颈，使产品的质量和创新得到改进和提升。   通过捕获和确定仿真流程，设

5、计研究可以更有效的进行。仿真流程的捕获和确定的价值在于使更早期的、更经常的和可重复的应用模拟仿真成为可能。同时，内嵌了专家经验和可客户化、基于标准化及参数化的模板，使标准化的建模方法、分析流程和报告生成等都成为现实。一个MSC的客户曾经说过：“仿真分析要想真正解决设计所关心的问题，则确定的、可重复的、保持一致性的分析流程和建模方法是必备的前提条件。”   设计研究（性能分析）在研发创新中的另一体现是使设计部门和人员卷入仿真分析之中。MSC通过内嵌于CAD的SimDesigner这一产品线支持此需求。无论是只需要将一些

6、基础级的模拟分析交由设计工程师来做，还是需要设计工程师或分析工程师在CAD系统中执行全方面的仿真分析，SimDesigner都可完全胜任。   通过使用VPD工具，可以更快、更好的做设计决定，但是如果需要验证整车性能结果，则数字化功能样机是需要的。MSC提供SimOffice这一软件工具，作为一个环境，利用此环境，工程师可以构建符合其设计的完整的数字化样机。基于行业标准的MSC.Nastran,MSC.Marc,MSC.Adams等SimOffice的构成组件，SimOffice的分析结果是可信的、和重复的且得到世界

7、领先的汽车生产厂商的普遍信赖。   四、理解   您的产品设计的竞争优势在那里？当发生不可避免的生产和售后服务问题时，如何进行设计更改？什么特性使您的汽车平台具有差异性，且具有创新和一流的品质？所有这一切有赖于您对设计的深刻理解。通过VPD技术使您对设计的深刻理解成为可能。   就相对比较简单的设计而言，通过追踪测试结果且参考其工程直觉，工程师就可以研究和改善产品性能。但是，当一个产品设计的复杂性不断增长，相关的设计参数增加，要想快速全面地理解和确定其相互之间的影响将是非常困难的。一次只考虑一个设计参数的变化，不足以

8、正确的理解多参数间的相互作用与影响，且很容易得出错误的结论。复合考虑多参数变化将需要大量的单独的仿真分析。而这将使工程师面对剪不断、理还乱的结果数据的海洋，对其进行理解和判断就算是可以实现，也必将是耗费大量时间、精力和脑力的事情。试验设计，或叫设计试验（DOE），提供了一种方法和工具，可以有效地计划和运行一系列系统级的设计测试，并分析其结果。就