多學(xué)科云原生混合數(shù)字孿生：釋放仿真在系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化中的全部潛力
在當(dāng)今快速發(fā)展的工業(yè)環(huán)境中，企業(yè)對高效、精準(zhǔn)的工程設(shè)計(jì)優(yōu)化的需求日益增長。pSeven Enterprise 正是為滿足這一需求而生，它通過強(qiáng)大的仿真技術(shù)，為企業(yè)提供了一種全新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化解決方案。
pSeven是一個(gè)強(qiáng)大的流程集成和多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化平臺，集成了設(shè)計(jì)探索、敏感性分析和預(yù)測建模等功能。它幫助工程師在研發(fā)過程中實(shí)現(xiàn)快速迭代、降低成本和優(yōu)化性能。
先進(jìn)的云原生平臺pSeven Enterprise可以在跨部門規(guī)模上自動(dòng)化工程流程，處理各種數(shù)據(jù)類型，包括測量數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、低保真和高保真數(shù)據(jù)。它特別擅長處理高保真數(shù)據(jù)，并與CAE軟件緊密集成，為企業(yè)提供實(shí)時(shí)仿真能力，支持研發(fā)、生產(chǎn)和運(yùn)營的關(guān)鍵流程。
多學(xué)科仿真破領(lǐng)域邊界
在現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)中，多學(xué)科仿真的重要性不言而喻。pSeven Enterprise通過標(biāo)準(zhǔn)化仿真流程，實(shí)現(xiàn)了從聲學(xué)到熱力學(xué)、從性能到耐久性的全面覆蓋。這種跨學(xué)科的仿真能力不僅加速了產(chǎn)品的開發(fā)周期，還顯著提升了產(chǎn)品的市場競爭力。通過云計(jì)算技術(shù)，pSeven Enterprise讓全球各地的工程師能夠?qū)崟r(shí)協(xié)作，打破地理限制，實(shí)現(xiàn)高效的團(tuán)隊(duì)合作。
以汽車行業(yè)為例，虛擬仿真和建模在汽車工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在新車型開發(fā)過程中，通過多學(xué)科的協(xié)作，構(gòu)建復(fù)雜且高效的分析與優(yōu)化工作流程，能夠顯著加快開發(fā)速度并提升產(chǎn)品質(zhì)量。這些仿真解決方案涵蓋廣泛的物理現(xiàn)象，包括但不限于聲學(xué)、熱力學(xué)、性能和耐久性等，以確保產(chǎn)品在各個(gè)方面的卓越表現(xiàn)。
在保持汽車性能方面，汽車優(yōu)化需要更廣泛的仿真支持。隨著汽車零部件設(shè)計(jì)的不斷演變，為了在大規(guī)模生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)效率提升和成本優(yōu)化，快速且一致的虛擬評估變得至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)螺旋進(jìn)程中，保持汽車性能需要跨學(xué)科的優(yōu)化。多學(xué)科仿真協(xié)同工作，共同評估最終產(chǎn)品的最優(yōu)和穩(wěn)健設(shè)計(jì)，從而確保產(chǎn)品在市場中的競爭力。
新興汽車制造商正在推出全新的電動(dòng)車平臺，而傳統(tǒng)汽車制造商則利用其大規(guī)模生產(chǎn)能力，開發(fā)和優(yōu)化新的電動(dòng)車平臺。驅(qū)動(dòng)單元（包括內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)）的尺寸和布局，以及電氣線束和控制系統(tǒng)的靈活性，將成為產(chǎn)品差異化的重要因素。通過共享仿真應(yīng)用程序進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，工程團(tuán)隊(duì)能夠掌握更強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢。此外，將基于可信仿真的知識探索應(yīng)用交到非仿真專家手中，是進(jìn)一步提高產(chǎn)品工程效率和加快上市時(shí)間的關(guān)鍵。
推進(jìn)仿真行業(yè)需求未來趨勢與變革
工程仿真領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場深刻的變革。由麥肯錫公司和?NAFEMS?合作開展的一項(xiàng)研究揭示了這一領(lǐng)域的下一個(gè)前沿。通過對仿真專家的調(diào)查，研究發(fā)現(xiàn)未來幾年內(nèi)仿真領(lǐng)域?qū)⒊尸F(xiàn)以下發(fā)展趨勢：低成本計(jì)算、云計(jì)算的廣泛應(yīng)用以及仿真的普及化。
多物理場仿真將不斷擴(kuò)展，未來大多數(shù)工程師將至少進(jìn)行由標(biāo)準(zhǔn)程序驅(qū)動(dòng)的組件仿真。市場領(lǐng)導(dǎo)者將不再將仿真僅作為物理原型測試的替代方案，而是直接用仿真來驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。這種轉(zhuǎn)變既縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間，還在不損害產(chǎn)品性能的前提下降低了成本。
在這一趨勢中，汽車行業(yè)已經(jīng)走在了前列，尤其是在人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用方面。汽車公司通過將這些先進(jìn)技術(shù)融入仿真流程，進(jìn)一步提升了仿真的效率和準(zhǔn)確性。pSeven Enterprise?正是這一趨勢的踐行者，它通過云原生低代碼平臺加速了仿真技術(shù)的開放化，讓仿真能力不再局限于少數(shù)專家，而是成為每個(gè)工程師的得力工具。
多學(xué)科仿真與數(shù)字原型的融合提升產(chǎn)品開發(fā)效能
隨著產(chǎn)品知識的不斷積累與共享，仿真技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，使得多學(xué)科和跨領(lǐng)域的協(xié)作成為現(xiàn)實(shí)，通過深入分析大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用模式逐漸清晰，這有助于更深入地理解產(chǎn)品的優(yōu)勢、性能表現(xiàn)和敏感性，從而提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的穩(wěn)健性和可靠性。
虛擬模型，即現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的數(shù)字原型，正在逐漸取代傳統(tǒng)的物理樣機(jī)和原型，從而簡化產(chǎn)品開發(fā)流程。交互式仿真的準(zhǔn)備、求解和分析等仿真步驟會被反復(fù)執(zhí)行數(shù)百次。自動(dòng)化腳本執(zhí)行這些步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)空間的探索，評估一系列客戶使用場景。封裝這些“經(jīng)驗(yàn)”的仿真能夠可靠地預(yù)測系統(tǒng)性能，為產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)中的所有成員提供有價(jià)值的見解，而不僅僅是仿真專家。
在整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期中進(jìn)行這些仿真，通過工程協(xié)作和最佳實(shí)踐的自動(dòng)化加以改進(jìn)。比競爭對手更快地應(yīng)用產(chǎn)品知識是一種顯著的競爭優(yōu)勢，能夠更好地滿足客戶的期望。
數(shù)字原型不僅僅是虛擬工程的一部分。仿真模型還必須隨著操作測量數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行調(diào)整，以確保更精準(zhǔn)地仿真預(yù)測。pSeven 的數(shù)字原型生命周期示意圖展示了物理資產(chǎn)與數(shù)學(xué)性能模型之間的數(shù)據(jù)交換關(guān)系，使所有工程師都可以基于最新、可靠的測量數(shù)據(jù)確認(rèn)設(shè)計(jì)的有效性。
數(shù)字原型從物理評估中學(xué)習(xí)，而其廣泛采用需要低代碼的支持。將仿真和數(shù)據(jù)分析腳本封裝到應(yīng)用程序中，使任何工程師或經(jīng)理都可以使用。pSeven Enterprise 在低代碼環(huán)境中啟用應(yīng)用程序構(gòu)建，繁忙的仿真專家根據(jù)需要可以隨時(shí)創(chuàng)建新應(yīng)用并提供直觀的仿真決策工具。通過使用經(jīng)過認(rèn)證的最佳實(shí)踐應(yīng)用自動(dòng)應(yīng)用邊界條件并解決大量公式，然后自動(dòng)以可視化方式呈現(xiàn)結(jié)果，展示設(shè)計(jì)的優(yōu)勢和劣勢。
汽車工程中應(yīng)用
汽車制造商正在利用數(shù)字原型優(yōu)化重量、駕駛艙舒適度和性能平衡，以提高電動(dòng)車和傳統(tǒng)汽車的效率和可靠性。pSeven Enterprise 通過現(xiàn)代云技術(shù)，使大多數(shù)工程團(tuán)隊(duì)能夠共享、分發(fā)、快速構(gòu)建和普及仿真。
如今，工程師可以隨時(shí)按需運(yùn)行仿真，而無需依賴實(shí)驗(yàn)室、物理樣機(jī)或高性能計(jì)算資源。pSeven Enterprise 允許他們調(diào)用云托管的應(yīng)用程序，自動(dòng)執(zhí)行仿真步驟，并以可視化方式展示結(jié)果，以便更快作出決策。這將加快優(yōu)化產(chǎn)品系統(tǒng)的迭代周期，使汽車制造商受益。
用戶價(jià)值
1. 提升研發(fā)效率與創(chuàng)新力pSeven Enterprise通過多學(xué)科仿真優(yōu)化技術(shù)，整合聲學(xué)、熱力學(xué)、性能等多領(lǐng)域分析能力，幫助企業(yè)構(gòu)建復(fù)雜且高效的產(chǎn)品開發(fā)流程。例如，在汽車工程中，工程師可以通過多學(xué)科協(xié)作快速優(yōu)化設(shè)計(jì)，縮短開發(fā)周期，提升產(chǎn)品性能。這種能力不僅加速了創(chuàng)新，還降低了研發(fā)成本，使企業(yè)能夠更快地將高質(zhì)量產(chǎn)品推向市場。
2. 降低試錯(cuò)成本與風(fēng)險(xiǎn)通過數(shù)字孿生技術(shù)和虛擬仿真，pSeven Enterprise能夠替代傳統(tǒng)物理樣機(jī)和原型測試，減少試錯(cuò)成本。例如，在航空航天領(lǐng)域，企業(yè)可以通過數(shù)字原型評估設(shè)計(jì)性能，提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，避免后期高昂的修改費(fèi)用。這種能力顯著降低了研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高了產(chǎn)品可靠性。
3. 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策優(yōu)化pSeven Enterprise提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測建模能力，幫助企業(yè)從海量數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的信息。例如，在能源行業(yè)，企業(yè)可以通過敏感性分析和優(yōu)化算法，快速鎖定最佳設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化運(yùn)營效率。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策方式，不僅提升了決策質(zhì)量，還為企業(yè)創(chuàng)造了更高的商業(yè)價(jià)值。
4. 支持全球化協(xié)作與靈活部署pSeven Enterprise的云原生架構(gòu)支持全球團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)協(xié)作，打破地理限制。企業(yè)可以按需運(yùn)行仿真，無需依賴高性能計(jì)算資源或?qū)嶒?yàn)室設(shè)施。這種靈活性不僅提高了研發(fā)效率，還降低了IT基礎(chǔ)設(shè)施的投入成本，尤其適合跨國企業(yè)或分布式團(tuán)隊(duì)。
5. 推動(dòng)智能制造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型pSeven Enterprise通過與CAE軟件和IoT平臺的集成，為企業(yè)提供實(shí)時(shí)仿真能力，支持從研發(fā)到生產(chǎn)的全流程優(yōu)化。例如，在制造業(yè)中，企業(yè)可以通過自動(dòng)化工程流程和實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。這種能力為企業(yè)的智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)大支持，幫助其在市場競爭中占據(jù)領(lǐng)先地位。
