CAE應(yīng)用推廣活躍 精益成為核心理念
2008-11-14 10:35:41
如果說幾年前，CAE（計算機輔助工程）軟件在工程師的認知上是件很高端的工具，這是一件很正常的事情。至于如何普及CAE，顯然專業(yè)技術(shù)門檻高，軟件銷售價格高都是其推廣的制約因素。一方面，相對復雜的建模過程和仿真參數(shù)設(shè)置，對于工程師自身的理論功底要求是很高的。之前某跨國CAE軟件提供商向記者透露，使用此公司軟件的都是至少碩士以上的高級人才。理由很簡單，因為如果連參數(shù)都不能保證設(shè)置正確，仿真的結(jié)果何從談起呢？另一方面，國外CAE軟件的價格普遍偏高，眾多企業(yè)對西方流行的軟件租賃形式也從習慣上缺乏認同感，所以在華CAE應(yīng)用的大范圍推廣，除了航空航天等高端技術(shù)領(lǐng)域，確實存在瓶頸。然而，隨著設(shè)計CAD與仿真CAE在技術(shù)上結(jié)合的越來越“一氣呵成”，面向設(shè)計工程師使用的CAD工具中的CAE嵌入式應(yīng)用讓更多的普通工程師有機會接觸到了CAE。而這對于CAE仿真技術(shù)的推廣而言，肯定是件好事！
當前CAE應(yīng)用需求：簡單快速
在今年6月份中國機械工程學會機械工業(yè)自動化分會主辦的CAE年會上，太原重工的教授級高工王建正先生告訴記者：“再好的CAE，一定要更多的人用才能發(fā)揮出它的巨大優(yōu)勢來。”他舉例說，“最早的打字機只能由專業(yè)的文本輸入員才有資格使用，所以當時會打字的人并不多。而現(xiàn)在由于電腦普及了，每個人都能熟練的使用電腦鍵盤進行文字工作。這說明一件東西是好東西，或者一種技術(shù)是好技術(shù)，只有流行開了，大家都用，它才是真正的好東西、好技術(shù)。” 談到目前太原重工CAE的應(yīng)用水平，王建正教授介紹說，CAE提供商提供的通用軟件只是一個基礎(chǔ)，太原重工結(jié)合自身情況進行了CAE上的二次開發(fā)，從而實現(xiàn)程式化、模塊化、參數(shù)化的CAE設(shè)計仿真校驗。太原重工現(xiàn)在的CAE應(yīng)用也呈現(xiàn)所謂的“二八現(xiàn)象”，即CAE專業(yè)人員負責相對高端、復雜的CAE校驗工作，而這種所謂高端CAE應(yīng)用的工作量只占公司CAE工作總量的20%，另一方面，占研發(fā)團隊人員比例80%的普通設(shè)計人員雖然在CAE應(yīng)用難度級別上不高，但對于大量標準的，初級的CAE工作，他們則能夠完全勝任。而實際工作中，這種類型的CAE工作量會占到CAE工作總量的80%，這說明，設(shè)計工程師已經(jīng)是公司CAE應(yīng)用的主力。而每個設(shè)計工程師對自身的設(shè)計校驗工作可以保證一體化，這樣的工作方式效率會很高。
另外太原重工還建立了CAE分析庫。把設(shè)計仿真分析的歷史數(shù)據(jù)和know how固化下來，從而大幅提升CAE工作的質(zhì)量和效率。
太原重工的教授級高工王建正補充說，太原重工的研發(fā)特點是產(chǎn)品線長，產(chǎn)品種類眾多，在產(chǎn)品開發(fā)中，數(shù)據(jù)繁瑣、數(shù)據(jù)量很大，之前使用的CAE軟件工具也有很多，這樣就因多平臺、多文件版本造成了更大的數(shù)據(jù)負擔。所以王建正的總體應(yīng)用體會是：“軟件夠用就行，甚至是越少越好。我們一旦確認了CAE分析的可靠性，那剩下的需求指標就是兩點：簡單、快速。王建正教授所言的簡單是指使用簡單，也就是軟件工具的界面設(shè)計人性化、用戶友好性高；而快速是指CAE的分析時間。雖然這個指標會受到仿真科目、仿真設(shè)置、硬件水平，軟件配置等多種因素的制約，但“越快越好”是王建正代表工程師所表達的心聲。因為只有速度足夠快了，就能增加參數(shù)變化后的仿真次數(shù)；只有足夠快，就能在短時間內(nèi)對設(shè)計模型的細節(jié)進行反復推敲；只有速度夠快了，才能讓設(shè)計工程師切實體會到設(shè)計、仿真、優(yōu)化設(shè)計、再仿真，從而實現(xiàn)仿真一體化的流暢感，有利于設(shè)計者在一定時間內(nèi)保持思維的連續(xù)性。而對于王教授追求CAE的“簡單”、“快速”，上海汽輪機有限公司設(shè)計研究所的工程師阮文華表示，頗有同感。
上海汽輪機有限公司隸屬上海電氣集團，是國內(nèi)生產(chǎn)電力汽輪機的重點企業(yè)，在其設(shè)計研究所中，汽輪機的設(shè)計相對成熟?，F(xiàn)在公司已經(jīng)實現(xiàn)了零樣機（無物理樣機）的設(shè)計流程。全部測試校驗工作也是基于CAE的虛擬仿真環(huán)境。目前公司團隊中有25人參與CAE仿真，而真正負責實物試驗的只有5人，而且，他們進行的試驗也是產(chǎn)品動平衡試驗等必須放在制造過程后端的測試項目。阮文華工程師對目前公司新采用的CAE軟件Cosmos顯得非常滿意：“軟件很好用，很容易上手，仿真的結(jié)果和原先積累的實驗數(shù)據(jù)也很接近。原來需要三周的樣機試驗工作，現(xiàn)在半天就解決了。而且關(guān)鍵部位、部件的分析都能快速地得到結(jié)果。
同樣，阮工程師對太原重工設(shè)計模塊化，仿真模塊化的發(fā)展思路也十分認同。此外，他再次強調(diào)了軟件的易用性對自身工作帶來的良性影響。“軟件使用界面越簡單，肯定其后臺工作越多。作為設(shè)計人員，我們重在應(yīng)用，因此我們喜歡在使用CAE軟件時有更簡單的交互界面，和步驟更少的操作流程。至于后臺的工作，我們倒不是很關(guān)注。” 阮文華如是說。
精益設(shè)計理念的提出
采訪中發(fā)現(xiàn)，目前很多企業(yè)都在加速CAE的應(yīng)用，而中國制造業(yè)企業(yè)對于CAE的增加投入也是其普遍增加對設(shè)計研發(fā)上的投入的一個<
