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福耀玻璃:基于達索3DEXPERIENCE構建福耀仿真平臺


俞大輝,廖慧君
福耀玻璃工業集團股份有限公司,福州 350000
 
摘要:基于達索3DEXPERIENCE平臺,結合福耀玻璃的產品研發特點并以福耀PLM系統為基礎,構建福耀仿真平臺,實現了仿真流程固化、材料參數庫管理、仿真自服務集成、數據存儲與統計,從而規范仿真流程、縮短產品設計生產周期、提升產品設計能力。
關鍵詞:3DEXPERIENCE平臺;福耀仿真平臺;仿真流程固化;材料參數庫管理;福耀PLM系統
1.前言
       隨著汽車主機廠不斷縮短汽車設計周期,而作為主機廠供應商的福耀玻璃更加需要壓縮產品設計生產交付周期,所以產品快速設計就顯得尤為重要。為了滿足產品的快速設計,同時確保產品設計可靠性,越來越多的企業運用有限元技術來縮短產品設計周期和提高產品質量[1]。以往福耀設計部門和仿真部門之間缺乏統一的平臺管理產品仿真流程和存儲仿真數據,導致設計和仿真的協同效率不高,不利于產品快速設計。急需一個標準統一的產品仿真平臺用于管理產品仿真生命周期,存儲仿真數據,從而縮短產品設計生產周期、提升產品設計能力。
       達索3DEXPERIENCE平臺具備傳統PLM的全部功能,并且提供了完整的各種應用軟件和管理系統的接口,具備了更強的基于數據的協同功能[2]。基于達索3DEXPERIENCE平臺,結合福耀玻璃的產品研發特點構建福耀仿真平臺,能夠規范仿真流程、縮短產品設計生產周期、提升產品設計能力。
2.福耀仿真平臺功能介紹
2.1仿真流程固化
       福耀的設計部門和仿真部門是兩個相對獨立的部門,當有產品仿真需求時,設計部門通過郵件發出仿真設計方案,仿真部門完成仿真分析后,將仿真結果和優化方案通過郵件發送給設計部門,設計部門根據仿真結果進行產品設計優化后又發送設計方案到仿真部門進行仿真分析,多次循環才能完成產品的設計優化,導致設計和仿真之間響應緩慢,從而延長了產品設計生命周期、影響產品質量,甚至影響產品交付。
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圖1    福耀仿真平臺界面
 
       通過基于達索3DEXPERIENCE平臺構建完成的福耀仿真平臺,以仿真分析中的仿真數據管理為基礎,以仿真流程管理為核心,對仿真分析過程中的從前處理,求解分析到后處理的整個復雜流程和流程中從產品設計、材料數據、載荷數據、前處理文件、求解結果以及分析后的分析報告進行全面有效的管理,幫助仿真工程師采用一致的標準以形成企業標準數據保存與仿真分析流程,實現通過仿真分析指導產品的設計,縮短產品設計生產周期。

2.2材料性能參數庫管理
       眾所周知,材料性能參數在仿真中起著關鍵性作用,仿真的可靠性很大一部分是由材料性能參數是否符合實際所決定的。而在以往的產品仿真生命周期中,材料性能參數無系統性地統一規范,有的采用參考論文A的材料性能參數、有的采用論文B的材料性能參數、有的采用試驗獲得的材料性能參數,導致同種產品同種材料的仿真結果有偏差,使得材料性能參數規范性管理就顯得尤為必要。
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圖2    福耀仿真平臺材料性能參數庫管理
 
       基于達索3DEXPERIENCE平臺,福耀仿真平臺實現了材料性能參數規范性管理:首先,專門材料性能參數管理人員負責管理仿真材料性能參數,對材料性能參數進行測試,并將測試數據與仿真進行對標,保證材料性能參數的可靠性。其次,管理人員將標定好的材料性能參數加密后上傳至福耀仿真平臺,保證核心材料性能參數的保密。最后,仿真人員和設計人員通過材料牌號下載調用平臺中的材料性能參數進行仿真。
       簡而言之,福耀仿真平臺材料性能參數管理保證了仿真的可靠性、核心材料性能參數的保密性。

2.3仿真自服務集成
       在傳統的產品設計生產過程中,產品設計部門與仿真部門往往是兩個相對獨立的,不利于兩部門之間的交流、產品數據的修改,在產品快速設計的大趨勢下就顯得格格不入。
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圖3   仿真自服務界面
 
       隨著仿真應用業務量的大幅增加,傳統設計與仿真相對獨立化的工作模式已經難以適應越來越迅捷的新產品設計生產要求,為了仿真更好服務于產品設計生產,以便于縮短產品設計生產周期、降低生產成本、提升公司產品競爭力,福耀仿真平臺集成了福耀仿真部門自行開發的設計仿真一體化自服務插件,使得產品設計人員和工藝人員只需要通過簡單的流程化操作,就可以快速獲得想要的仿真結果。這樣可以節省設計人員獲得仿真結果的時間,方便產品的快速迭代設計,提升設計人員設計能力;同時,還可以將仿真人員從大量的重復性勞動中解放出來,將精力集中于更有價值的仿真服務創新。

2.4數據存儲與統計
       在實現了仿真數據的存儲的基礎下,福耀仿真平臺對不同的關鍵字進行統計產生報表,便于仿真數據的歸納總結,為仿真決策提供數據基礎。
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圖4   數據統計界面
3.仿真平臺成效
3.1 縮短產品設計周期
       通過使用福耀仿真平臺,規范了仿真流程,使得產品在設計過程中,設計部門和仿真平臺協同合作更加緊密,仿真更好的指導產品設計,并且通過仿真自服務插件的使用,從而大大縮短產品設計周期,提高產品設計質量。
3.2 產品仿真可追溯
       在產品的設計生產生命周期中,福耀仿真平臺為產品仿真提供了良好的管理和存儲載體,形成產品仿真履歷表,實現產品設計和仿真的可追溯性,為后續大數據分析奠定基礎。
4.結論
       基于達索3DEXPERIENCE平臺構建的福耀仿真平臺實現了仿真流程固化、材料參數庫管理、仿真自服務集成、數據存儲與統計,有利于縮短產品設計生產周期、提升產品設計設計能力、提高產品性能、降低生產成本。
5.參考文獻
1.  張雁紀. DS/SIMULIA SLM企業級仿真生命周期管理解決方案[J]. 航空制造技術, 2011(18):98-99.
2. Yvette, 達索系統. 達索系統引領“體驗時代中的制造業”[J]. 設計, 2016(24):148-149.



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