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    Dassault Systemes-復雜機電產品集成開發平臺
  • 價格:面議
  • 品牌:未填寫
  • 產品簡介:
  • 達索公司成立于1981年,是目前國際CAD/CAE/CAM/PLM領域最大的公司,全球雇員超過9000人。由達索公司開發的旗艦產品 CATIA代表當今國際3D設計的最高水平,支持包括產品需求定義、方案架構設計、詳細設計、仿真分析等在內的復雜機電產品系統開發流程,廣泛應用于航空 航天、汽車制造、造船、電子/電器、消費品等行業。產品介

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  • 產品詳情
            達索公司成立于1981年,是目前國際CAD/CAE/CAM/PLM領域最大的公司,全球雇員超過9000人。由達索公司開發的旗艦產品— CATIA代表當今國際3D設計的最高水平,支持包括產品需求定義、方案架構設計、詳細設計、仿真分析等在內的復雜機電產品系統開發流程,廣泛應用于航空 航天、汽車制造、造船、電子/電器、消費品等行業。
    產品介紹
    復雜機電產品系統開發流程
            隨著電控技術應用越來越廣,機電產品功能配置越來越豐富,功能及失效模式越來越復雜,涉及機械、電控、電氣及嵌入式軟件等多領域開發,傳統產品開發手段越 來越不能滿足要求。基于V模式開發理念以及基于模型的系統工程開發平臺,可以滿足復雜機電開發過程中遇到的功能及軟件重用,以及可追溯性、多學科協同設 計、機電一體化開發等需求,如下圖所示: 
     
            基于模型的系統開發流程,支持從最初的需求定義、功能設計、邏輯架構設計到詳細物理設計,可實現全過程的協同及全過程可追溯性,同時還支持復雜機電產品性 能建模和分析、系統安全可靠性評估,以及測試驗證。這種模式特別適合于飛機、汽車、衛星等機電產品系統研發過程,典型的客戶包括寶馬、路虎、標致、空客 等。
     
     
            以飛機環控系統系統開發過程為例,項目經理定義工作任務分工,由系統架構工程師在指標數據庫中定義環控ECS系統的設計指標,系統總體功能架構。然后指標 分解到熱架構工程師,然后基于RFLP工具定義環控系統的設計空間和成本、初始的布局設計、方案設計。然后基于Dymola工具創建熱設計的系統模型,其 中座艙部分的局部細節模型,以CFD專業工具通過仿真計算得到擬合的響應面模型。將該響應面模型集成到系統模型中,應用多學科優化工具進行試驗設計和敏度 分析,在其基礎上進行優化設計,得到最佳的方案設計。在該方案設計基礎上,進行設計協同評審(CATIA)、系統性能評估(Dymola)、系統可靠性評 估(SafetyDsigner)。在集成仿真驗證系統SLM中完成需求驗證,最終確認將該方案設計發布到數據庫中,完成完整的快速方案設計的過程。
    1. 需求驅動設計(Reqtify/ENOVIA)
            復雜機電產品,需要解決從需求捕捉、需求分解、需求關聯,到需求確認及驗證等全部過程。基于Reqtify,與60多個軟件工具具備接口,能夠獲得各種類 型的需求,執行需求可跟蹤性以及影響分析,支持ISO26262、DO178B、DO254、IEC61508、CMMI等認證過程。通過 Reqtify,可實現頂層需求(Doors)與ENOVIA系統需求中心RMT的同步。通過ENOVIA的需求中心RMT,可實現有效地管理多變的需 求,同時實現需求與產品設計和驗證過程(架構設計、詳細設計、仿真測試、功能確認和驗證、運行維護及客戶反饋等)的全周期關聯,實現雙向的可追溯性,從而 有效實現需求指導產品開發的全過程。
     
    2. 系統功能架構設計(RFLP)
            系統功能架構設計支持復雜機電產品系統功能定義、功能分解及功能設計,以滿足產品設計需求。基于RFLP系統工程的F/L編輯器,以2D框圖方式,定義產品功能及功能分解,同時用箭頭表述功能模塊之間的邏輯及信號關系。
            系統功能設計還可以支持電子電氣架構設計,包括硬件架構拓撲以及軟件架構拓撲,并能夠實現功能在硬件設計層面的映射。
    3. 系統方案設計和仿真驗證(RFLP/Dymola/SD9/FT9/CATIA)
            為了實現機電系統功能,可基于2D框圖及3D視圖的表現形式,生成具體的方案設計。在方案設計階段,需要考慮系統3D布局設計(數字樣機)、系統性能樣 機、系統安全評估等方面的內容。基于多學科性能模型Dymola進行聯合仿真,可用于快速判斷方案設計的性能指標。通過Safetey Designer(SD9/FT9)可進行功能失常分析,通過故障注入判斷方案設計的可靠性能否滿足設計指標。
     
    3.1 系統3D布局設計(CATIA)
            基于CATIA、Pro/E等CAD工具,可建立機電產品的概要外形及布局設計,用于整體布局設計、線纜及管道布局設計、重量分布設計等,可以在初期快速判斷方案設計的重量指標、空間指標、連接關系及干涉檢查。
    3.2 系統多學科建模仿真(Dymola/FMI)
     
     
         
            機電產品的總體性能,需要考慮機電熱等多學科特點。基于多學科建模工具Dymola,可搭建包括控制、電氣、液壓、氣動、結構、熱等多學科耦合模型,用于預測復雜機電產品系統性能,并能夠與3D造型設計關聯,以有效實現性能仿真可視化效果。
            Dymola基于開源的面向物理對象的Modelica語言開發而成,具有無因果建模特點,支持復雜機電系統正向及逆向設計。Dymola擁有眾多不同行 業的專業庫,如動力總成庫、車輛動力學庫、空調庫、液壓庫、氣動庫、熱庫、柔性體庫、控制庫、機械庫、電氣系統庫等,已經廣泛用于汽車、航空、航天、工業 領域等。典型的應用包括汽車空調系統、動力總成匹配設計、車輛動力學、新能源汽車能量管理系統等建模和仿真分析,飛機的液壓起落架、飛控、環控、發動機系 統、能量管理系統等性能建模,以及多電飛機虛擬鐵鳥測試。
            傳統電控系統開發的Simulink建模方式描述物理對象過于簡單,Dymola可建立對象的物理方程,從而更細致、更準確地模擬被控對象的性能。 Dymola支持通用數據接口FMI,可實現與MATLAB/Simulink聯合仿真,更好地模擬機電產品(Dymola模型用于模擬被控對象,而 Simulink可用于模擬控制策略)的性能。同時,Dymola支持物理模型轉換為實時C代碼和下載實時仿真機,執行HIL測試。典型用戶包括空客、寶 馬、標致、路虎、福特、大眾等主流航空及汽車客戶。
    3.3 多學科仿真數據交互和聯合仿真(FMI)
            復雜的機電產品開發過程中,如何有效地集成各供應商的模型和數據,同時保護設計數據以實現設計早期的模型集成和仿真,是擺在OEM面前的難題。達索公司提 出第三方開放的數據接口FMI機制,任何軟件工具只要開發FMI接口,就可有效地將模型數據通過FMI/FMU導入/導出,并有效的實現聯合仿真。目前已 經有32個軟件工具實現了FMI接口,典型工具有Simulink/AMESim、DSH Plus、NI/ETAS、Simpack等。
    4. 基于模型系統安全評估(Safety Designer)
     
           為了有效地驗證復雜機電系統方案設計的安全可靠性,基于Safety Designer的SD9模塊可創建各個系統的功能模型,由系統模型可自動生成故障樹。通過Safety Designer 的FT9可計算該故障樹的可靠性。同時在模型中,可方便建立系統各種失效模式,對系統方案設計的安全性能進行早期評估。Safety Designer目前已廣泛應用于飛機、汽車、核電等行業的系統安全分析工具,可用于系統風險評估、系統性能優化(減少失效風險)、系統正常運轉輔助培訓 等。典型應用包括空客A320飛控、燃油、發動機系統安全評估、火車TCMS系統、潛艇動力系統等。
    5. 產品協同設計CATIA
     
            復雜機電產品的詳細設計包括機械本體設計和電控系統設計。CATIA V6集成各學科的設計知識進行有效管理,其獨創的羅盤功能使得復雜產品結構組成更加清晰,有助于協同設計和開發。它采用單一的數據源,構建實時協同平臺, 讓所有人員實時參與產品開發。通過簡單易用的操作界面、高效的搜索功能、強大的分析功能,實現產品的協同與共享。對機電產品的本體設計包括機械設計、曲面 造型設計及管道/電纜布局設計等。
    5.1 產品機械本體設計
     產品機械設計(基于MBD的設計)
            CATIAV6為機械工程師提供了高效的3D建模工具,可建立模具設計、復合材料、鈑金件、焊接、機械加工等機械產品,包括3D公差與標注、運動機構仿 真。CATIAV6廣泛使用混合建模關聯特征和靈活的布爾運算相結合的方法,允許設計者靈活使用多種設計手法進行參數化處理。
      產品曲面造型設計
            CATIA V6基于ICEM Surf (曲面魔術師)設計任何類型的曲面,如A級曲面、逆向工程得到的外形曲面。ICEM Surf作為汽車A級曲面設計的標準,是全球知名曲面設計公司的首選建模工具。其高級實時渲染工具,可將機電產品與各種環境融合一起,產生高質量的逼真效 果圖,適合用于展示和設計評審。
      產品管道及電纜設計
            CATIA V6適用于在虛擬樣機中進行大規模管道、線束設計,根據電氣邏輯和管線規格進行線束的詳細設計,具有強大的3D布線功能,并可以支持在ENOVIA中對電氣產品結構進行配置和BOM管理。
    5.2 產品電控系統設計和開發(Control Builder、Autosar Builder)
      控制系統的建模和實時仿真測試,可基于 Control Builder來進行基礎測試,包括控制系統功能指標建模、定義硬件架構、代碼生成(PLC、ECU等)、系統仿真和驗證、模型重用和測試等。 Control Builder可用于工業自動化和機電嵌入式系統的仿真和測試。通常可應用于鐵道、船舶、能源、生命工程、制造工廠以及加工流程等領域。鐵道行業是主要應 用市場,其典型應用包括牽引制動系統、列車運控、鐵路信號系統的集成仿真和測試(典型客戶有西門子、ALSTOM、龐巴迪等)。
    6. 產品仿真驗證
            產品詳細設計,通常需要利用各種CAE分析工具驗證產品各項性能,包括結構剛強度、動力學特性、振動噪聲、溫度及熱應力、流體及氣動特性、電磁及EMC特性、光路及成像質量等。
    6.1 結構仿真分析ABAQUS
            基于世界領先的結構非線性仿真分析工具ABAQUS,可解決結構線性分析(剛強度分析)、復雜非線性問題(接觸、大變形等)。ABAQUS除了能解決大量 結構(應力/位移)問題,還可以模擬多物理場分析,如流固耦合、電磁耦合、磁熱耦合、熱結構耦合等。目前ABAQUS已被全球工業界包括汽車、航空、核、 建筑等行業廣泛應用。
      ABAQUS/CAE:前后處理模塊
            具有良好的人機交互界面。采用了基于特征的參數化建模方法;可以通過函數關系定義外載荷的不均勻分布;支持各種高級ABAQUS材料,如超彈性材料、金屬和非金屬材料等;通過直觀的界面操作可以定義各種接觸方式。
      ABAQUS/Standard:隱式求解器
            可用于分析線性到復雜非線性問題,模擬多物理場問題,包括熱固、熱電、壓電、流固/聲固耦合分析等。可通過用戶子程序以加強處理問題能力,如用戶自定義材料、單元或接觸特性等。
      ABAQUS/Explicit:顯式積分
            提供全面瞬態動力學分析技術,如電子產品跌落試驗及氣囊展開分析等。能夠高效處理接觸和其他非線性問題,如高溫金屬軋制和鈑金沖壓等。擁有自適應網格功能,適用于大量材料發生嚴重變形等問題。
      ABAQUS/CFD:可進行不可壓縮流體域的流動計算(層流、紊流),得到流體流動相關特性結果。
      FE-SAFE:結構疲勞分析工具
      接口模塊:支持CAD模型導入,如CATIA V4/5/6、IDEAS、Pro/E、ADAMS/MOLDFLOW等。
    6.2 集成驗證平臺SLM(仿真分析和試驗)
     
            復雜機電產品涉及的學科較多,需要集成機械、電控、氣動、流體等多學科仿真分析工具,進行集成設計和仿真驗證平臺。達索SLM平臺基于ENOVIA V6平臺架構,通過關聯設計指標庫,同時集成CAD設計、CAE仿真分析驗證工具及試驗結果和報告,形成設計指標看板。通過設計指標看板,可方便查看各類 設計指標被仿真或試驗驗證的結果。該仿真驗證平臺可實現以下功能:
      仿真流程定義和管理
            SLM可集成管理各種仿真流程,還可將設定好的流程升級為仿真模板,供其他人員來引用,從而大大提高效率。模板實際上還將仿真知識固化成為企業的自有知識產權,可以永續使用。模版化的方法還能夠將企業仿真分析人員流動對企業仿真工作的影響降至最低。
      仿真數據管理
            通過仿真流程將仿真數據統一存儲和管理起來,將分析過程中各種文件及數據有效的組織起來,實現數據可查詢、可追溯、可共享。
      多學科優化
     
            SLM支持多學科的優化,將世界著名的Isight軟件及相關優化技術集成到SLM平臺中,提供試驗設計、近似模型建模、設計優化、蒙特卡洛分析以及六西格瑪設計等功能。
      分布式協同仿真與流程自動化
            SLM可以利用Fiper復雜的工作流程實現仿真中的多學科分析。用戶可以把一些成熟的、經常使用的工作流進行組裝和封裝,形成新的插件;還可以方便的發布插件,以及利用別人發布的工作流插件搭建新的流程。
            通過SLM平臺,可形成產品研發過程中統一的集成驗證系統,有效地管控各類仿真模型、仿真及試驗數據、仿真及試驗流程、仿真及試驗結果,并形成自動化集成 測試流程模版,用于對產品各個學科的綜合性能進行批量自動化測試,用于驗證產品開發從MIL到HIL各階段的性能。同時結合多學科優化設計方法,可有效實 現仿真驅動優化設計的全過程。
    7. 產品數字化制造(DELMIA/Intercim MES)
    7.1 數字化工藝及制造DELMIA
     
            基于DELMIA,可提供市場上最完整的3D數字化工藝設計、制造和數字化生產線解決方案。DELMIA在國內外廣泛應用于航空航天、汽車、造船等制造行 業,其中航空典型用戶有波音、空客、成飛等,汽車典型用戶有奔馳、豐田、通用、大眾等。 DELMIA通過3D圖形仿真引擎對整個制造和維護過程進行仿真和分析,得到諸如可視性、可達性、可維護性、可制造性、最佳效能等方面最優化的數據。
      DPE:數字化工藝資源規劃
             DPE基于BOM表和CAD產品模型數據,提供工藝和資源規劃應用環境,提供了裝配流程圖及高性能的可視化工具,清晰地定義了材料、人和設備資源之間的 關聯,以及裝配時間分析和勞動力需求評估。DPE通過在產品設計初步階段產生的EBOM或DMU數據,也可編制或重用已有的工藝,產生總工藝設計計劃、工 藝圖表、工藝細節規劃、工藝路線等。 
      DPM:數字制造工藝仿真驗證
    DPM提供工藝細節規劃和驗證應用環境,將DPE產生的結構和圖表,結合生產制造規則形成三維虛擬制造環境,構造3D工藝過程,分析產品的可制性、可拆卸性和可維護性。 
      VNC:虛擬數控加工仿真驗證
            利用DELMIA自動識別機加工特征功能,識別零件制造特征并創建機加工序;可對3D機加工工藝進行仿真驗證,可利用仿真后處理器自動生成NC代碼,直接下載到實際數控中心進行零件數控加工。
      Human:數字化人體仿真評估
            DELMIA提供了工業上第一個商用人體工程模型。支持全過程的人機過程仿真,分析人在虛擬環境下的視野區域、操作過程、姿態舒適性、勞動安全性等,根據 多種國際標準評估人機功效。人體工程學仿真包含了操作可達性、可視性、可維護性仿真、人體工學/安全性仿真,及統計人員消耗的時間和能量等。
     
      Robotics:加工機器人仿真驗證
            DELMIA機器人庫中包含持續的更新超過800個經過驗證的機器人模型。其標準機器人庫包括ABB、Fanuc(法納克)、 Hyundai(現代)、 Kawasaki(川崎)、 Kuka(庫卡)等。
            DELMIA中的機器人模塊可完成連續軌跡控制加工工藝(如涂膠、倒角、焊接)、多點加工工藝(如鉆孔、鉆鉚、锪錐孔)、表面加工工藝(如噴漆、表面拋 光、無損檢測)、機器人離線編程等。用戶可以在DELMIA中創建機器人運動的機構,研究可達區域,進行多個機器人的編程,并將機器人程序發送到車間現 場。
      QUEST:物流過程分析驗證
             用于仿真與分析加工工藝流程的工具。通過直觀的仿真,技術人員能及時發現生產中的問題,并能立足全局對生產線的布局方案、工藝方案進行評價。
    7.2 車間制造執行系統(Intercim MES)
     
           Intercim公司是制造與生產運營管理軟件的市場領導者。Intercim MES系統集成生產過程中的3D數據信息,實現從車間訂單接收、車間數據采集簽名、不合格品處理工作流程和實時管理,到質量預測與實時警告、最佳業務實踐 探索,再到生產看板管理整個過程中各部門之間協同工作。
    8. 產品數字化體驗(3DVIA Composer/3DVIA Studio)
            復雜機電產品設計復雜,產品功能展示和體驗顯得尤其重要。3DVIA為銷售、產品營銷、培訓和支持人員創建直觀的三維交互式應用程序。利用3D強大功能,可為客戶、合作伙伴和相關人員提供更清晰、更易理解的產品宣傳,能夠更好理解并掌握復雜信息。
    8.1 產品數字化文檔發布和展示工具(3DVIA Composer)
            3DVIA Composer幫助您轉換現有3D設計數據,使您能夠更快地創建和更新高品質的產品可交付件,包括文檔、技術圖、動畫和交互性3D體驗。3DVIA Composer還使產品可交付件能夠在設計流程早期被創建出來,同時加快產品面市,并最小化設計變更時返工帶來的成本。將3D設計直接更新到產品爆炸視 圖、宣傳文檔及培訓動畫中,用于產品售后文檔編制、銷售、市場推廣、客戶服務、培訓、支持和維修等方面。
    8.2 沉浸式3D逼真體驗工具(3DVIA Studio)
     
             3DVIA Studio 是全新的三維視景仿真集成開發軟件,專門為服務提供商、企業、科研機構和研發團隊快速開發和部署交互式三維應用程序的設計研發平臺,其開發環境由AAA級 實時渲染引擎和協同開發框架構成。3DVIA Studio Pro能讓美工人員、工程人員、開發人員,甚至是大型開發團隊通力協作,快速設計、開發和發布三維應用程序或沉浸式虛擬現實軟件系統。可用于協同設計評 審、產品仿真展示、體驗式市場推廣和虛擬現實等項目。
    9. 產品生命周期管理平臺PLM(ENOVIA)
     
            傳統PDM系統通常只用于管理3D CAD模型。復雜機電產品開發過程中將產生大量模型、文檔、數據,包括3D設計、E/E架構設計、多學科仿真模型、總線架構、ECU功能設計、嵌入式代 碼、試驗報告等,通過統一數據管理平臺ENOVIA,相關模型和數據可得到有效管控,實現結構-電控-電氣-嵌入式軟件等多學科一體化設計和管理,同時 ENOVIA還支持產品需求設計、功能設計、邏輯方案設計等完整產品設計流程數據,支持3D搜索、版本管理及設計過程中的可追溯性分析等。
            ENOVIA融合了航空航天、汽車等行業領先企業的最佳實踐經驗,基于自身平臺一流的開放性和擴展性,對機、電、軟數據進行統一管控,真正實現多學科協同 設計,滿足復雜產品開發需求。目前全球超過850家公司、幾十萬用戶都在使用ENOVIA,典型客戶包括寶馬、本田、阿爾卡特、通用電氣、IBM、英特 爾、諾基亞、飛利浦、索愛等。ENOVIA主要特點和功能包括:
      項目管理(ENOVIA項目中心模塊):ENOVIA項目中心為企業開展多項目管理,提供項目規劃模板、資源沖突管理以及項目分解、項目跟蹤、成本管理、風險分析、項目審批等功能,確保企業項目能夠實現監控和管理。
      產品設計和配置管理(ENOVIA工程中心模塊):工程中心管理產品工程數據、編碼規范,可以對產品工程數據和流程進行電子定義、編輯、管理、發布和查看。借助該中心可以大幅度縮短工程變更申請(ECR)和工程變更命令(ECO)的周期。
      BOM管理(ENOVIA 產品中心模塊):產品中心允許用戶定義、編輯、管理和查看產品定義。用戶可以創建普通物料清單,和與工程部編號、文件、信息和工藝流程有關的產品結構。
      異構CAD接口(ENOVIA xCAD接口):ENOVIA支持PRO/E、UG、SW等MCAD模型集成,以及Cadence/Mentor等ECAD模型集成,支持MCAD/ECAD交互數據。
      與其他信息系統接口(ENOVIA xPDM接口):ENOVIA支持Windchill、Teamcenter等其他PDM系統,SAP、用友等ERP系統接口。
    ENOVIA其他模塊還包括數據管理、供應商管理、企業異地協同設計等。
     
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