1、Engineer Innovation with Digital Twin 利用數字化雙胞胎實現產品創新世界在變化從單一機械產品到集成機械，電子，軟件的 智能系統從限定的選擇到大批量定制和個性化從已知的材料和生產方法到 復合材料，革新的生產方法從互聯網到系統的系統和物聯網時間-質量-成本公司必須改變他們的工程實踐，否則將面臨被淘汰的風險Page 4如何應對這些挑戰？Page 5利用綜合數字化雙胞胎實現數字化轉型運營產品生產綜合數字化雙胞胎基于數字化雙胞胎重塑產品性能工程粗略近似真實脫節可控集成單一自動智能產品數字化雙胞胎高效縮短研發周期真實增強決策信心連續推進企業協同探索產生創新設計實現產品創

2、新LMS Virtual.Lab LMS Samtech NX CAENX NastranSimcenter 3DSimcenter PortfolioCapabilitySpeedUsabilityPreScan,Madymo,Delft-Tyre Engineering ServicesMagNet,ElecNet,ThermNet OptiNet,MultiNetSimcenter Portfolio實現產品創新SimcenterEngineer innovation Simulate. Explore. Test.Siemens eAircraft用集成系統環境開發電力推進系統“我們只

3、能在西門子SP260D電機中開發如此巨大的功率密度5.2千瓦/千克，因為我們從 一開始就基于集成的Simcenter性能仿真套件開展了這項工作。”Dr. Frank Anton, Head of eAircraft在只有少量數據可用時進行快速的設計 空間探索虛擬整合：在制造之前進行飛行在發送給供應商之前進行系統規驗證用于顛覆性創新的集成多層次方法評估電機和電池冷卻策略結合飛行動力學進行電驅傳動系統的驗證多尺度和多領域的系統選型耦合系統和3D的飛行模擬Page 9SimcenterTM PortfolioFuture Proof增強決策信心推進企業協同縮短研發周期和提 高投入產出比產生創新設計P

4、age 10SimcenterTM PortfolioFuture Proof增強決策信心多物理場多置信度行業工程經驗TestSystemCAEGM利用多物理場模擬真實工況Simcenter STAR-CCM+多物理場 性能模擬NX CADSimcenter AmesimR&R熱-機械耦合性能工程熱-結構耦合分析設計工具與仿真 工具一體化整機動力學模型整機熱分析模型葉片-機匣間隙的綜合分析完整、一致的整機模型Simcenter 3DNX CADSimcenter STAR-CCM+Page 13GKN Aerospace基于Simcenter設計安全可靠性能優異的起落架系統仿真與三維多體動力學

5、仿真相結合真實準確的全要素模型，包含柔性機構、 吸振系統、作動系統和輪胎實施高效的仿真工作流程聯合仿真模型起落架裝配體“加快研發進程， 至少節省30%的研 發周期”Simcenter 3DSimcenter AmesimPage 14Ford實現冷卻系統、能耗的最佳匹配實現冷卻系統性能目標，并滿足系統能耗/經濟性需求油箱頂部溫度車輛阻力，冷卻液質 量流量21TeamcenterPage 15為了能量管理 的子系統與系 統之間的平衡Simcenter STAR-CCM+Simcenter AmesimAUTO OEMs虛實結合的系統在環測試通過駕駛員/車輛在環方法實現驗證工作的提前系統仿真3D

6、多體動力學交通環境實時“Digital Twin”虛擬和現實的結合通過系統在環方 法前置測試負荷Simcenter EngineeringSimcenter AmesimSimcenter 3DSimcenter PrescanPage 16Airbus通過飛機地面共振試驗支持適航認證幫助客戶大幅提高 飛機地面共振試驗（GVT）效率A350-900機型:GVT試驗時間從過去1個月縮短至9天A350-1000機型:GVT試驗時間從過 去1個月縮短至2天Simcenter EngineeringSimcenter TestPage 17AUTO OEMs多屬性平衡及優化兼顧車身剛度、操穩、耐久以及

7、碰撞安全性能的車身減重優化在保持車輛的車 身剛度、操穩、 耐久以及碰撞安 全等性能的同時， 最小化車身重量， 以獲取更佳的動 力性和更低的制 造成本目標減重（減重20% )目標成本（降低10%）NVH碰撞安全操穩動力性經濟性空氣動力學耐久車身強度BASELINE 多目標 優化Simcenter Data ManagementSimcenter Engineering平衡車輛各項性能Simcenter AmesimSimcenter 3DSimcenter STAR-CCM+Simcenter TestPage 18AUTO OEMs整車能量管理為整車動力系統開發進行油耗指標分解整車測試仿真物理

8、模型控制多級復雜度多學科通過整車能量管理 優化實現 7% 的油 耗降低深入分析集成測試 和仿真能量流對標能耗優化替代方案分析環境艙，駕駛機器人，專 用的傳感器布置方案Simcenter AmesimSimcenter EngineeringPage 19SimcenterTM PortfolioFuture Proof產生創新設計智能設計探索數據分析可視化Page 20Kawasaki通過空間探索提高葉片冷卻效率3D CADVelocitiesTemperaturesFilm Cooling Effectivenesslowest=0highest=1cooling air jetscooli

9、ng holescross flow提高燃氣輪機效 率和可靠性自動過程NX CAD 中進行參數化3D 幾何模型的改變STAR-CCM+ 中參數化的 3D CFD 模型“Together with STAR-CCM+ and NX, HEEDS helps us discover better designs faster.” Dr.-Ing. Karsten Kusterer, B&B-AGEMA“Together with STAR-CCM+ and NX, HEEDS helps us discover better designs faster.” Dr.-Ing. Karsten Ku

10、sterer, B&B-AGEMASimcenter STAR-CCM+HEEDSNX CADPage 21Daimler通過風洞試驗、結合仿真優化風噪性能風洞試驗測試結果 與流體、3D聲學仿 真工具的結合，幫 助客戶更高效的改 善汽車風噪性能風洞測試 (Simcenter Test)高度自動化的測試方案極速完成100 個麥克風以上規模的聲學測試與分析聯接內場與外場測試結果，識別外部 噪聲源仿真(Simcenter STAR-CCM+) -試驗比較Simcenter 3DSimcenter STAR-CCM+Simcenter TestPage 22SimcenterTM 創成式工程通過組合優

11、化生成最優的 (H)EV 動力系統架構動力系統構架 優化Simcenter AmesimSimcenter EngineeringPage 23SimcenterTM 創成式工程通過拓撲優化進行部件設計部件的創成式設計Simcenter 3DNX CADPage 24SIEMENS增材制造技術工業化應用創成設計拓撲優化輕量化設計幾何調整校核驗證增材制造模擬打印精加工與檢測設計 仿真制造一體化 工業經驗工業化應用端到端的解決方案數據關聯 &迭代優化Simcenter 3DNX CAD/AM/CAMPage 25STAR-VRSTAR-CCM+中的虛擬現實技術利用虛擬現實深 入研究及創新Simce

12、nter STAR-CCM+Page 26SimcenterTM PortfolioFuture Proof推進企業協同開放性物聯網和工業云數據和流程管理Page 27實現互聯的“數字化雙胞胎”云與物聯網幫助 實現互聯的數字 化雙胞胎Simcenter STAR-CCM+Simcenter 3DSimcenter AmesimSimcenter EngineeringSimcenter TestPage 28數據與流程管理系統仿真模型管理連接系統架構和需求管理包括閉環驗證和確3D仿真模型管理連接設計需求和CAD試驗模型管理需求驗證閉環Teamcenter: 確保信息的連續性與多領域的可追溯性提

13、高協調效率 通過PLM生態系統實現協同創新TeamcenterTestSystemCAE數據 管理Page 29流程管理SimcenterTM PortfolioFuture Proof縮短研發周期和提高投入產出比計算資源的靈活部署工程服務 &技術支持流程&用戶體驗Page 30102,000 核并行 - 新的世界紀錄SimcenterSTAR-CCM+2015 CFD計算最高并行紀錄20億網格計算效率60,000 核并行-93%71,000 核并行-84%79,000 核并行-79%102,000核并行-75%美國國家計算機安全協會：CD-adapco的STAR-CCM+ 在Blue Wat

14、ers上創造102,000核并行的最新世界紀錄Page 31工程服務和技術支持確保客戶的成功Simcenter支持門戶Simcenter EngineeringCustomer Support經濟性開發 動力性開發NVH開發 耐久性能開發 控制策略研發ECU研發 功能安全咨詢V&V測試CFD咨詢合作創新Page 32解決問題 共同研發 技術轉讓工程流程轉型Airbus Helicopters系統仿真模型的應用貫穿整個研發流程“Being able to anticipate a problem is a significant source of cost and risk reduction

15、.”Nicolas Damiani, Expert in Simulation and Operational Analysis確保物理模型和實時模型的精度 增強飛行模擬器的置信度飛行模擬器的實時模型液壓系統動態分析從部件/系統工程到實時仿真縮短液壓系統優化 周期為原來的1/3減少原型樣機的成 本為原來的1/4避免交付延遲懲罰Simcenter EngineeringSimcenterAmesimPage 33Hyundai Motor Company優化HEV性能“By pre-defining major calibration values using HiL simulation, w

16、e were able to reducethe number of actual vehicle tests by 40 percent.”Bang Jae-Sung, Ph.D., Senior Engineer R&D Center優化綜合性能實施基于仿真的方法&減少物理測試建立包括控制的高保真整車模型創建閉環的系統實時模型，并用于HiL驗證減少40%的實 車測試Simcenter EngineeringSimcenter AmesimPage 34Becker Marine Systems每年節省5億美元“The success of the Becker Mewis Duct dep

17、ends almost entirely on the CFD process that we use to define it. Without accurate CFD simulations, we wouldnt be able to tune each duct to the specific flow conditions generated around each hull.”Steve Leonard, Head of R&D探索 40 個設計參數，包括管道長度和直徑計算船體和螺旋槳周圍的流場6 周內節約燃料 4.5%6周內節約燃料4.5%每艘船每年節約50萬美元安裝到1000

18、+船上HEEDSSimcenter STAR-CCM+Page 35Dana通過“虛擬傳感器”方法減少物理測試“ We can definitely say that Simcenter Amesim reduced a considerable part of the development time by a factor of 5, and then we are not even talking about cost.”Dr. Lorenzo Serrao, Advanced EngineeringY-工況下能量分析通過虛擬傳感器估計裝載機鏟斗 載荷物理測試和虛擬傳感器測量通過虛擬的鏟斗載 荷測量，效率有了 顯著的提高設計評估由原來的1 到2周縮