隨著“一帶一路”建設的不斷加速推進，特別是新的基礎建設快速發展對工業設備的施工能力提出了更多更高的要求。同時，在新能源快速發展趨勢的影響下，機械設備行業的創新發展迫在眉睫，傳統的產品研發制造模式很難滿足現有的施工作業要求。為了更好的應對能源危機，更快速的響應市場需求，需要對傳統重型機械設備的機電軟一體化設計進行優化創新，縮短上市周期，提高產品整體的全球化競爭力。
針對傳統機械設備企業在產品研發早期的市場分析、能源改革設計、產品性能提升、設備智能化以及制造管理等方面進行整體創新和優化。如何讓產品在其全生命周期得到更好的管理和維護，需要統一的協同研發平臺支撐產品的轉型升級。助力企業綜合研發能力提升到新的臺階是達索系統3DEXPERIENCE平臺一直專注的目標。
達索系統3DEXPERIENCE平臺為工業設備行業的客戶提供完整的協同研發環境，支撐企業開展產品市場分析、客戶需求捕獲、項目管理、系統架構定義、產品結構設計、多專業協同、軟件開發、數據管理、虛擬驗證、仿真管理、生產制造、運維管理等全流程的業務活動。在滿足多專業人員在線協同的同時，以產品數據為主線進行全生命周期可追溯的協同研發與管理。
協作創新
達索系統3DEXPERIENCE平臺為企業用戶提供在線的設計交流環境。在3DSwym可以將設計師的想法進行交流和記錄，支持設計師以文字、圖片、視頻或設計數據的形式隨時隨地在線分享自己的設計靈感與其他用戶在協同環境中互動，好的想法與創意將被轉化為產品的設計需求。
結合設計師的創意想法，項目組可以發起相關的頭腦風暴會議，以確定產品設計的正確進化方向。達索系統3DEXPERIENCE平臺提供了組織和跟蹤頭腦風暴會議期間提出想法的工具，在3DLean每個人都可以編寫一個虛擬帖子，并按主題分組。項目組根據大家的意見匯總成“意見看板”，對建議進行評定和打分，以形成最終的被確認的產品研發方向。
經過早期的初步討論和驗證，產品經理在3DSwym將最終的創意點轉化為真實項目的產品設計需求。新的需求與產品總體設計規格建立關聯，進行統一的需求結構化管理，進而完成從最初的概念想法到實際產品設計規范的演進，確保設計的可追溯性。針對產品需求的結構化管理主要是對需求的狀態以及版本等內容進行有效管理，配合完成需求的變更與追溯管理。
針對項目經理而言，項目總體進度需要實施把控與追蹤。項目經理可以檢索開發的項目，通過該項目可以清楚地了解團隊成員的工作量，以預測潛在問題并做出正確的決策；還可以按項目任務、成員進行篩選，或查看可視化的甘特圖以了解任務的相關屬性，與項目相關的所有信息也可以快速訪問。
3D創意設計
在機械設備早期設計階段需要針對其人機工程學進行充分的考慮，以確保操作人員有更舒適的人體姿態應對不同的使用場景。通過達索系統3DEXPERIENCE平臺可以自定義不同的人體參數生成對應的人體模型，在人體姿態、視角調整、操作空間、操作安全等方面進行更科學的早期確認。以不同參數的人體模型姿態作為產品的結構設計參考，提高各設計細節的正確性。在挖掘機操作室定義人體模型對各操作場景進行真實模擬。
為了更好地捕捉產品設計師的設計靈感，快速表達設計思想，達索系統3DEXPERIENCE平臺的客戶端支持用戶通過手繪的方式在沉浸的三維空間發揮想象，創建概念設計模型。基于人體模型的上下文設計環境，對機械座艙強大的3D草圖繪制功能為產品的外形創意設計以及人機工程學提供有力的支撐。
在產品設計的材料定義階段，需要應用不同的材質選擇對設備模型進行渲染，目標是可視化最終產品的外觀，對產品進行最真實的表達。借助達索系統3DEXPERIENCE平臺，可以測試多種材料的可視化效果，還能夠檢測材料是否符合定義的形狀，并根據需要進行修改調整。
通過渲染高質量的圖片場景，內飾設計師可以對整個座艙中材料的渲染進行可視化，并檢測光線和材料的組合匹配是否存在設計的缺陷。還可以在不同的照明條件下檢查最終產品的真實視覺效果。正如我們所看到的，所有的設計階段都在同一個平臺上工作，確保了最初想法和最終設計之間的連續性。
為了確保產品初步設計符合人體工程學的要求，我們可以使用虛擬現實技術進行設計審查。通過以1:1的比例對座艙進行可視化，更容易驗證座艙內部所有部件的協調性。達索系統3DEXPERIENCE平臺使您能夠即時可視化任何產品，我們可以通過經典的虛擬現實進行可視化，還可以使用虛擬現實中的人物來代替操作員的真實操作場景。因此，我們通過從其他角度驗證設計并優化這個新座艙的設計審查。
設備HVAC性能優化
產品設計團隊可以重用工程設計模型來模擬和驗證其是否滿足所有的設計要求，例如對操作室HVAC的氣流模擬、熱學仿真以及噪聲感知驗證等內容。產品設計師和仿真工程師通過達索系統3DEXPERIENCE平臺強大的集成能力與多專業的仿真工具進行集成仿真驗證，針對產品的機械受力、氣流狀態、噪聲感知、熱傳遞等方面進行仿真和設計優化。在迭代過程中以全數字化的模型作為設計依據，減少樣機的試制，高效且低成本地完成測試和設計優化。
在協同的產品研發環境中，設計師通過ENOVIA網頁端可以對集成的仿真驗證結果進行動態瀏覽，為產品研發團隊的協同協作提供了更多的便利。
嵌入式軟件開發
隨著工業設備的新能源轉型發展，產品的電氣化隨之增強，產品的硬件與軟件集成面臨更多的挑戰，管理電子和軟件組件是確保所有嵌入式系統正確運行的關鍵。軟件工程師團隊需要定義和管理硬件和軟件之間的完整可追溯性，包括軟件代碼程序和EBOM的管理。在達索系統3DEXPERIENCE平臺針對軟件管理主要包括：
1)軟件架構定義：在控制器中實現代碼計算的輸入和輸出；
2)硬件架構定義：制定運動機構的物理運動狀態和工作模式；
3)建立軟件與硬件的連接：使代碼能夠高效地驅動運動機構完成對應的工程場景。
達索系統3DEXPERIENCE平臺實現嵌入式的軟件開發分為四個步驟去完成。第一步定義產品的功能視圖，通過頂層功能關系圖表達產品或部件之間的功能清單和功能鏈；第二步定義產品的軟件邏輯架構，以功能視圖為設計依據搭建軟件的組成模塊，對模塊的輸入輸出信號進行定義；第三步進行代碼開發和測試，通過系統架構模型作為源代碼開發的輸入，在嵌入式軟件開發模塊基于架構模型生成對應模組的軟件包，結合源代碼管理工具完成軟件的測試工作并記錄測試過程；第四步是模型數據的追溯，對產品的設計需求、功能清單、邏輯架構、軟件代碼等數據進行全局追溯，表達不同維度的數據關聯關系。
產品市場營銷
在協同研發平臺完成產品的設計后，市場部的營銷人員不需要等待產品生產后再去拍照并制作營銷材料。借助達索系統3DEXPERIENCE平臺，我們能夠根據工程模型數據創建營銷圖片及相關的資料。經過高質量渲染的產品圖片和視頻場景，可以突出表達產品的設計特點，為產品市場宣傳提供保障。
結束語
達索系統3DEXPERIENCE平臺可以讓來自不同團隊的人員進入產品協作研發環境，以便在同一項目中進行創新和協同設計。產品研發人員結合他們的技能以及對平臺不同應用程序的互聯應用，優化機械設備產品的設計質量和用戶體驗，滿足各類設計要求，加快設計周期。結合產品的軟件開發為越來越多的軟件驅動的互聯機器實現新的創新設計。
達索系統 C&SI 合作伙伴
達索系統開發合作伙伴
