在当今数字化时代,新兴技术正在深刻改变着各行各业的生产方式和商业模式。特别是在制造业领域,数字化转型已经成为企业提升核心竞争力的关键。正如PTC公司中国区CTO施战备所指出的:"在过去一两年来,有很多数字化技术在冲击着整个工业领域,首当其冲的就是AI。"除了人工智能,包括数据敏捷性、高性能计算、数物融合等新兴技术都在推动工业领域的创新。施战备强调:"工业企业在产品数字化转型过程中必须要考虑这些问题。"面对数字化浪潮,制造企业亟需先进的设计工具来提升研发效率,加速创新。
作为PTC公司的明星产品,Creo计算机辅助设计(CAD)软件以其强大的功能和持续创新而闻名业界。正如PTC全球资深副总裁兼大中华区总裁刘强所言:"PTC承诺Creo每年都会有一个主要版本的更新,这次是Creo 11,这也是我们按照惯例针对每一个更新版本,向媒体报告一下Creo新版本的发布会带来哪些主要功能的提升。"
Creo 11:全方位赋能制造业数字化转型
Creo 11在多个方面实现了重大突破,全方位提升了设计效率和产品质量。首先,在AI赋能设计方面,Creo 11深度融合了人工智能技术,推出了AI设计顾问功能。施战备介绍道:"PTC希望借由这样的功能,帮助企业将自己的设计知识和经验沉淀下来,尤其是对结构设计工程师来说,其工作中最头疼的部分,恐怕就是用什么样的方式可以最快最好地去满足设计的目标?"
针对轻量化设计需求,Creo 11大幅增强了复合材料设计能力。PTC公司Creo首席顾问陈利民表示:"Creo从10版本开始就已经推了复材模块。可能大家就比较好奇,什么是复材设计?复材其实并不是一个新的技术,很多年前就有,但是有些专业的复材软件也存在一些弊端,比如说它在复材设计做完以后的制造过程会经常出问题,或者说有些我们友商的一些复材设计工具与PTC的整个生态,与Windchill不能很好地融合,所以很多PTC的客户就希望PTC的设计工具也具有复材设计的能力。"
陈利民进一步解释了Creo 11在复材设计方面的具体增强:"在Creo 11里,系统提供了包括层过渡、层压部分和悬垂增强功能;以及基于区域的层和芯,使用'区域层'自动创建多层;还有铺层取样,报告层压板上任何一点的局部铺层堆叠信息,并能够创建激光投影文件,支持LAP 和 VIRTEK 系统。从而使得设计师可以更易于管理和可视化层,自动快速建多层,最终提升制造效率。"
在基于模型的定义(MBD)方面,Creo 11进一步完善了相关功能,推动制造业向无图纸化生产迈进。陈利民解释道:"MBD是整个离散制造业发展的一个趋势,简单讲,就是从200年前开始,我们都是画二维图,最近的几十年我们在电脑上画二维图。但是整个行业都有一个诉求:我不想再画二维图了,我想在画完三维图后,直接在三维图上标注需要的尺寸、公差、光洁度等等。"
创新技术融合:仿真驱动设计与可持续设计
通过与ANSYS的深度合作,Creo 11实现了设计和仿真的无缝集成。陈利民指出:"Creo 11基于ANSYS的仿真引擎有两个解决方案:一个就是实时仿真,这种就很快,几秒钟就可以出来仿真结果,所以在Creo里面或Windchill里,是不需要存储这个结果的;另一个就是比较复杂一点的非线性计算,就是高精度的仿真分析,这部分的仿真分析可能需要几个小时。"
关于Creo 11在仿真方面的具体增强,陈利民补充道:"在Creo 11里,我们重点增加了针对瞬态结构的分析。即当构件受的力不是一个恒定的力,是随时间变化的,例如在很短的时间里面受的力有很大的变化,这就是所谓的瞬态结构场景,这是一种比较高级的仿真。"
在全球日益关注可持续发展的背景下,Creo 11提供了强大的可持续设计工具。施战备强调:"从产品的碳足迹来说,不是说80%的碳足迹产生在设计阶段,而是说产品产生碳足迹80%的因素,都是在设计过程当中就已经决定了。也就是说,设计完产品之后,其80%的碳排放都已经基本决定了,改变不了。"
施战备进一步解释了Creo 11在可持续设计方面的功能:"Creo 11就可以在帮企业用户解决相关的问题:一方面是帮助企业选择更好的材料;另一方面通过创新设计降低企业碳足迹,例如三维打印。"
为满足全球化协作需求,PTC推出了Creo+,实现了全功能SaaS化。施战备解释道:"所谓在线协作,不是说我今天做完设计的一部分内容,上传到网络,然后你再去下载,就是在线协作。而是说共同负责同一个设计任务的工程师,其中任何一个设计师所设计的每一个结构,其他的设计师马上就能看到,而且任何一名设计师随时做出的修改和调整,在其他设计师负责的部分里,也会随即发生相应的改变,这样才算是在线协调。"
Creo 11落地应用好评如潮
Creo在全球范围内已帮助众多制造企业实现数字化转型,提升研发效率。以骊住集团为例,该集团全面采用基于模型的设计流程,实现了从工业设计到生产制造的全流程数字化。陈利民表示:"对于骊住集团来讲,最大的收益就是时间的节省:其产品只要前端的工业设计将外形进行了修改,那么后续的详细设计、仿真、模具设计、数控加工等各个环节都会自动修改,因此跨部门之间的重复建模、数据不能自动传递......这样的情况就完全避免了。"
在美国,一家主要家电制造商在14个工程用例中部署Creo Simulation Live和Creo Ansys Simulation,实现了设计过程中的实时仿真。陈利民介绍:"这一改变由于减少了设计的迭代,让他们节省了4300天等待仿真部门的时间。"
康明斯通过采用Creo创成式设计和实时仿真方案,显著提升了产品性能。陈利民表示:"他们通过采用Creo创成式设计、实时仿真方案,使用材料减少了10~15%。"
大众商用车利用Creo的数控加工功能,提高了生产效率和质量。陈利民介绍:"采用了Creo整体解决方案之后,大众的商用车在三个方面有明显的提升:第一个就是整个编程过程的准确性得到了提高,虽然有不同的机床,不同机床有不同的后处理,但是通过Creo 集成的Gpost工具,就可以集成所有的机床。第二,模型的变更自动传递到整个的数控编程的环节。第三,专家和非专家都易于学习和使用。"
在工程机械和汽车行业,Creo的应用也带来了显著变革。施战备提到:"到今天为止,包括国内一些做得非常好的工程机械龙头,包括汽车行业的龙头,对于异地协同设计部分,还是采用事先分工协作的方式:即先把设计认为分配好,每个设计师在完成阶段性设计任务后,需要上传系统,然后再去审核,再去做数字样机、验证。但是如果实现了在线协作,这种传统的低效率的方式将不复存在:设计师可以实时看到整体的数字样机、实时验证、确认,流程更加顺畅和高效,这是对设计师的协作模式的一个非常大转变。"
结语
Creo 11的发布,标志着PTC在推动制造业数字化转型方面又迈出了重要一步。通过融合AI、云计算、大数据等新兴技术,Creo为制造企业提供了从概念设计到生产制造的全流程数字化解决方案。
展望未来,PTC将继续在多个领域加大投入。正如陈利民所说:"未来,PTC还是会持续去在一些领域持续加大投资和投入:首先是设计智能化,包括AI、设计知识管理,以及在设计与PLM结合方面,以及如何基于知识驱动一个设计工程;其次,是在MBD方面,因为对制造企业来说,到今天,其实我们中国大部分的企业都没有真正实现MBD,就刚刚说的从设计到工艺再到生产制造的一个结合;第三,电气化,我们的电气设计,尤其是对很多的产品,我们慢慢地从原来的纯结构到电气、再加上软件,那未来怎样实现机电软一体化的设计,提高效率以及协同效率和他们产品的智能化,这都是PTC未来关注的重点。"
在数字化浪潮中,制造企业唯有紧跟技术发展步伐,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。而像Creo这样的先进设计工具,无疑将成为企业实现数字化转型、提升核心竞争力的得力助手。正如刘强所言:"我们希望中国本土的企业用户能够把Creo用好,能够利用其先进功能,加快自身产品的迭代,提升企业的设计研发效率以及协同的效率,这是我们真正的目的所在。"
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