借助最新的 PLM 工具，制造商可以在实施数字制造的尖端协作设计和可视化解决方案方面获得优势。
Siemens PLM 更新的 Simcenter 3D 提供一个统一、可扩展、开放和可扩展的 3D CAE 环境，与设计、一维仿真、测试和数据管理相连接。 （由 Siemens PLM Software 提供）带有产品生命周期管理 (PLM) 工具的数字制造解决方案对制造商来说具有巨大的潜力，最终可以完全释放工业物联网 (IIoT) 的潜力。近年来，PLM 解决方案中包含高度逼真的可视化（包括增强现实 (AR)）的新协作虚拟工具帮助推动了 IIo 的更大实现T 对制造的承诺。
借助最新的 PLM 产品，制造商可以利用一流的 CAD/CAM/CAE 和 PLM 的产品数据管理 (PDM) 工具，这些工具越来越多地部署更新的设计技术，例如创成式工程、 AR 可视化和其他模拟在产品生命周期链中紧密链接，而今天高度连接的、基于传感器的高级自动化设备更能实现这一点。更多本地和基于云的 PLM 解决方案现在可以创建数字双胞胎，帮助准确地将虚拟世界与制造商在工厂车间的物理资产联系起来。
此外，软件和电子产品水平的提高在面向互联制造的产品中，开发人员需要设计新的方法来创建和管理固件和电子内容。
数字化转型
仿真在数字化制造转型中发挥着关键作用，而且大多数主要PLM 开发人员已开始全面整合将高级可视化工具集成到他们的 PLM 工具箱中。
“我们开始更多地推动转型解决方案，帮助为我们的客户带来价值。当然，我们在工具和仿真产品方面进行了大量投资，”总部位于德克萨斯州普莱诺的 Siemens PLM Software 首席技术官 Jim
Rusk 说道，他是 Teamcenter PLM 及其多个相关 CAD/CAM/CAE 的开发商产品。 “我们发现客户正在寻找围绕生成工程、将电子产品集成到解决方案以及他们如何从物联网 [IoT] 中引入产品性能数据的价值声明，真正利用云和协作来获得
西门子近年来进行了几项大规模的仿真收购，并于 2016 年 11 月以 45 亿美元收购了电子设计自动化 (EDA) 软件开发商 Mentor Graphics。
“我们做不到那些没有我们生产的核心底层工具的东西，”拉斯克谈到公司的相关 CAD/CAM/CAE 作品时说。 “PLM 在这方面发挥着核心作用，电子设计自动化是另一个重要部分，我们收购了 Mentor。我们在如何引入这一点方面取得了很大进展。我们的客户正在构建的产品不仅包含大量机械内容，还包含电气和软件，因此我们确实必须带来更多面向解决方案的功能，例如作为生成工程、集成电子和自主[车辆]。所有这些都是我们提出的解决方案的真正关键要素。”
Aras彗星模拟过程中模拟的星载光学仪器和数据管理系统。该系统结合了高保真计算，模拟了放置在绕地球轨道运行的卫星上的仪器的主动热控制。 （由 Aras 提供）推动这种数字化转型的另一个因素是制造商以全新的眼光看待运营，并愿意改变他们的基本业务实践。 “与我们打交道的所有公司，无一例外，在重型制造、高科技和生命科学领域，都有数字化转型计划，他们真正试图从根本上改变他们的运营方式并重新思考他们的交付方式马萨诸塞州安多弗市 Aras 公司高级副总裁 Marc Lind 说，他是 Aras Innovator PLM 软件的开发商。
业务和运营。因此，这不仅仅是涉及的技术，还有你做生意的方式，”林德指出。 “在商业趋势背景的背景下，这意味着明天的数字流程今天不存在，”林德说。 “没有现成的软件可以购买来满足不存在和正在出现的流程和要求。”
根据公司的不同，这种转型采用不同的形式和结构，Lind添加。 “我们正在与他们密切合作，重新思考他们已经知道的过程，他们正在努力完成什么，[以及他们如何开发]一种比五年项目更快实现目标的方法... Coleman，达索系统 Enovia 营销副总裁，位于马萨诸塞州沃尔瑟姆，以及法国 Vélizy-Villacoublay。
“在世界各地的制造实验室中，任何人都可以在短短几个小时内创建智能互联对象，”他说。 “初创公司正在颠覆整个行业，实体店的中流砥柱正在通过新的、服务驱动的商业模式重塑自己。原始设备制造商正在与其供应商建立深度数字连接，将供应链转变为价值网络。正在发生的事情远远超出了‘数字化转型’等概念所能解释的范围。”
虚拟世界——允许用户扩展和改进现实世界的完整数字生态系统——使创新者能够同时想象、绘制地图、建模Coleman 表示，这是第一次设计全新的环境。
“数字体验平台是这些虚拟世界的基础设施，将地点、人、想法和解决方案之间的距离缩短为零，同时实现新的思维方式，学习、表演和互动，”他说。 “IDC 预测，到 2020 年，至少 55% 的组织将进行数字化决策，通过新的商业模式和数字化产品和服务转变市场并重新构想未来。
“提供深刻的个性化体验需要无缝的技术的协同作用，”他继续说道。在这种协同作用中，“真实和虚拟在虚拟体验平台上的融合，将协作扩展到完整的贡献者生态系统，既包括企业内部，也包括供应商、合作伙伴、客户和潜在客户的虚拟网络。这绝对不是你父亲的 PLM！”
引领潮流
可视化工具，尤其是 AR 和 CAE 应用程序的更广泛使用，正在帮助制造商转变 PLM 的设计和工程流程以适应进入工业 4.0 和 IIoT 的新时代。同样，生成工程有助于加快客户速度Ø;设计并在组合中添加优化功能以获得更好的整体结果。
2019 年 1 月，西门子针对 CAE 应用程序发布了其 Simcenter 3D 系列仿真应用程序的最新更新，包括计算流体动力学 (CFD) 和有限元元素分析 (FEA) 工具。去年，该公司收购了总部位于慕尼黑的电气系统设计和线束工程软件开发商 Comsa Computer und Software GmbH。 Comsa 的 LDorado 汽车线束设计和工程工具套件将加入西门子的 Mentor 应用产品组合。
“我们看到人们对引入更多前端、早期概念工程——真正的系统工程——越来越感兴趣，”西门子说Rusk 指出，客户正在寻找更早的产品要求、参数和仿真模型。在汽车领域，尤其是自动驾驶汽车，“有大量的系统工程和电气这很重要，”Rusk 说。 “我们希望让我们的客户无缝集成这些系统。”
仿真扩展到作为 Simcenter 3D 一部分的增材制造应用程序，并帮助关闭制造循环，围绕数字孪生提供信息并返回
Aras 的 Lind 表示，随着制造商努力解决软件支持的设计、电子产品和传感器，对系统工程的重视程度达到了新的高度，尤其是基于模型的工程. “随着电气化和自主化的发展，汽车行业正处于剧变之中，航空业也是如此，”林德说。 “这真的是全面的。”
Lind 说，Aras 最新的 PLM 平台中包含的新技术能够处理差异和选项，从而实现汽车产品（包括机械和软件）选项的主要定制-启用的功能，如电子控制单元 (ECU)和其他特定于软件的项目。 “变化的程度真的在飞涨，”他说。 “你需要知道要[在固件中]将哪个软件闪存到芯片上，因此软件级别是在 VIN 级别 [定制的]。”
在仿真方面，Aras 也学到了很多东西-需要在 2018 年 9 月收购 Comet Solutions Inc. 时增加功能，Comet Solutions Inc. 是一家总部位于新墨西哥州阿尔伯克基的模拟过程和数据管理 (SPDM) 工具开发商，用于将模拟用户连接到企业。现在作为 Aras 的 PLM 订阅的一部分提供，该公司的 SimApps 是与供应商无关的应用程序，与 Aras 的开放方法合作，将用户与一系列 CAD、FEA、网格划分、0D/1D 仿真工具和其他应用程序连接起来，用于生命周期产品配置和跨学科设计。
“有了我们正在谈论的所有东西——MBE 和 MBSE、数字孪生、工厂定义——一旦你有了一个 digital 配置或模型，你要做的是在真实世界条件下模拟它，”Lind 说。 “您想知道这件事是否会执行，预期的故障前平均时间 [MTBF] 是多少，以及我如何预测工厂或现场飞机的故障？您希望能够对此进行模拟。”
Lind 指出，使用 Comet 的 SimApps 模拟流程为 Aras 客户提供了一种管理大量模拟数据的新工具。 “模拟的想法也非常专业，”他说。 “就像在设计中一样，这些实际模拟功能是孤立的，特定类型的分析，如显示湍流或 ESD [静电放电] 的 FEA 和 CFD。它是如此专业，这正是我们最大的客户想要的，因为这些模拟随处可见，而且还没有很好的方法来管理从中生成的数据。”
制造商的流程通常包括他说，解决大量的增量模拟。 “这不是一次跑步。更改参数，增加它，然后再次运行模拟。你一遍又一遍地这样做，最终会得到大量的数据输入，”林德谈到可能涉及五到七个不同求解器环境的过程时说。他说，采取开放的方法也是一个优势。
“主要的模拟提供商倾向于围绕他们自己的工具集进行组织。没有人说“让我们采取开放的方式”。我们正在打造一个公平的竞争环境。我们将以一致的方式管理整个市场，并且您能够在下游对跨学科进行程序化。数字孪生模拟即将到来。现在没有多少人这样做了。”
达索系统的 3DExperience PLM 具有一个 My 3D Annotations 工具，用于在整个企业中共享产品设计的详细 3D 标记模拟。 （由 Dassault Systèmes 提供）Dassault 最近还在模拟方面采取了一项举措，于 2019 年 1 月宣布建立合作伙伴关系，将总部位于以色列雷霍沃特的开发商 Cognata Ltd. 的自动驾驶汽车模拟套件嵌入到 Dassault Systèmes 的 3DExperience PLM 中平台。达索表示，该合作伙伴关系将为自动驾驶汽车制造商提供首创的解决方案，以在 3DExperience 平台内的整个开发周期内定义、测试和体验自动驾驶。这有望加快增加完全集成的自动驾驶汽车开发流程，从而使道路上的自动驾驶汽车更准确、更安全。
“与 Dassault Systèmes 的合作伙伴关系将通过使仿真成为不可或缺的一部分来加速自动驾驶汽车的开发，工程过程的无缝组成部分，”Dann 说y Atsmon，Cognata 首席执行官兼创始人，在一份声明中。 “越早使用模拟，工程师就越容易修改自动驾驶汽车的每个组件并通过虚拟环境对其进行测试，以了解它在融入车辆后以及遇到意外边缘情况时的工作方式。”
Dassault 的 Coleman 补充说，许多公司正在利用计算机模拟在虚拟环境中测试新概念，以加快工作速度并确保在将产品投放到现实世界之前获得优化的结果。
“模拟加速了规划，降低了成本并有助于更准确地做出决策，”他说。 “这使研究人员能够测试、验证并快速优化可制造性设计以减少材料；生产安全以保护工人；用于长期维护以延长产品的使用寿命；以及对环境的影响，包括诸如最大限度地减少材料 c 总量等因素
支持 AR 的可视化
模拟中的另一项关键技术是更广泛地部署支持 AR 的 PLM 应用程序，例如 Vuforia来自马萨诸塞州尼达姆的 CAD/CAM/CAE/PLM 开发商 PTC 的阵容。 “事实上，如果没有一个可靠的 PLM 系统来‘让您的数字房屋井井有条’，就很难集成智能、互联的功能或获得更好的洞察力和分析。”
改进方法共享产品设计，PTC 在几年前获得技术后将 ThingWorx 和 Vuforia 应用程序开发到其软件中。
“我们不断改进我们的 PLM 产品组合，使 PTC 成为启动我们的 PLM 供应商客户挖掘ital 转型，”拉米说。 “我们正在利用 PTC 的增强现实技术 Vuforia 来发布多 CAD 数据。借助 AR，几乎无需构建昂贵的原型。当您共享产品设计的 AR 体验而不是实际的 CAD 数据本身时，与供应链等外部利益相关者共享有价值的公司 IP 的风险就会消失。”
PTC 的 ThingWorx Navigate out Lamy 补充说，现成的基于角色和任务的应用程序使通常不与 PLM 交互的“轻量级”用户更容易获得他们需要的产品数据。 “客户专注于构建流程、数据和系统的一致和现代数字骨干，结合最先进的技术[智能互联产品、智能互联机器、人工智能、增强现实]，通过以下方式进行跨学科协作工程、制造、运营离子、服务和供应链应用程序，”Lamy 说。
去年夏天，PTC 和位于宾夕法尼亚州佳能斯堡的仿真开发商 Ansys Inc. 宣布，两家公司正在合作将 Ansys 的实时仿真引入到客户通过 PTC 的 Creo CAD 软件。 “这个新的解决方案 Creo Simulation Live 为工程师提供了快速、易于使用的模拟，该模拟已完全集成到 CAD 建模环境中，”Lamy 说。 “它消除了设计和仿真之间的来回切换。当对模型进行更改时，工程师会获得有关其设计决策的实时反馈，从而使他们能够更快地迭代并更有信心地进行设计。”
随时随地访问
Autodesk 基于云的 Fusion Lifecycle PLM 允许在产品上查看制造细节使用网络浏览器进行 ct 设计。 （由 Autodesk 提供）通过云提高对制造数据的可访问性已迅速成为常态而非例外，这是由于基于云的 PLM 系统相对于仅作为内部部署版本提供的系统具有固有的成本优势。 Autodesk 的云产品是 Fusion Lifecycle PLM，它为用户提供了一个高度协作的环境来共享制造数据。
“我们在制造业中看到的一个潜在趋势是设计和制造的融合，即使对于这样做的客户也是如此加利福尼亚州圣拉斐尔 Autodesk Inc. 的全球 GTM [进入市场] 设计业务战略高级经理查理·坎迪 (Charlie Candy) 说。通过在数字和物理之间快速迭代，进行更多的实验，在设计中承担更大的风险。同时，他们能够保持更好的成本控制通过模拟产品性能和制造过程来确定范围。 Autodesk 已投资超过 10 亿美元用于连接设计的制造技术，以帮助我们的客户保持领先地位。”
这一趋势对 PLM 的影响在于，企业需要与更多人、跨更多学科联系，在此过程的早期，坎迪说。 “为了竞争和差异化，制造商正在寻求改进他们的工作方式以及支持工具和流程。这需要数字化战略。”
他指出，Autodesk 的 PLM 方法侧重于构成客户数字化战略基础的五个支柱：大规模定制；合作;客户体验；柔性制造；和连接的服务。 “在这五个支柱中，协作一直被客户列为最高优先级，”坎迪说。 “让合适的人在合适的阶段参与推动关键决策是什么定义项目或产品的成功。”
