在LMS加入西門子PLM半年之后,雙方高層均傳遞了這樣一條訊息:“倡導閉環的系統驅動產品開發理念”——這一共識,將是西門子PLM和LMS整合后的主要定位,也是西門子PLM和LMS未來所致力于的核心產品戰略方向。
多年來,LMS一直致力于為客戶提供獨特的解決方案,將三維功能仿真、試驗系統、智能一維仿真系統、工程咨詢服務有機地結合在一起,廣泛應用于系統動力學、聲音品質、舒適性、耐久性、安全性、能量管理、燃油經濟性和排放、流體系統、機電系統仿真等關鍵性能的開發和研究。2012年底,LMS成為Siemens PLM大家庭的一員,這件極具影響的并購在業界引起了廣泛關注。在2013年LMS中國用戶年會上,LMS首席執行官Dr.Jan Leuridan分享了其機電仿真和試驗解決方案作為PLM核心創新驅動力的獨特之處。
LMS首席執行官Dr. Jan Leuridan闡釋“閉環的系統驅動產品開發理念”
閉環系統驅動產品開發的重要性
2013年4月,西門子PLM中國用戶大會上,西門子PLM全球總裁兼首席執行官Chuck Grindstaff描繪了LMS加入西門子PLM之后的藍圖:“西門子PLM和LMS結合起來,可以實現一個閉環的系統驅動的產品研發流程。首先,我們可以把不同專業相結合,將機械設計、電子設計和軟件設計綜合起來。其次,在我們產品開發的每一個階段,無論是前期的架構設計,還是子系統設計,還是部件設計,我們都可以引入一個驗證的環節,實現閉環的產品研發流程。這就要求我們的產品模型是一個多級復雜程度的模型,來實現不同設計階段、不同專業的驗證。”
“閉環的系統驅動的產品開發理念,是西門子PLM和LMS整合后的主要定位。”在兩個月后的LMS中國用戶大會上,LMS首席執行官Dr.Jan Leuridan接受媒體采訪時如是說:“有了LMS對西門子PLM解決方案的補充,才能夠真正意義上形成閉環系統驅動的產品開發解決方案。”
那么,基于系統工程的產品開發為何如此重要?從工業界的發展趨勢來看,如今產品開發的復雜程度越來越高,迫切地需要發展一種能有效地組織和管理復雜系統的規劃、研究、設計、制造、試驗和使用的技術,這就要運用系統工程的理念進行復雜產品的開發。簡而言之,隨著產品結構越來越復雜,產生了通過系統工程來準確理解產品特性、并管理復雜產品的需求。
Dr.Jan Leuridan說,在LMS所面向的客戶群體中,無論是汽車行業、航空航天行業,還是其他行業,都可以總結出這樣的趨勢:產品的設計越來越復雜,系統的設計也越來越復雜,基于二者的創新則更為復雜。如果要很好的進行產品開發,就需要一個很好的手段,即基于系統工程的產品開發手段。
“系統驅動產品開發”V字型體系
在西門子PLM最新的“系統驅動產品開發”V字型體系中,LMS解決方案占據了重要的位置。LMS首席執行官Dr.Jan Leuridan接受記者采訪時如此解釋西門子PLM對閉環驅動系統工程的訴求:“西門子PLM對LMS最核心的要求即是不斷提供基于仿真和試驗的解決方案以更好的為產品研發提供閉環的系統工程解決方案。”更為具體的,則包含兩方面的任務,Dr.Jan Leuridan如是說:“首先我們要繼續增加、增強我們在系統仿真、機電一體化仿真、測試方面的領先地位,包括進一步增強Test.Lab、Virtual.Lab、Imagine.Lab、Samtech等解決方案的功能;其次我們要與現有Siemens PLM的仿真工具集成起來,形成一個更完整和強大的解決方案。并且,我們要開發出接口,和Siemens PLM的其他解決方案(如Teamcenter、NX等產品)實現對接。未來產品設計的復雜程度要求我們提供的解決方案是開放的,開放性是未來復雜產品開發的根本要求,因此開放性是我們今后發展非常重要的方向。”
面向閉環系統工程的整合
經過30余年的發展,LMS歷經了三個主要的發展階段:第一階段是NVH試驗,即基于計算機技術的多通道振動噪聲數據分析;第二階段是混合仿真技術,將現有部件的數據與新設計部件的仿真模型相結合,共同建立系統級系統的完整模型,使客戶可以在開發早期就能夠從系統級水平上進行精確仿真;第三階段是基于模型的系統工程,隨著產品設計的復雜程度越來越高,在應對產品的機電一體化的設計、分析領域,LMS通過Imagine.Lab和Virtual.Lab融合,將機械、電氣、液壓等多個系統的問題放在統一平臺下進行解決,并建立多個的系統模型,使仿真設計更多的是在概念設計階段,甚至在獲得3D幾何模型以前,就能夠定義產品構架,配置物理通過關系等,無需等到物理樣機以后進行測試修改,進一步優化了設計流程,減少設計迭代。
Dr.Jan Leuridan說,這三個階段的發展LMS從始至終都在專注于“系統工程”相關領域的研究。加入西門子PLM后,LMS將迎來一個全新的發展階段,同時面臨著由“閉環的系統驅動產品開發理念”所帶來的機遇和挑戰。
Dr.Jan Leuridan舉了一個汽車行業的例子:在汽車的開發過程中,往往面臨著降低油耗的難題。面向低油耗的開發,需要將發動機本體設計好,還需要將發動機的控制系統設計好,這就要求在產品開發過程中將機械設計和電控設計綜合起來考慮。不僅僅如此,發動機作為汽車整車的一個子系統,與周圍其他系統的交互也越來越多,譬如與自動變速箱系統之間的交互。原來只需將產品本身設計好,現在不光要考慮產品本身,還要考慮產品對系統環境的影響,以及系統對系統的影響。這在極大程度上催生了基于“系統工程”理念的產品開發需求。
“隨著LMS解決方案和西門子PLM解決方案的整合,能夠真正意義上從系統工程角度,提供完整的從需求、設計、到驗證的閉環系統。”Dr.Jan Leuridan說:“在早期的概念設計階段,我們可以通過模型對需求本身進行建模,對需求進行細化,把需求分解到各個部件的性能指標上去;在詳細設計階段,我們有相應的測試解決方案,測試物理樣機是不是滿足需求。在產品開發的V字型體系中,我們對每一個階段均提供相應的驗證:需求的驗證、架構的驗證、產品性能的驗證、物理樣機的驗證等等。閉環的驗證環節是LMS加入西門子PLM之后,進行補充和加強的一個很重要的關鍵屬性。這正是西門子PLM原有解決方案所缺的重要環節,LMS和西門子PLM整合以后,將能實現真正的基于模型的閉環系統驅動的產品開發。”
之所以能和西門子PLM原有的解決方案互補,Dr.Jan Leuridan認為有兩大主要原因:首先,LMS能夠提供多級復雜程度的建模理念,在概念設計階段和詳細設計階段,分別對應有一維模型和三維模型,實現多級復雜程度的建模;其次,LMS在仿真和試驗領域提供獨特的解決方案,并將仿真和試驗結合起來,在前期可以進行仿真,在后期可以進行試驗。Dr.Jan Leuridan說:“這兩大關鍵因素可以很好的應對復雜產品技術的發展趨勢,更重要的是,隨著LMS和西門子PLM的整合,我們將更有信心迎接面向閉環系統工程的機遇和挑戰。”
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