以信息技術為代表的現代科學技術的發展對機械加工工業提出了更高、更新的要求，隨著制造業信息化應用的不斷深入，機械加工工業將同新技術和新興產業的發展共同進步。CAD/CAE/CAM技術已成為先進制造企業信息化發展的重要內容，CAE的發展也逐漸占據了產品設計與制造的高端位置。采用有限元CAE軟件，可提高大型、精密、復雜、長壽命產品的設計制造水平，對于企業來說，CAE無論是從產品品質的提高、交付周期的縮短、研發成本的降低等方面都可增強企業的核心競爭力。
隨著企業應用的深入，仿真技術的應用已不局限于產品研發過程中的模擬與分析，生產制造環節的工藝仿真也有著舉足輕重的作用。在中國許多傳統制造行業，制造工藝約束產品創新的情況很是普遍。國產的絕大多數工業品，從設計上可以滿足要求，但是加工制造出來后，往往質量較差，不能與國外同類產品競爭。因此，加工工藝的優劣及產品的成形質量是制造企業必須要考慮的問題。工藝CAE軟件，可以盡早進行產品工藝設計和虛擬試驗與制造的迭代，獲得最好的加工方式、高成功率的試驗以及最合理的制造裝配模式，對保證產品質量、提高生產效率、降低成本等方面都具有巨大的價值。
圖1 傳統設計與計算機模擬的對比
安世亞太制造工藝CAE仿真解決方案
為了能更加全面的幫助企業構建仿真能力，與制造業的業務結合更加緊密，安世亞太的仿真業務正從傳統的工程仿真服務延伸到制造工藝仿真領域，更有針對性地幫助企業打通任督二脈，降低產品從設計仿真到生產制造的實現難度。另一方面，制造工藝的提升有可能給產品創新設計帶來更大的空間，為中國制造注入更多創新的活力。
據了解，加工制造方法主要包括鑄造、鍛壓、沖壓、特種成形、切削及熱處理、注塑等工藝。安世亞太金屬機械加工工藝一體化仿真平臺幾乎囊括各類金屬的多種成形工藝分析，包括鑄造、鍛造（自由鍛、模鍛）、特種成形（旋壓、電磁成形）、軋制、擠壓、機加工、拉拔、熱處理、沖壓、成本優化、注塑、澆注、壓延等。由Deform、Deform-HT、Novacast、Dynaform、PlanetsX所構成的工藝仿真體系能夠為企業提供全方位、全工藝的數值模擬分析方案。實踐證明，將工藝模擬引入加工制造在提升產品質量、降低工藝定型周期、節省材料成本等方面有著顯著的經濟效益。
圖2 安世亞太金屬加工工藝一體化仿真平臺
工藝仿真技術應用：前景廣闊
目前從國內情況來看，對于絕大多數企業而言，對產品設計的關注程度要遠遠優先于產品加工制造工藝的關注程度，重設計輕工藝已經成為國內各大企業提升產品質量的制約。而在歐美日等國家，工藝模擬很早就引入加工制造環節，經過幾十年的廣泛應用也已經達到成熟的階段。例如，日本很多中小型加工制造業都在使用工藝分析軟件來提升技術水準和產品質量，而國內則相對缺乏。近幾年，隨著CAE軟件的應用和推廣，部分大型制造企業也已經逐漸開始引入工藝分析軟件，在一些產品及行業中得到了廣泛認同，包括航空航天、軍工、兵器、汽車、家電、電子通訊、日用品等行業。
工藝CAE軟件，關注加工工藝過程和產品成型的物理現象，基本無需對力學及有限元理論進行深入的了解和掌握，且工藝軟件根據各工藝的特點進行專業化的分析方法的開發，使得操作更為簡便和傻瓜化，便于工藝設計人員使用，也更容易得到推廣。隨著我國工業化和信息化、信息技術和制造技術的深度融合，以及我國制造強國目標的推進，工藝仿真技術必將獲得更大的發展和應用空間。
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本文標題：信息化環境下的加工制造CAE仿真技術應用
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