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智能制造典型场景参考指引(2025 年版)个人解读(二):产品研发环节

发布时间:2025-11-23 浏览数:7

二、产品研发环节

产品研发能力是智能制造工厂的重要能力之一,在传统的制造型工厂中,CAD、CAE等制造设计软件通常被使用,在智能制造企业中,必然不仅仅是CAD、CAE数字化设计工具的使用,我们来看一下参考指引中的内容。

4. 产品数字化设计

面向需求分析、产品定义、初步设计、详细设计、分析优化、研发管理等业务活动,针对产品研发周期长、成本高等问题,部署 CAD、CAE、PLM 等数字化设计工具,构建设计知识库,采用基于模型的设计理念,应用多学科联合仿真、物性表征与分析等技术,开展产品结构、性能、配方等设计与优化;集成市场、设计、生产、使用等产品全生命周期数据,应用数据主线、可制造性分析等技术,实现全流程系统优化;应用人工智能大模型技术,开展生成式设计创新,自动生成设计方案,缩短产品上市周期,降低研发成本。

在上面描述中,我们可以关注几个内容。除常见的CAD、CAE的数字化设计工具中,这里特别提到了PLM。PLM(Product_ Lifecycle Management)产品生命周期管理,我们一般在数字化建设中,它作为数字化系统的建设范围,但是这里提到的是“CAD、CAE、PLM 等数字化设计工具”,我的理解是可能是参考指引中将PLM划归于我国前些年提出的C4P(CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM),C4P中所有的内容均为数字化设计工具。我有这样的理解一定程度上也是因为后面这段:“构建设计知识库”, “成市场、设计、生产、使用等产品全生命周期数据,应用数据主线、可制造性分析等技术,实现全流程系统优化”,在目前数字化建设领域,这部分内容全部被划分为PLM系统的实现和管理范畴。 “多学科联合仿真、物性表征与分析等技术,开展产品结构、性能、配方等设计与优化” 这部分内容还是数字化设计工具的范畴,例如ANSYS、‌ Dassault、‌ 西门子、Altair、达索等公司的CAD、CAE工业软件都是这个范畴的内容。 最后的这一句 “应用人工智能大模型技术,开展生成式设计创新,自动生成设计方案” 可以算是对外来产品数字化设计方向的一种展望,目前大模型的蓬勃发展,可以看到部分厂商已经将大模型开始运用于产品数字化设计过程中,并且在也见到部分新兴公司的确有推出类似的产品进行尝试,但是目前看的到的消息来说,这一切还只是在发展中,并未有跨越式的产品推出。

5. 产品虚拟验证

面向产品功能性能测试、可靠性分析、安全性验证等业务活动,针对新产品验证周期长、成本高等问题,搭建虚实融合的试验验证环境,应用高精度建模、多物理场联合仿真、自动化测试等技术,通过全虚拟或半实物的试验验证,降低验证成本,加速产品研发。

这里产品虚拟验证的内容中,“虚实融合的试验验证环境”,“应用高精度建模、多物理场联合仿真、自动化测试” 这部分内容目前主要是通过数字孪生、以及工业软件的仿真进行,所以这部分内容可以看做是参考指引中对于产品数字化设计的下一个场景环节进一步的描述,并不带有更多数字化系统的内容。

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