为推动变革注入蓬勃动力

作者:Rob Harwood,ANSYS全球行业总监

在我们当下所处的世界,电气化发展趋势日益加快,从交通运输到工业设备,电气化正在改变能源的生产、分配及使用方式,而且这些变革对传统产品的研发过程有着非常巨大的影响。电子系统及部件的使用,不仅带来复杂度更高的工程设计,而且还会导致前所未有的设计挑战。然而,产品研发团队仍要满足极具挑战性的产品交期、降低成本的目标以及严格的监管要求。鉴于这些挑战,对于面向新一轮电气化变革的工程设计团队而言,工程仿真绝对是实现竞争优势不可或缺的关键技术。

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simulation for electrification

Rob Harwood 

说到产品电气化,大家首先想到的可能就是电动汽车。大多数全球领先汽车制造商都在纷纷从燃油汽车向混合动力汽车和纯电动汽车转型。而且,电气化也正在影响着几乎所有行业,因为众多产品研发团队也在努力寻找实现更高能效且更环保的新途径。

在航空航天领域,越来越多的在电动飞行器领域的尝试不断推动相应电气系统取代液压和机械系统。而且企业致力于发展混合动力,甚至纯电动系统,以此来降低噪声,减少排放,减轻重量,节省燃油,同时还能提高安全性和可靠性。在全球能源产业,大型集中式发电系统正在向小型分布式发电系统以及以低碳或可再生能源发电为基础的微电网转型。而且,面对日益增长的电力需求,数以百万计的电动泵以及其它工业设备必须不断提高自身的效率。

推动电气化变革的因素有很多。随着对能源需求的增加,新的使能技术(如电池等)的成本在不断下降。地缘政治对能源安全的担忧以及环境政策和政府主导意识的不断提升,都鼓励本地对可持续发电的投资。随着电能的普及并且越来越具吸引力,这带来了更高的消费需求。有一点可以肯定的是:电气化将逐步影响您的产品,而且很快还将影响您商业模式的方方面面。

仿真让你无惧挑战

在现有产品系统中增加电气系统、电气部件或者彻底替换传统技术方案,会让产品复杂度显著提升,甚至需要彻底重新构思传统设计工艺。

ANSYS和SAE的近期调查显示,有四分之三的企业高管认为,电气化正在推动他们设计流程的根本性变革。这将增加他们虚拟原型设计的工作量,这个工作需要一种更加基于模型的工程设计方法。这些高管同时表示,更低的研发成本、更低的物理测试成本、更快的研发时间以及更高的创新水平才是他们采用工程仿真设计的主要原因。调查中大多数受访者表示,采用基于仿真的设计方法,其设计及开发进程至少加快了2倍。

这一转变的部分原因是电气部件无法单独进行研究。电气化产品的设计不仅需要考虑多种设计因素,如热和机械强度,同时还要兼顾整体系统及其所有部件的性能。

企业必须快速完成这一切,以防竞争对手抢先解决这些挑战并成功通过其颠覆性产品抢占市场份额。正是由于这些原因,仿真才能在实现电气化变革的过程中,发挥如此重要的作用。

未来已来,且属于电气化

本期《ANSYS Advantage》中,我们将介绍工程仿真技术支持电气化变革的创新方法。我希望本期杂志将帮助您预见公司如何才能引领产品在全球的电气化进程。

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