工业仿真、人工智能与数字孪生深度融合.pdf

1、本文件涉及的知识产权及商业信息均为深圳十沣科技有限公司所有，未经深圳十沣科技有限公司同意，任何主体不得将本文件用作其他用途，亦不得使用、公开或向第三方披露本文件以及本文件涉及的知识产权、商业信息等，否则深圳十沣科技有限公司有权追究侵权方的相关责任。工业仿真、人工智能与数字孪生的深度融合深圳十沣科技有限公司施继斌2中国制造业升级，需要数字技术的支撑国外巨头在数字技术市场处于强势领先地位，国内企业散弱小中国制造业升级需要数字技术的支撑习近平就推进新型工业化作出重要指示强调：把高质量发展的要求贯穿新型工业化全过程，为中国式现代化构筑强大物质技术基础。3数字技术的发展符合国家的战略方向数字孪生人工智能

2、云计算大数据工业互联网工业软件与制造业升级息息相关的数字技术22.627.231.335.839.245.550.220162017201820192020202120222016-2022年我国数字经济规模（万亿元）4工业仿真是工业软件皇冠上的明珠n 工业软件的本质是将工业知识软件化，将企业在产品的规划、研发等全流程中的经验沉淀融合在软件系统中，用以提升企业全流程的工作效率。7743203367810ERPMESSCMCADPLMCAE中国工业软件市场 前十大供应商国内厂商国外厂商数据来源：中国工业技术软件化产业联盟、互联网公开资料研发设计信息管理 嵌入式 生产控制5制造业产品生命周期影响因

3、素和挑战连接方式形状尺寸机械设计电气设计材料选择制造生产信号调试电阻接触损耗镀层绝缘材料导电材料产线加工组装运行维护预防性维护运行检测理论校核（近似）打样&试验验证（成本高）小批量验证（问题评估难）理论模简化型理论公式近似计算校核传统研发校核方式大量试验连接器打样较多小批量不良率较多问题分析难评估71 Johnson et al.,Thirty years of development and application of CFD at Boeing commercial airplanes,seattle,AIAA 2003-3439.2 Spalart&Venkatakrishnan,On

4、 the role and challenges of CFD in the aerospace industry,The Aeronautical Journal,2016(120),209-232.显著提升产品性能、技术水平及市场竞争力显著缩短研发周期、降低研发成本高速机翼/增升装置设计翼尖设计翼身整流罩设计座舱设计传感器布局发动机设计排气系统设计发动机/机身集成除冰控制面设计气动弹性气动声学尾涡抑制扰流器设计垂尾/平尾设计77381811105实物翼型试验数量19801985199019952000笛卡尔网格技术TLNS3DCFL3D/TLNS3D-MB/OVERFLOW非结构化自适应网

5、格 N-S求解器CFD工具发展767/757/KC-135R737-300777737NG787波音产品型号CAE软件，具有强大的技术赋能、杠杆作用8CAE仿真软件的发展历程CAE软件家谱图1960s-1970s1970s-1990s1990s-2000s2000s-至今CAE软件成熟期并购重组，整合市场，横向发展CAE 壮大期市场扩展，功能提升 CAE 软件涌现MARC，I-DEAS，ANSYS，ADAMS，ABAQUS，PHOENICS CAE技术萌芽1969年NASA与MSC合作推出第一个有限元软件Nastran9热流管理仿真固体结构仿真微波、毫米波天线高频电磁仿真瞬态热仿真稳态热仿真热

6、-电耦合CAE技术应用场景疲劳与寿命热学仿真强度与刚度振动模态电磁场仿真散射仿真天线仿真热-结构耦合10CAE应用案例 风机的参数化建模和优化050001000015000流量，m3/h测点压力，Pa实验值CAE结果0.0%25.0%50.0%75.0%效率100105110115120噪声，dB工业风机流道性能仿真6.5%64.18.3%63.360.510.9%ABCABC噪声效率离心风机气动（噪声）优化11CAE软件的发展方向多物理场耦合高性能计算数字孪生云原生、云部署与人工智能的结合12人工智能推动制造业向高端化发展预测性维护定制化设计智能装备及机器人生产流程优化智能制造精密注塑件表面