中小企業(yè)是成長最快的科技創(chuàng)新力量,相比于大規(guī)模企業(yè),中小企業(yè)對市場變化的適應性強,做出的反應更敏捷,機制也靈活。面對當今時代越來越個性化的產(chǎn)品需求,中小企業(yè)在小批量、多樣化生產(chǎn)方面有很大優(yōu)勢。中小企業(yè)注重技術創(chuàng)新和產(chǎn)品升級,也注重團隊建設和人才培養(yǎng),越來越多的中小企業(yè)成為中國經(jīng)濟發(fā)展的重要力量。
中小企業(yè)面臨的困境也是顯而易見的:
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1. 規(guī)模小,資金有限,利潤薄,抗風險能力較弱;
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2. 管理粗放、研發(fā)與生產(chǎn)信息一致性較差、產(chǎn)品質量有待提升,交貨周期得不到保證;
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3. 研發(fā)人員身兼數(shù)職,專業(yè)技能和創(chuàng)新能力均有待提高;
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4. 研發(fā)平臺不統(tǒng)一,對數(shù)據(jù)的重用難以實現(xiàn)。
圖1 中小企業(yè)當今的挑戰(zhàn)
中小企業(yè)需要跟隨時代的步伐,充分利用可用的最新數(shù)字化技術和功能,以更低的成本設計和開發(fā)復雜的產(chǎn)品或者定制化的產(chǎn)品。優(yōu)化生產(chǎn)流程,管理直接成本和間接成本,保護利潤率。此外,引進新技術也更容易吸引和留住優(yōu)秀人才。數(shù)字化轉型已成為賦能中小企業(yè)走“專精特新”之路的必然要求。
作為西門子Xcelerator解決方案組合的重要組成之一,西門子NX軟件提供了新一代的產(chǎn)品工程解決方案,賦能中小企業(yè)用戶打造豐富、全面的產(chǎn)品數(shù)字孿生,與滿足個性化、適應性要求的軟件系統(tǒng)互動,使用基于靈活開放生態(tài)系統(tǒng)的解決方案,從而幫助用戶改進其產(chǎn)品創(chuàng)意、研發(fā)和制造過程,并最終交付完美產(chǎn)品。
圖2 NX多學科設計解決方案
1.最具效率的建模環(huán)境
NX在單一環(huán)境融合了參數(shù)化特征建模、同步建模、收斂建模、算法建模和隱式建模等多種建模技術,讓產(chǎn)品設計人員能夠輕松地設計任意復雜程度的產(chǎn)品,而不會有應用工具的限制。
圖3 NX產(chǎn)品設計強項
NX獨特的收斂建模技術讓設計人員能夠直接處理小平面片實體,且能夠將小平面片幾何與B-rep幾何整合在一起,直接工作于掃描數(shù)據(jù),消除了對逆向工程設計的需求,為3D打印快速優(yōu)化和準備零件模型。
圖4 NX收斂建模技術
2.機電一體化設計
NX首先是將機械設計與PCB原理圖和布局更緊密地聯(lián)系起來,以確保圍繞電路板布局的封裝質量設計,我們一直努力在西門子產(chǎn)品線中建立緊密的聯(lián)系。Mentor Xpedition和 Siemens NX打破了 ECAD 和 MCAD 設計領域之間的障礙,通過3D虛擬原型制作,幫助避免和消除昂貴的印刷電路板設計和機械外殼的重新設計。無論您是自己進行ECAD和MCAD工作,還是與地球另一端的ECAD和MCAD團隊合作,NX的集成和嵌入式數(shù)據(jù)交換解決方案都使用戶能夠在整個設計流程中進行產(chǎn)品設計協(xié)作。
圖5 NX機電一體化設計
3.集成的仿真分析和制造
NX產(chǎn)品設計與Simcenter 3D的組合,構成了集成的產(chǎn)品設計和仿真平臺,應用于多學科系統(tǒng)的工程分析。用戶可以在產(chǎn)品設計相同的環(huán)境中完成CAE仿真分析,并且采用相同的數(shù)據(jù)集。具有全套的仿真工具用于多物理場、結構、聲學、振動、流體、熱、運動、復合材料等等的仿真,使得仿真分析完全可以在企業(yè)內部完成,無需外包,并可將仿真分析進行前移,通過仿真驅動設計,把仿真分析驗證貫穿產(chǎn)品設計的全流程,從而更好地提高設計質量并增強自信。
圖6 NX CAD/CAE一體化
NX面向制造的設計,利用可制造性檢查,盡早識別產(chǎn)品上可能導致制造問題的設計區(qū)域,在其成為昂貴的問題之前就進
行解決。 NX也在同一環(huán)境中提供了制造的功能,包括各類模具設計,車削、2-5軸銑削、電火花線切割、機器人加工、增材制造等加工的
程序編制和車間文檔的制作,使得制造也可在企業(yè)內容完成,無需外包。NX智能工具支持從概念設計到生產(chǎn)的全過程。
集成 CAD/CAM/CAE環(huán)境,采用單一數(shù)據(jù)來源,無需數(shù)據(jù)轉換,可提前進行可制造性驗證,智能化為制造而設計的系統(tǒng),支持從概念設計到量產(chǎn)的全流程。
圖7 NX CAD/CAM一體化
4.協(xié)同設計與管理
NX與Teamcenter的集成適合于各種團隊規(guī)模的業(yè)界最佳工程設計和協(xié)同解決方案,改進了企業(yè)的NX應用環(huán)境,管理和加速任意規(guī)模工程團隊的設計協(xié)同,從而縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。Teamcenter提供針對NX數(shù)據(jù)的無縫的管理、控制和安全保障,用戶能夠在單站點系統(tǒng)部署或多站點系統(tǒng)部署中快速查詢設計數(shù)據(jù),管理數(shù)據(jù)版本,管理產(chǎn)品配置和產(chǎn)品配置的更改。提供對產(chǎn)品信息的實時全局訪問,成功管理企業(yè)的貴重資產(chǎn)——產(chǎn)品知識。
圖8 NX與TC協(xié)同設計與管理
5.創(chuàng)成式設計工程
在西門子,我們不僅僅著眼于創(chuàng)成式設計,而是真正的創(chuàng)成式工程,因為您的設計挑戰(zhàn)不僅限于一個學科,越來越多的產(chǎn)品由結合機械、電氣和軟件設計的系統(tǒng)組成,以滿足客戶的需求。
西門子在創(chuàng)成式設計方面的戰(zhàn)略和增值是為客戶提供從需求到驗證、生產(chǎn)的完整端到端工作流程的能力,是一個單一的集成設計/工程平臺。在當前的 NX 版本中,用戶可以利用這些技術組合的強大功能來幫助重塑現(xiàn)有產(chǎn)品并開發(fā)下一代產(chǎn)品。
圖9 NX創(chuàng)成式設計工程
6.增材制造的工業(yè)化應用
NX的重點是減少設計和增材制造特定工具之間的轉換需求。正如我們之前所討論的,NX為創(chuàng)成式工程提供了解決方案,包括收斂建模和拓撲優(yōu)化,通過嵌入晶格幾何創(chuàng)建來進一步,使用戶能夠利用增材制造的強大功能來創(chuàng)建輕質零件,以保持所需的結構完整性。
此外,作為設計過程的一部分,NX還增加了一些檢查,使用戶能夠確保設計可以使用企業(yè)現(xiàn)有的技術進行制造。
圖10 NX實現(xiàn)增材制造的工業(yè)化應用