工业仿真

   工业仿真顾名思义是利用计算机技术将物理的概念虚拟化，利用虚拟化的模型来对某个复杂的物理对象进行研究并优化。他带来的优点就是显示节省了物理实验成本，并可以快速的加快产品创新开发的速度。而要实现工业仿真的目标，首先就需要强大的软件，其次需要丰富业务知识及建模能力，这两大因素结合到一起就可以将某个复杂的业务对象虚拟化。下面将从软件以及业务两个层来剖析工业仿真的概念。

1. 工业仿真软件

长期以来工业软件一直由国外的几大软件巨头所占据，如西门子，达索，Autodesk等企业提供了丰富的工业仿真软件。仿真从表达形式可以区分二维与三维仿真，二种形式各有不同的特点与目标，二维仿真侧重数据分析层面，具有仿真优化时速度快，效率高；而三维仿真效果直观，视觉冲击力强，具有空间感，更符合人的视觉感观感受，但仿真建模成本高，要求时间长，运行速度低，不能够满足系统优化目标。总体而言，二种形式可以满足不同的业务目标需求因此一切可以从业务需求出发。很多软件都具备二维三维仿真功能。

工业仿真软件从业务目的来看可以分成四大类：①是工业设计类，外观造型设计。②机械设计或产品设计类。③是加工编程类，④是三维仿真分析类。

1. 1. 犀牛rhino这个软件是工业设计界最常用的三维建模软件，相对于其它三维仿真软件来说，很复杂的操作到了犀牛软件却变得轻而易举。
2. alias也是工业设计人员使用的三维仿真软件之一，它的特点就是操作逻辑比较严谨，也偏复杂，但曲面质量比较高，国内用户算多。
3. 2. cinema4D，这个软件是工业设计人员比较常用的软件，其最强的是渲染模块。
4. 3.3dmax，这个软件也是工业设计人员使用的渲染软件之一。其它的平面设计软件例如photoshop、coredraw、Adobe illustrator(简称AI)也需要用到。
5. 4. CREO也越来越多的工业设计人员使用，因为CREO是结构设计人员用得最多的一种软件，尤其是电子行业的从业人员使用较多，为了更好地与结构设计人员进行图纸对接，越来越多的工业设计人员开始使用该软件进行三维建模，还有NX，Catia，E-plan，Inventor等工业三维建模软件在汽车，装备制造的产品开发中广泛应用。
6. 5.系统工程仿真软件有 ：Plant Simulation、Anylogic等，主要是从系统制造工业仿真解决制造过程中的各种资源配置，运营优化等问题。
7. 
8. 6.产品工程仿真也称为CAE仿真，如西门子Simenceter3D，达索的Abaqus,以及Ansys等。CAE作业作为产品工程仿真可以加速产品工程开发，提升产品制造质量。而系统工业仿真是用于加速产品制造工程效率，优化制造过程，优化工厂运营效率以及新项目的系统投资等。

     以上几大类型的软件分类，1到4项类主要实现工业效果类的渲染，在传统上主要应用于游戏，影视，广告，但近几年也越来越多的应用到工业仿真领域，以实现更好的工业仿真效果，而5到7项类是专业化的工业仿真领域。

2. 系统工业仿真的应用领域

    工业仿真，近年来是也是工业数字孪生的主要应用，其本质是对实体工业的一种虚拟化，通过将实体工业中的各个模块转化成数据，“复制”到一个虚拟的体系中，我们能够在数字世界中模拟实现每一项工作和流程，并实现各种交互。可以说工业仿真技术是连接物理世界与数字世界的重要桥梁。

   借助工业仿真，能够高度还原工厂的生产状态以及生产物流状态，并事半功倍地完成许多任务。对企业而言工业仿真是实现智能制造技术最为核心的基础：如生产线布局设计优化、生产效率提升、缩短生产周期和降低投资成本，优化生产计划，这些既是制造产业升级改造的核心需求，也是工业仿真的关键应用场景。

工业仿真不仅能够免去制造样机、重复验证的繁琐，强大的仿真系统甚至可以直接给出优化结果，为新产品面市节约了大量人力物力和时间成本。仿真技术所带来的沉浸性、交互性、虚幻性、逼真性，加速了工业和制造业的生产研发效率。

从宏观层面上来看，汽车装配生产线应用工业仿真来举例，从汽车的生产，配件设计，整体性能，智能网联车的生产等都需要应用到各种不同的仿真技术。

设备拆解：由于生产设备机器整天处于运行状态，操作讲解无法肉眼直观了解到的设备内部详细构造和基本原理。

    新建一个工厂：可以提前对产线设计、物流规划等方案进行验证；沅航科技DataX致力于行业需求，为市场提供专业化系统仿真咨询服务，覆盖软件咨询到工程仿真咨询到仿真体系建设，仿真项目落地等全方位的仿真服务。

     要开发新产品，在数字世界里先进行试制试产，就能大大节约开发时间；

在生产线上对机器人及产线设备进行虚拟调试，在减少停线时间的同时，提升调试精度；

在日常运营过程中，系统工业仿真可能对人员，对工厂资源配置进行优化仿真，通过仿真实现运营的精益化，降低制造生产成本，优化资源，实现科学的数字化智能化的制造转型升级。

3. 其他工业仿真

工业仿真从整体上覆盖面非常广泛，还有基于Web端利用游戏引擎脚本开发的用于可视化的工业仿真，解决一些监控，以及数据展示的业务需求。在工业建筑方面，利用BIM等技术，实现建筑施工的智能优化等的工业仿真等。

4. 总结

总结工业仿真的目标应该着眼业务目标，如果是用于监控展示可以采用三维系统仿真。如果用于优化产品工程，提升产品质量可以采用CAE类的实现有限元分析，物理特征分析优化等。而系统工业仿真是用于提升企业制造工程的运营，优化工厂资源配置，优化物流运行效率，分析制造过程中的浪费，瓶颈，产线平衡，库存供应链等问题。