CRAY CX1超級計算機助虛擬世界、3-D 協(xié)同工具進步
不過，由于新技術的出現(xiàn)，原本有些難懂的虛擬產品開發(fā)的概念—在全數(shù)字環(huán)境中的設計、建模以及開發(fā)開品和工藝—開始成為一種現(xiàn)實。強大但是便宜的圖形和計算平臺，方便易用的可視化、模擬和3-D 協(xié)同工具，以及具有機械、電子及嵌入式軟件組件的用于開發(fā)和測試產品的集成系統(tǒng)，所有這些正鼓舞并幫助工程公司在數(shù)字領域中完成更多工作。
據(jù)波士頓的Aberdeen Group 公司研究分析員MichelleBoucher 稱，盡管公司永遠不可能100% 地擺脫物理驗證，優(yōu)秀的參與者已經開始認真考慮這一概念并把他們的目光拓展至數(shù)字領域。“在研究報告中我們一直看到，縮短產品上市時間的壓力正改變著人們開發(fā)產品的方式，”她稱。“各個公司都在爭取高瞻遠矚，并讓流程更加有效，從而最終生產出更有競爭力的優(yōu)秀產品。”
那么到底是什么在為完全數(shù)字化產品開發(fā)鋪平道路呢?下面介紹一些新趨勢和技術。
3D: 產品信息溝通的普遍方法
現(xiàn)在很多領域都在制作3-D 產品數(shù)據(jù)，而在以前只有CAD 用戶和工程師們從事這些工作，這些數(shù)據(jù)可以被更多對象接受。通過不斷改進的可視化工具以及高度優(yōu)化的數(shù)據(jù)壓縮和繪制技術，分散的產品開發(fā)團隊可以把不同業(yè)務領域的信息轉化為3-D 產品數(shù)據(jù)并有效地通過網(wǎng)絡共享。以PTC 公司剛剛發(fā)布的ProductViewTM 9.1 為例，公司用一種全新的圖形和數(shù)據(jù)壓縮引擎對它進行了重寫，這種引擎可以把龐大的CAD 模型的大小減少98%，這樣像飛機配件這樣大規(guī)模的3-D 數(shù)據(jù)可以很方便地在全球范圍內傳輸，這讓設計協(xié)同工作變得更加有效。
類似Siemens PLM Software 的JTOpen 這樣的開放式文件格式的出現(xiàn)和被采用，以及諸如Dassault Systèmes公司的3DVIA (http://designnews.com.cn/0903-331.aspx) 的協(xié)同平臺，正在改變3-D 的共享方式。“CAD 設計者通常對 3-D 信息很保守，但是在商業(yè)上需要把這些信息擴展至所有消費者，”西門子PLM 軟件部門的企業(yè)產品營銷副總裁Eric Sterling 稱。
據(jù)3DVIA 品牌的CEO Lynne Wilson 稱，3DVIA 及其現(xiàn)存和將來的工具都是為了讓3-D 數(shù)據(jù)可以被其他人員訪問，從工程師到營銷人員甚至到消費者。例如，通過使用3DVIA Composer，公司可以創(chuàng)建3-D 文檔和培訓材料，這樣可以提供一種更加直觀化的信息傳遞途徑。公司還能讓用戶通過使用3DVIA 和其他3-D 虛擬工具，例如Second Life，參與進來，例如可以獲取用戶對手機風格的反饋，或者相機的按鈕位置是否符合人類工程學，當然也能獲取用戶對成品的反饋了。“你了解到的關于客戶看重什么以及如何創(chuàng)新的原始信息越多，你就越能縮短設計周期讓產品更快上市，”Wilson 稱。“這些3-D 技術能幫助你盡快淘汰錯誤想法并更快找到正確的想法。”
在更早期流程進行更多模擬
爭取更快找到正確的想法也是模擬領域前沿進展的關鍵驅動因素。用戶界面有了很大的提升，使得像CFD( 計算流體力學)和FEA( 有限元分析) 等核心分析功能更容易被那些非專業(yè)從事模擬的專家們使用。PTC、Siemens PLM Software、 DassaultSystèmes 和Autodesk 等供應商將繼續(xù)直接在他們的MCAD 環(huán)境中增加分析功能，目標是創(chuàng)建一個集成化的開發(fā)系統(tǒng)。此外，ANSYS、SIMULIA 以及其他供應商也把各種不同的模擬功能集成為多學科的模擬軟件，因此如今他們的軟件不再只有單獨功能，雖然之前這些產品之間也有些微聯(lián)系。
為了使得在更早的開發(fā)階段進行更多的模擬這一目標成為現(xiàn)實，硬件供應商也參與進來了。現(xiàn)在的高性能計算(HPC) 技術突飛猛進，并且價格也可以承受，而64-bit 臺式機和計算機群也在不斷進步。除了進入HPC 市場不久的惠普及硅谷圖形公司，超級計算公司Cray Inc. 公司最近也加入了HPC 的競爭行列。在9 月份，Cray 公司和微軟公司合作首次提供基于Windows 的HPC 單元， 被稱為新型CX1 (http://designnews.com.cn/0903-332.aspx)， 該產品起步價為25,000 美元， 在WindowsHPC Server 2008 操作系統(tǒng)上運行。 #p#page_title#e#
司的營銷部高級副總裁Ian Miller 稱，Cray 公司計劃在CX1 的基礎上繼續(xù)擴展，進一步提高產品性價比。該公司正與NVIDIA 公司合作準備把Tesla GPU Computing System集成到CX1，同時還準備使用Intel 下一代處理器Nehalem。
向機電一體化邁進
多學科集成是設計工具領域的另一個趨勢：機電一體化設計?？纯船F(xiàn)在的產品結構吧，不管是汽車還是洗衣機，設計工具供應商們正開始把機械、電子及軟件開發(fā)等組件的設計和測試都集成到一個工具包中。據(jù)Aberdeen 即將發(fā)表的報告稱，去年91% 的產品具有機械組件，82% 的產品具有電子組件，而66%的產品具有某種程度的嵌入式系統(tǒng)。這類產品設計的復雜性要求工程師們在開發(fā)原型之前就需要了解這些系統(tǒng)之間的聯(lián)系，但是傳統(tǒng)上各個學科系統(tǒng)有各自獨立的開發(fā)工具包，因此設計通常只有在產品快成型的時候各個系統(tǒng)才相互接觸，而此時如果要修改設計成本就相當高了。因此，PTC 在它的Pro/ENGINEER工具包中增加了ECAD-MCAD Collaboration Extension 以應對這一問題并準備下一步的開發(fā)，而
這一切的努力都是為了把之前相互獨立的領域整合起來，更好地在虛擬世界中進行高度復雜產品的設計、測試和制作原型的工作。“直到兩年以前，我們還只能在制作物理原型的時候才把不同學科的工作相結合，”CIMdata 公司高級顧問JohnMacKrell 稱，“在虛擬環(huán)境中整合多學科工作，這對于讓簡化設計流程并提高設計速度實在是太重要了。”
