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IPS Cable Simulation-柔性線纜仿真解決方案

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公司名稱北京和遠(yuǎn)科技有限公司
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所在地北京市
廠商性質(zhì)其他
更新時間2023/3/2 11:23:30
訪問次數(shù)300

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北京和遠(yuǎn)科技有限公司(Hysim Technology)成立于2014年，是面向中國制造業(yè)提供虛擬產(chǎn)品開發(fā)與仿真產(chǎn)品服務(wù)的國家，為用戶提供PLMVR產(chǎn)品全壽命周期虛擬產(chǎn)品開發(fā)及仿真解決方案。公司主要服務(wù)于軌道交通、汽車制造、船舶海工、工程機(jī)械、航空航天、電力能源等領(lǐng)域，針對企業(yè)在營銷展示、設(shè)計研發(fā)、工藝制造、運(yùn)營維護(hù)的產(chǎn)品全壽命周期提供如下：（1）數(shù)字化營銷展示與輔助銷售平臺；（2）基于VR沉浸式體驗(yàn)的外觀造型及工程結(jié)構(gòu)設(shè)計評審；（3）結(jié)合動作捕捉技術(shù)及半實(shí)物臺架的產(chǎn)品感知體驗(yàn)與人機(jī)工程驗(yàn)證；（4）CAE仿真數(shù)據(jù)可視化評審；（5）基于3DE平臺的數(shù)字連續(xù)性多專業(yè)協(xié)同設(shè)計；（6）虛擬產(chǎn)品試裝試制驗(yàn)證與工藝仿真；（7）基于模型的產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計與評審；（8）虛擬產(chǎn)品使用培訓(xùn)及情景演練平臺；（9）AR現(xiàn)場作業(yè)指導(dǎo)及遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)平臺；（10）產(chǎn)線與產(chǎn)品三維數(shù)字孿生平臺等業(yè)務(wù)咨詢、平臺規(guī)劃與構(gòu)建、定制開發(fā)、數(shù)據(jù)實(shí)施及軟硬件環(huán)境系統(tǒng)集成服務(wù)。北京和遠(yuǎn)科技有限公司堅持自主研發(fā)與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合，自主研發(fā)了《3DVR智慧營銷云平臺》、《3Dvoms智慧運(yùn)維仿真平臺》、《數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)》等產(chǎn)品。同時作為虛擬仿真*技術(shù)廠商在國內(nèi)的核心合作伙伴，提供本地化二次開發(fā)和實(shí)施服務(wù)。公司是達(dá)索系統(tǒng)代理商商，是Techviz工程虛擬樣機(jī)平臺、A.R.T.跟蹤系統(tǒng)、Haption力反饋系統(tǒng)、Barco仿真投影系統(tǒng)、CAPTIV動捕系統(tǒng)、Varjo工業(yè)級高清VR頭盔等產(chǎn)品及解決方案在國內(nèi)的核心合作伙伴。公司組建了專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)并建立了管理規(guī)范的服務(wù)體系，團(tuán)隊(duì)成員擁有專業(yè)的技術(shù)能力和深厚的行業(yè)積累，具備為用戶提供售前咨詢規(guī)劃、售后管理實(shí)施、深入應(yīng)用開發(fā)及技術(shù)支持等高品質(zhì)服務(wù)能力。和遠(yuǎn)科技秉承“至誠人和，至信致遠(yuǎn)”的理念，致力于將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)切實(shí)應(yīng)用到制造業(yè)的產(chǎn)品研制工作中，通過應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)等信息化技術(shù)提高用戶產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)工作效率、降低研制成本。公司自成立以來，踏實(shí)積累自身技術(shù)能力，努力成為中國制造業(yè)虛擬仿真專家，以實(shí)現(xiàn)“為用戶創(chuàng)造價值、為員工提供舞臺、為社會貢獻(xiàn)力量”的企業(yè)目標(biāo)！北京和遠(yuǎn)科技有限公司誠摯地期望成為您可信賴的朋友和緊密的合作伙伴！讓我們與您一起攜手并進(jìn)，用虛擬科技成就現(xiàn)實(shí)夢想！

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1.為什么要進(jìn)行柔性線纜仿真《中國制造2025》以促進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展為主題，以提質(zhì)增效為中心、綠色發(fā)展、人才為本的基本方針，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的轉(zhuǎn)型升級；以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以智能制造為主攻方向；全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化、裝備智能化、生產(chǎn)智能化、服務(wù)智能化、管理智能化

IPS Cable Simulation-柔性線纜仿真解決方案產(chǎn)品信息

1.為什么要進(jìn)行柔性線纜仿真

《中國制造2025》以促進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展為主題，以提質(zhì)增效為中心、綠色發(fā)展、人才為本的基本方針，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的轉(zhuǎn)型升級；以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以智能制造為主攻方向；全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化、裝備智能化、生產(chǎn)智能化、服務(wù)智能化、管理智能化。產(chǎn)品智能化、裝備智能化的進(jìn)程，伴隨著更豐富的功能，更智能的用戶體驗(yàn)，這就意味著更加復(fù)雜的電氣系統(tǒng)。

線束開發(fā)和管路設(shè)計難度不斷增加，與剛性結(jié)構(gòu)不同，線束和管線具有柔性特征，其在外力作用及自身重力影響下的形變和受力狀態(tài)，很難依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷和確定。同時，這些錯綜復(fù)雜的線束和管路還被要求在更為有限的空間中完成，新舊問題和矛盾不斷凸顯。對傳統(tǒng)線束開發(fā)提出了更大的挑戰(zhàn)。

2.傳統(tǒng)線束開發(fā)面臨的挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)線束開發(fā)，通常使用CAD軟件對線束走向進(jìn)行布置，制造物理樣機(jī)進(jìn)行線束的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，導(dǎo)致研發(fā)周期長、效率低、成本高，而且無法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度和市場的需求。

圖1 傳統(tǒng)線束開發(fā)流程

由于CAD軟件沒能夠充分考慮線束自身的材料剛度，扭轉(zhuǎn)情況及重力對其走向的影響，導(dǎo)致CAD設(shè)計走向與實(shí)際走向存在巨大差異，無法準(zhǔn)確估算實(shí)際用線長度；

無法準(zhǔn)確預(yù)測線束的最小動態(tài)間隙、最小彎曲半徑、端部拉扯力、應(yīng)力分布、扭轉(zhuǎn)情況、動態(tài)包絡(luò)等動態(tài)表現(xiàn)；
設(shè)計時無法模擬制造公差、安裝公差對實(shí)際安裝的影響；
設(shè)計時無法準(zhǔn)確預(yù)測線束上卡箍對安裝的影響；
不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時優(yōu)化；

圖2 汽車電氣系統(tǒng)

3.IPS Cable Simulation（柔性線纜仿真）解決方案

IPS Cable Simulation是德國FleXstructuresGmbH公司的工業(yè)路徑解決方案IPS(Industrial Path Solution)軟件平臺中專門用于柔性管線分析優(yōu)化的模塊，是由歐洲應(yīng)用研究組織弗勞恩霍夫協(xié)會（FraunhoferResearch）中專門致力于數(shù)字化仿真工程算法研究的ITWM和FCC兩家研究機(jī)構(gòu)共同研究和開發(fā)的旗艦類軟件產(chǎn)品。

IPS Cable Simulation在工業(yè)中的軟管、電纜和復(fù)雜線束的設(shè)計優(yōu)化及質(zhì)量控制中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在汽車、和航空等領(lǐng)域中已得到了成功的應(yīng)用和驗(yàn)證。

圖3 IPS Cable Simulation

IPS Cable Simulation能夠仿真外力作用及重力條件下，管線的撓性運(yùn)動路徑；可對運(yùn)動部位的管線實(shí)時仿真，動態(tài)展示管線的空間變形、彎扭狀態(tài)以及應(yīng)力應(yīng)變分布；能進(jìn)行高頻振動及疲勞分析，公差分析，掃掠體積模型，生成運(yùn)動路徑包絡(luò)線和容差包絡(luò)線；實(shí)時優(yōu)化與修改，優(yōu)化后的數(shù)據(jù)能夠返回三維軟件，支持與三維軟件的數(shù)據(jù)橋接，能夠根據(jù)設(shè)計規(guī)則，實(shí)現(xiàn)管線自動布置。

IPS柔性線纜仿真應(yīng)用于線束開發(fā)的三個階段：設(shè)計階段、驗(yàn)證階段、裝配階段。

圖5 應(yīng)用流程

3.1 設(shè)計階段

依靠經(jīng)驗(yàn)在CAD軟件中進(jìn)行線束系統(tǒng)的設(shè)計，但是真實(shí)材料剛度及重力的影響并未考慮，同時，一旦周邊數(shù)模發(fā)生設(shè)計變更，所有走向需要重新設(shè)計。

自動布置線束走向；
實(shí)時交互進(jìn)行走向變更；
早期預(yù)測風(fēng)險；
運(yùn)動部件的安裝空間監(jiān)測；
公差、間隙和運(yùn)動分析；

圖6 設(shè)計優(yōu)化

3.2 驗(yàn)證階段

進(jìn)行早期驗(yàn)證能減少實(shí)物樣機(jī)的次數(shù)，進(jìn)而節(jié)省時間和成本，采用IPS進(jìn)行虛擬驗(yàn)證，不僅可以實(shí)時監(jiān)測諸如拉伸力、最小彎曲半徑及動態(tài)間隙等風(fēng)險因素，還能夠根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行實(shí)時優(yōu)化。

基于真實(shí)物理環(huán)境的實(shí)時仿真；
實(shí)時監(jiān)測彎曲半徑、扭轉(zhuǎn)、拉伸和動態(tài)間隙等風(fēng)險因素；
可引入公差分析；
包絡(luò)計算；

圖7 驗(yàn)證分析

3.3 裝配階段

線束系統(tǒng)等柔性件的組裝問題是一大挑戰(zhàn)，不僅因?yàn)樯婵臻g狹窄，還需要考慮充足的安裝空間，并且，需要預(yù)留合適的長度來保證安裝過程以及安裝后不存在風(fēng)險。

對線束在安裝過程以及安裝完成后的應(yīng)力進(jìn)行分析；
基于組裝分析的結(jié)構(gòu)驗(yàn)證；
交互優(yōu)化，實(shí)時更改線束長度、材料以及卡箍類型；

圖8 虛擬裝配

4. V+R沉浸式的驗(yàn)證體驗(yàn)

TechViz公司提供專業(yè)的3D虛擬現(xiàn)實(shí)可視化協(xié)同解決方案，與IPS軟件平臺達(dá)成深度的合作，TechViz與IPS相結(jié)合，可以為用戶提供沉浸式的驗(yàn)證體驗(yàn)。

支持示設(shè)備，包括HMD、CAVE、平面、平鋪式、球幕、被動/主動/自動立體、多顯示屏等；
直接對IPS數(shù)據(jù)進(jìn)行1:1沉浸式立體評審，無需數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或?qū)雽?dǎo)出操作；
實(shí)時顯示IPS里的數(shù)據(jù)，在IPS里修改之后，可立即同步至沉浸式環(huán)境中；
直觀的使用界面，操作簡單，學(xué)習(xí)成本低；
高幀率顯示超大3D CAD模型；

5.柔性線纜仿真的價值

線束開發(fā)過程是一個多方合作、多學(xué)科交叉的復(fù)雜過程，從研發(fā)需求的提出到產(chǎn)品的生產(chǎn)制造和測試，將經(jīng)過多個階段和多次迭代。在線束研發(fā)階段引入柔性線纜仿真驗(yàn)證，不僅能夠及早發(fā)現(xiàn)和消除潛在的設(shè)計問題，在問題發(fā)生之前就將其消除，阻斷這些問題向下游流程的傳遞，從而避免造成更大的損失。同時也能夠幫助設(shè)計人員對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行多項(xiàng)優(yōu)化，篩選更佳方案，縮短設(shè)計結(jié)果的迭代過程，提高設(shè)計效率與準(zhǔn)確率。