材料是模具成型的基本单元，其技术的发展和形态变迁正在对数字化仿真分析工具不断提出更新、更高的要求，包括模具成型的测试和建模技术等方面。目前，我国塑料的研发和设计水平已经进入新阶段，高分子材料的开发与塑料件的优化设计已经成为一个崭新的命题，其中高分子材料设计标准化建设已经成为发展的必然要求。为打通高分子材料开发与主机厂设计优化、产业链协同创新的通道，探讨Simulation Moldflow材料标准化建设，欧特克软件(中国)有限公司与重庆长安汽车研究总院于2012年11月8日在重庆共同举办了“2012 Autodesk Simulation Moldflow高分子材料标准化应用技术大会”。Autodesk Simulation中国区销售经理姜勇道代表欧特克出席了此次活动。
材料标准化打造创新通道
随着技术的发展和市场需求的不断变化，在塑料、汽车、航空航天等诸多领域中，很多新材料和新技术正在应用到实际操作中，例如碳纤维、高性能复合材料、天然纤维增强材料等新材料。作为注塑成型CAE的领导者，Autodesk Simulation Moldflow业已成为塑料优化设计的全球公认标准。目前，Simulation Moldflow在中国发展迅猛，已经成为其全球最重要的战略市场，绝大部分的主机厂和材料商均已引进Simulation Moldflow技术。姜勇道认为，材料是影响Simulation Moldflow分析精确度的关键因素之一。虽然国内众多企业已经创建了自己的材料数据管理系统，但数据内容的丰富程度不足已经成为制约塑料设计创新的最大瓶颈。因此，推进材料库的数据内容丰富、共享和标准化无疑对整个注塑行业的创新发展具有非常重要的意义。
现场参会嘉宾
据悉，本次欧特克与长安汽车共同举办的会议以“高分子材料设计创新解决方案”为主题，来自Simulation Moldflow、高分子材料、模具、汽车行业等领域的专家分享了材料测试最新进展、汽车轻量化、制造业最新技术等行业前沿技术与成果，并针对目前主机厂最为关心的注塑设计与成型问题在广大材料商中征集与讨论相关解决方案，开展头脑风暴。姜勇道表示，欧特克将与产业链中的主机厂和材料商一道，建立和推进以Simulation Moldflow为基础的材料数据库，使之不断丰富并延续产品设计的标准地位，全面提升塑料件设计创新水准。
在材料和技术创新等因素的推动下，注塑件的数字化仿真分析实用需求和产品功能愈发强大。Simulation Moldflow具有丰富的材料技术研发背景，通过先进的高分子材料测试实验室为全球用户提供全面的塑料材料技术解决方案。姜勇道介绍说，在最新推出的Autodesk Simulation Moldflow 2013版本中，针对多种新型材料提供了最新的成型模拟技术，包括专利的长玻纤成型过程中的断裂情况分析、实时分析技术，结晶性材料在成型过程中的结晶度分析和瞬态冷却、急冷急热分析等技术，能帮助用户显著降低大模型分析的时间。Simulation Moldflow仿真分析工具目前能够结合结构CAE、CFD等技术，达成集成化的优化分析，为“以塑代钢”和轻量化以及塑料可持续设计提供最为有效的可视化仿真手段。
集成优化提升设计效率
当前，制造业已经从传统的规模效益、价格和质量为首的战略日益转向市场响应速度第一的方向。在制造业日趋国际化的状况下，缩短产品开发周期和减少开发新产品投资风险，成为企业赖以生存的关键。近年来，制造业市场的制造战略重点正在发生从成本与质量到时间与响应的重大转移。快速将多样化的产品推向市场是制造商把握市场先机而求生存的重要保障，快速响应制造已成为国际研究的热点，应运而生的快速成形、快速制模、快速制造技术为企业提高竞争力提供了一种先进的手段。
在产品设计和上市时间需求的压力下，欧特克数字化样机解决方案在制造业的各个细分领域中得到了越来越多的应用。作为欧特克数字化样机仿真解决方案的一部分，Autodesk Simulation Moldflow能帮助制造商预测、优化和验证塑料零件、注塑模具和挤出模具的设计。此外，用户还可通过Autodesk Simulation Mechanical & Multiphysics和Autodesk Simulation CFD针对非塑胶件进行结构和热流分析。
Autodesk Simulation Moldflow面向的是制造业面临的普遍难题，如何平衡产品设计的先天不足、成本效益和质量水平。姜勇道表示，通过引入数字化仿真工具，设计者不仅可以在设计初期及时发现产品的问题，同时还可以在保证质量的前提下进一步降低注塑成本。通过Autodesk Simulation Moldflow，设计流程和系统得以优化，产品设计的工艺窗口更宽广。在材料成本、成型周期、上市周期方面，生产的成本效益充分释放，与此同时，能够确保最佳的塑件成型和产品质量。
姜勇道表示，欧特克提倡集成式的优化。设计者在产品开发早期即引入精确的Simulation Moldflow材料数据，可以实现工艺性优化、功能性优化和环境性优化的集成性分析。当用户对产品结构做出调整时，需要同时评估其功能合理性、成型工艺性、热环境适应性等多方面的影响。通过集成的解决方案，将设计形成闭环，保证了整体和系统的优化。通过使用Autodesk Simulation Moldflow，企业能有效减少对高成本物理样机的需求和潜在的制造缺陷，更快地将创新产品推向市场。
全面整合的数字化样机
最新版本的Autodesk Simulation Moldflow解决方案支持设计师和制造商参与注塑成型仿真流程，以适应轻量化设计趋势。通过支持云计算技术的工具，为用户提供了使之能够同时处理多个方案的计算能力，在减少限制的同时提高了生产效率。与此同时，Autodesk Simulation Moldflow能有效整合到全新的产品设计套件中，与新款2013版Autodesk Vault产品数据管理软件以及欧特克的下一代云端替代产品Autodesk PLM 360实现相互操作，其基于云计算的有利条件还能促进设计的共享和重复使用。
在开发流程方面，分析驱动设计已经成为一个重要的趋势。 企业面临着如何达成有效的设计决策和设计结果，从而实现产品的差异化的问题。这就需要企业具备缩短设计周期，更快提出质量优良并且创新、容错设计的能力。如何没有分析作为基础，设计的质量和可靠度都是问题。以汽车供应件厂商为例，其使用的设计软件在数据转换中面临效率低下，面向塑料件的结果分析不够精确完整的问题。针对这种情况，采用Autodesk Inventor、Autodesk Simulation Moldflow改善了数据通道，简化了新的工作流，将CAD与分析软件结合，实现了数据的实时交换，精确程度得到了极大改善。通过增强的互操作性，客户能够在最恰当的时间点及时切换到不同的子软件平台，获取当前设计进度下最需要的功能。
在全面整合的数字化样机中，设计师能够非常简单地实现二维与三维的交互，在瞬间实现互动，使设计更快更灵活。客户通过Autodesk 360云服务，能够及时发现并沟通处理设计流程，同时利用云进行大容量的数据计算。用户可透过从二维到三维的设计覆盖、验证、模拟仿真，并在移动终端设备上随时体现，基于云对产品设计进行改动是一种快速、有效且廉价的选择，能使产品快速走向市场。
释放产品设计优化潜力
汽车制造的设计水平和产品能力代表了制造业最尖端的趋势和方向，也是体现工业发展水平的重要晴雨表。“以塑代钢”的仿真分析流程和轻量化的设计趋势已经成为汽车产品设计研发和投放重要方向。如何最大程度地规避产品设计初期的潜在问题，有效提升材料利用率，降低设计研发投入和成本日益成为企业关注的重点，长安汽车就是一个典型案例。从最初的产品设计存在300多个大问题，到后来将问题减少到100个左右，再到现在锐减到16个小问题，长安汽车在内外饰件的产品设计开发方面经历了“革命性的飞跃”，工程研究总院对此感受颇深。
在传统的塑料件开发过程中，其采用的材料数据是经验的、离散的，数据只具备参考性，不能用于科学计算和分析。长安汽车自主打自主研发的发展道路以来，因为缺乏一定的科学辅助分析手段，其新车型内外饰件的设计开发屡屡受阻，只能依靠设计人员的经验和想象完成。从前期概念、设计到后期的开模、试模、修模一直到最终的成品下线，周期非常漫长，同时还面临模具报废的潜在风险。在这种情况下，虚拟化设计与数字化仿真分析工具进入了长安汽车的视野。Autodesk Simulation Moldflow规范的材料数据是系统的、精确的，全面描述了材料的特性，可为科学计算和分析所用。通过使用Autodesk Simulation Moldflow，零件的加工得以大幅度改进，使用修改的模具试模后的产品合格率也飙升到99.5%。这让公司领导层和部门工程师坚定了部署实施Autodesk Simulation Moldflow的信心。目前，长安汽车的工程师团队早已能够熟练使用Simulation Moldflow，并将设计创新融入其中。“长安汽车是国内第一家使用并掌握Autodesk Simulation Moldflow接口技术的公司，”姜勇道赞许道，“现在长安汽车对该软件的使用和理解已经达到了相当高的层次，这是让我们都难以想象的。”
“完美地造出一款好车是我们一直追求的，Autodesk Simulation Moldflow帮助我们将产品开发周期从以前的40周降到现在不到15周”，长安汽车工程研究总院非金属产品性能开发所所长王晓表示，“借用Autodesk Simulation Moldflow本身的数据库，设计的精准度得到大幅提升。流动分析、冷却分析、翘曲变形以及精准度分析等准确度都很高，在提高产品品质的同时大幅度缩短了开发周期。另一方面，设计问题的数量大幅度减少，与此相应的设计变更费用也大幅度降低。在市场对于品质、效率和成本竞争日益激烈的今天，能做到三者兼顾实属不易。”
