Компьютерный инжиниринг

Содержание

Слайд 2

Представлены тенденции развития мировых лидеров и основных игроков PLM-рынка и CAE-рынка,

Представлены тенденции развития мировых лидеров и основных игроков PLM-рынка и CAE-рынка,

их основной продукции – CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-технологий с акцентом на мультидисциплинарные и надотраслевые FEA/CFD/CAE-технологии.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 3

различают три основных подгруппы CAD: машиностроительные CAD (MCAD – Mechanical CAD)

различают три основных подгруппы CAD:

машиностроительные CAD (MCAD – Mechanical CAD)
CAD печатных

плат (ECAD – Electronic CAD / EDA – Electronic Design Automation)
архитектурно- строительные CAD (CAD/AEC – Architectural, Engineering and Construction)
Наиболее развитыми являются MCAD-технологии

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 4

В результате многочисленных слияний и поглощений произошло формирование отрасли MCAD вокруг

В результате многочисленных слияний и поглощений произошло формирование отрасли MCAD вокруг

четырех основных игроков: – Autodesk – Dassault Systèmes – PTC (Parametric Technology Corp.) – UGS (ныне Siemens PLM Software).

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 5

В конце минувшего тысячелетия IBM разработала новую концепцию – PLM (Product

В конце минувшего тысячелетия IBM разработала новую концепцию – PLM (Product Lifecycle

Management) основу PLM-технологий составляют CAD/CAM-, CAE- и PDM-технологии

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 6

Актуальность применения PLM-технологий наиболее красочно иллюстрирует оценка стоимости исправления одной-единственной ошибки

Актуальность применения PLM-технологий наиболее красочно иллюстрирует оценка стоимости исправления одной-единственной ошибки

на различных стадиях подготовки производства (компания Gartner Group около двадцати лет назад):

$1 – концептуальное проектирование;
$10 – конструкторская проработка изделия;
$100 – изготовление макета изделия;
$1 000 – проектирование технологической оснастки;
$10 000 – изготовление оснастки;
$100 000 – выпуск опытной серии;
$1 000 000 – серийное производство.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 7

PLM-рынок разделяет на два основных сегмента: создание и анализ изделия (Tools,

PLM-рынок разделяет на два основных сегмента:

создание и анализ изделия (Tools, компьютерное

проектирование изделий и моделирование процессов производства, инженерный анализ и др.);
совместное управление данными по изделиям cPDM (взаимодействие и управление данными об изделии, включающее такие технологии, как визуализация, обмен данными, управление качеством, стратегическое планирование, контроль за выполнением проектов и др.).

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 8

В рамках Tools-сегмента PLM-рынка наиболее высокие темпы роста у CAE-технологий. Увеличение

В рамках Tools-сегмента PLM-рынка наиболее высокие темпы роста у CAE-технологий. Увеличение

спроса на CAE-системы объясняется повышением доступности средств инженерного анализа и снижением стоимости высокопроизводительных компьютеров, появлением в 2006 году Windows-машин на базе 64-разрядных многоядерных процессоров и в сентябре 2008 года – появлением персональных суперкомпьютеров, отметим прежде всего выход на рынок персональных суперкомпьютеров легендарной фирмы CRAY Research с моделью CRAY CX1.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 9

Главные причины возросшего интереса к CAE-системам: стремительное и регулярное увеличение вычислительной

Главные причины возросшего интереса к CAE-системам:

стремительное и регулярное увеличение вычислительной мощности

компьютеров за последние 30 лет.
значительное расширение спектра функциональных возможностей CAE-систем
признание ведущей роли наукоемкого компьютерного инжиниринга для ускорения выпуска новой конкурентоспособной продукции, повышения качества продукции и снижения финансовых и временных затрат на разработку новых образцов.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 10

Компьютерное моделирование в настоящее время можно и весьма желательно использовать совместно

Компьютерное моделирование в настоящее время можно и весьма желательно использовать совместно

с натурными экспериментами, как для валидации получаемых численных результатов, так и для идентификации параметров математических моделей, “тонкой” настройки математических / механических / компьютерных моделей с целью повышения уровня адекватности разработанных моделей реальным объектам и/или физико-механическим процессам, что ведет к повышению точности результатов компьютерного моделирования.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 11

Следует особо отметить глобальный процесс чрезвычайно важности – V&V-процесс (Verification &

Следует особо отметить глобальный процесс чрезвычайно важности – V&V-процесс (Verification &

Validation) – процесс тотальной верификации CAE-систем, вычислительных методов, КЭ моделей и валидации результатов КЭ решений путем сопоставления КЭ результатов с результатами экспериментальных исследований.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 12

Этот V&V-процесс был начат в 1999 году по инициативе Американской ассоциации

Этот V&V-процесс был начат в 1999 году по инициативе Американской ассоциации

вычислительной механики (US Association for Computational Mechanics, USACM), позднее к нему подключились Американское общество инженеров-механиков (American Society of Mechanical Engineers, ASME), Американский институт нацициональных стандартов (American National Standards Institute, ANSI) и Национальное агентство конечно-элементных методов и стандартов (National Agency of Finite Element Methods and Standards, NAFEMS, Великобритания), играющее роль Всемирной Ассоциации компьютерного инжиниринга (FEA, CFD, CAE), региональные отделения Международной Ассоциации вычислительной механики (International Association for Computational Mechanics, IACM) и NAFEMS.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 13

Эффективное внедрение и применение CAE-технологий центрального и наиболее наукоемкого компонента PLM-технологий

Эффективное внедрение и применение CAE-технологий центрального и наиболее наукоемкого компонента PLM-технологий

– будет определять долгосрочные конкурентные преимущества ведущих промышленных фирм.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 14

Классификация решаемых задач, лежащая в основе “карты” рыночного сегмента MCAE-систем (Mechanical CAE) Компьютерный инжиниринг, CAE

Классификация решаемых задач, лежащая в основе “карты” рыночного сегмента MCAE-систем (Mechanical CAE)

Компьютерный

инжиниринг, CAE
Слайд 15

В настоящее время, предлагаются сотни MCAE-систем, предназначенных для решения широкого круга

В настоящее время, предлагаются сотни MCAE-систем, предназначенных для решения широкого круга

задач. Примерно две трети доходов глобального рынка MCAE-систем приходится на долю таких компаний, как Altair Engineering, ANSYS, Inc., Dassault Systèmes, MSC Software и Siemens PLM Software (указаны в алфавитном порядке).

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 16

CAE-системы, как правило: представляют собой мультидисциплинарные надотраслевые наукоемкие программные системы, трудозатраты

CAE-системы, как правило:

представляют собой мультидисциплинарные надотраслевые наукоемкие программные системы, трудозатраты на

разработку которых оцениваются в тысячи и десятки тысяч человеко-лет (трудозатраты на разработку ANSYS оцениваются в 35 000 человеко-лет);
предназначены для эффективного решения нестационарных нелинейных пространственных задач, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных; для эффективного решения таких задач нужно получить , мультидисциплинарное физико-математическое и инженерное образование.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 17

Респонденты, использующие CAD-технологии Компьютерный инжиниринг, CAE

Респонденты, использующие CAD-технологии

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 18

Респонденты, использующие CAE-технологии Компьютерный инжиниринг, CAE

Респонденты, использующие CAE-технологии

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 19

Лидеры мирового рынка CAD/CAM/CAE/PDM/PLM и AEC/BIM: их доход в 2008-2011 г. (млн. долл.) Компьютерный инжиниринг, CAE

Лидеры мирового рынка CAD/CAM/CAE/PDM/PLM и AEC/BIM: их доход в 2008-2011 г.

(млн. долл.)

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 20

Лидеры мирового рынка CAD/CAM/CAE/PDM/PLM и AEC/BIM: основные фирмы-вендоры, их доход в

Лидеры мирового рынка CAD/CAM/CAE/PDM/PLM и AEC/BIM: основные фирмы-вендоры, их доход в

2011 г. (млн. долл.), а также темпы роста (+%)

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 21

Динамика cовокупных доходов “королей” за 2000–2011 гг. Компьютерный инжиниринг, CAE

Динамика cовокупных доходов “королей” за 2000–2011 гг.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 22

Выше на рисунке представлена динамика совокупных доходов “королей“ классического “производственного“ PLM:

Выше на рисунке представлена динамика совокупных доходов “королей“ классического “производственного“ PLM:

Autodesk (индекс NASDAQ: ADSK), Dassault Systèmes (NASDAQ: DASTY), Parametric Technology Corporation (PTC), и Siemens PLM Software (SPLM). В таблице представлены годовые совокупные доходы “королей“ PLM-технологий в 2010–2011 гг. Суммарно за 2011 год “короли“ продали программного обеспечения и услуг на сумму 7,564 млрд. долларов (рост в сравнении с посткризисным 2010 годом составил 15,9% или 1,037 млрд. долларов), что позволили превзойти достижения предкризисного 2008 года, лучшего в истории “королей“.

Компьютерный инжиниринг, CAE

Слайд 23

Десятка лидеров рынка CAE по размерам соответствующих доходов, млн. долл. Компьютерный инжиниринг, CAE

Десятка лидеров рынка CAE по размерам соответствующих доходов, млн. долл.

Компьютерный инжиниринг,

CAE
Слайд 24

направления, прогресс в которых будет способствовать расширению возможностей и сферы внедрения

направления, прогресс в которых будет способствовать расширению возможностей и сферы внедрения

CAE-технологий:

фиксация и распространение лучших практик применения CAE-технологий;
формализация результатов многовариантных расчетов для последующего формулирования типовых моделей, предназначенных для применения рядовыми инженерами-конструкторами;
освоение CFD-моделирования на многопроцессорных компьютерах для эффективного применения в процессе создания инновационных изделий;

Компьютерный инжиниринг, CAE