e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAE

计算机仿真在白色家电中的应用

2016/7/26    来源:e-works    作者:赵宇波  e-works整理      
关键字:计算机仿真  白色家电  
计算机仿真在各个领域的应用是非常广泛的。在白色家电产品的设计过程中也不例外。如:外损、包装、跌落、降噪、振动、散热、强度、疲劳、可靠性等分析,实验帮助我们知其然,仿真帮助我们知其所以然。

    2016年7月22日,由e-works数字化企业网主办,广州市首席信息官协会协办的以“智能产品与仿真”为主题的2016年中国制造业仿真技术应用研讨会在深圳福朋喜来登酒店成功召开。来自全国各地的专家、制造企业研发高管和仿真工程师以及主流软硬件厂商代表共计140余人参加了本次会议。会上,深圳创新设计研究院执行院长赵宇波先生发表了题为《计算机仿真在白色家电中的应用》的演讲。本文根据演讲内容整理而成。

图1 深圳创新设计研究院执行院长赵宇波先生发表演讲

图1 深圳创新设计研究院执行院长赵宇波先生发表演讲

    56所研制的神威蓝光上运行了一个应用,用来计算整个深圳城区,根据污染探测点,反计算污染源,然后再计算整个城区污染的情况。这个例子说明计算机仿真在各个领域的应用是非常广泛的。今天,主要和大家分享一下计算机仿真在白色家电设计中的一些应用案例。

    在制造业,仿真技术发挥着重要的作用,能让设计取得更大的价值,如缩短周期、减少成本、提早发现问题并解决问题等,这些大家都非常清楚。仿真技术有两大问题,一是软硬件工具的问题,二是人的问题,如果工具越来越强大,越来越傻瓜化,那么仿真工程师在企业中的角色,一定会发生变化。在我看来,仿真本来就不是一个职业,从事仿真这些年,也开发一些软件,一路走来发现仿真不是我们的终极目标,如何做好产品才是关键,如果不用仿真就能把产品做好,当然仿真就无用了,但更多的是不采用仿真技术无法将其快速搞定,这就是现在很多制造业产品开发中不可回避的问题——没有那么多有经验的人。

    当面对一些市场上反馈的问题时,如何用定量的手段,而不只是靠经验、靠眼睛、靠耳朵解决问题是非常有必要的。再者,一些新的或更新换代的产品,完全不在原来技术体系之内,这时如果用传统的,只依赖经验的方法显然跟不上市场的节奏,采用计算机仿真能取得事半功倍的效果。今天主要介绍计算机仿真在白色家电——冰箱、洗衣机、空调、微波炉等的应用。

    如洗衣机有包装设计、震动噪声、甩干过程中的撞箱问题。空调有噪声、气动噪声问题等等。大家一看觉得都是多物理场问题,但实际上都是多学科耦合问题。

图2 计算机仿真在白色家电的应用

图2 计算机仿真在白色家电的应用

    老一代的自主开发软件非常专注多物理场耦合问题,今天我也觉得多物理场耦合非常重要,但事实上多学科的知识更关键,多物理场的很多问题,不管再多,还是有限的。如最近在神威机器计算脑血管瘤的问题,完全非结构的算例,需要考虑血管的弹性。目前任何一个软件都做不到,非常困难。这种情况下,不管流体还是固体都当成一个统一的物理场,都是牛顿第二定律连续介质的表现,看作为统一场时就不存在多物理场问题,除非有其他场存在,如电磁等等,其实大家关注的流固耦合问题,本身就是一个统一的物理场,都是连续介质力学的表现,只是方程坐标系选择有差异,换到同一坐标系当中就没差别了。所以我更关注多学科耦合问题。

    对家电行业来说,第一要可靠,不能到了客户手里就出问题;第二要舒适,第三要节能,如空调,现在又提出智能和健康的目标,第四最重要的是成本,家电产业是一个看似没啥技术水平,但是实际上它集成了制造、工艺各个方面。举个简单的例子,如何借助仿真技术解决洗衣机的包装问题。做了一个波轮洗衣机的包装,损耗率很高,不是包装损耗率,而是导致产品被投诉和退货率特别高。我们希望发现产品从出厂到用户家里的一连贯过程中,到底哪一个环节容易造成产品损耗、损坏?借助计算机仿真,模拟了大量的工况,调研了所有的问题点,然后再通过计算机仿真验证这些问题能否真实发生,最后用仿真优化产品和包装。

图3 外损包装七步设计

图3 外损包装七步设计

责任编辑:郝秋红
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐