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循环经济的智能解决方案
西班牙教皇科米利亚斯 ICAI 大学的一名学生进行的一项详细研究强调了对生态安全和可持续产品的需求。虽然回收在循环经济中发挥着重要作用，但许多消费者不回收的原因有很多，包括空间不足、回收中心和收集容器不方便，或者不信任和/或不相信回收过程。组织需要一种模型，让每个人都更容易、更容易地进行回收利用。
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将系统建模与仿真相结合有助于确保可靠的空间碎片回收
在 e.Deorbit 提案中，空中客车 DS 工程师通过使用系统建模同时开发任务要求和架构来解决这些问题。他们开发了一个集成了安全和架构要求、系统功能、功能架构和操作概念 (CONOPS) 的 SysSML 模型。并行开发架构和需求有助于在项目的早期阶段验证需求，从而节省大量时间和金钱。虽然这种方法是向前迈出的重要一步，但 Airbus DS 工程师认识到，其优势受到以下事实的限制：支持架构开发所需的域模拟均由负责特定域的工程师手动单独运行。这些模拟的结果后来被上传到数据库，并用作系统模型和其他模拟的输入参数。直到所涉及的每个模拟都需要数天或数周的时间才能完成，整个系统对特定用例的性能才清楚。即使是单个案例，也需要大量的时间和精力来模拟整个系统的性能，从而限制了架构定义阶段可以运行的案例数量。这会产生潜在的错误和意外交互，当在详细设计阶段后期发现时，需要花费大量时间和金钱进行纠正。
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使用 Materialise 的钛航空航天部件轻 63%
在不影响强度的情况下减轻金属支架的重量
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推进您的 RPA 计划
一家全球金融机构正在使用一个报告存储库，该存储库连接到整个企业使用的数十个应用程序和数据库系统，这些应用程序和数据库系统来自不同的地区和多个业务部门。每周，来自这些应用程序的数十万份报告被手动下载到一个集中位置供人们使用。文件格式通常是非结构化数据，通常是文本或 PDF。不同应用程序之间的报告格式没有一致性，甚至对于使用相同应用程序创建的报告也没有一致性。然后，最终用户将手动将文本/PDF 格式的数据复制到基于 Excel 的报告中，用于对账、证明、财务报告、日记帐分录和其他用途。
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摩天大楼电梯系统的革命：案例研究
建筑行业正在见证建筑越来越高、越来越精致的趋势，世界上最高的摩天大楼哈利法塔高达 828 米。这个高度带来了独特的挑战，特别是在有效地将人们从底层运送到顶层方面。传统电梯系统通过位于建筑物顶层的电缆系统运行，最大运行高度可达 400 米，仅为世界最高建筑距离的一半。这需要乘客乘坐两部或更多部电梯才能到达顶层。领先的电梯公司蒂森克虏伯电梯 (ThyssenKrupp Elevator) 开发了一款电梯，该电梯使用连接到轿厢框架的电磁驱动器，无需屋顶安装电缆，并允许电梯运行 800 米的完整距离。然而，这种新系统无法承载与传统电梯一样多的重量。面临的挑战是确保新设计尽可能轻，以最大限度地提高客舱的装载能力。
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Mahindra Rise：通过物联网实现智能工程
Mahindra & Mahindra 是全球运输行业的先驱，在管理和分析多个 IT 系统生成的大量数据方面面临着重大挑战。这些系统包括企业资源规划 (ERP)、客户关系管理 (CRM)、产品生命周期管理 (PLM)、系统、应用程序和产品 (SAP) 以及工具数据管理 (TDM)，是该公司汽车、航空航天领域不可或缺的一部分和农业综合企业经营。每个系统在整个产品生命周期中都会生成特定的数据，需要收集和分析以促进关键决策。面临的挑战是创建一个标准化的决策支持系统，该系统可以整合来自多个来源的数据，并在正确的时间向正确的人提供正确的信息。该公司需要一种解决方案，能够将所有这些系统互连起来，形成一个正常运行的父系统，从而实现产品和制造工程、成本和遗留系统之间的协作。
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阿尔斯通铁路部件设计优化
阿尔斯通是综合铁路系统领域的全球领导者，面临着优化现有部件设计的挑战，以通过铸造或增材制造技术进行制造。受影响的部件是阿尔斯通 Metropolis 装置中用于支持防滚系统的火车转向架部件。人们发现该零件的初始设计对于其所承受的工作负载而言过于坚固，而且安全系数也有点太高了。阿尔斯通工程师的任务是改进现有铸件的设计，特别是优化其金属增材制造的生产。面临的挑战是改进整体设计，同时优化材料使用，并探索增材制造的新生产方案。
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SOGECLAIR Aerospace 使用 HyperWorks 优化飞机部件的创新方法
航空航天业不断寻求减轻飞机重量的方法，以提高性能并降低燃料成本。 SOGECLAIR 航空航天是航空航天工业的主要供应商，面临着寻找新的开发和制造方法以减轻重量同时确保安全的挑战。他们对探索发动机吊架的新概念特别感兴趣，发动机吊架是将飞机发动机固定在机翼或机身上的关键部件。我们面临的挑战是创建一种设计，不仅可以减轻重量，还可以保持零件的刚度并减少系统零件的总数，从而缩短装配时间。
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优化机器人汽车存储服务：斯坦利机器人案例研究
Stanley Robotics 是一家高科技公司，旨在通过引入自主机器人来移动仓库中的汽车，从而彻底改变汽车物流行业。我们面临的挑战是开发一种快速、可靠且高效的机器人，以满足汽车物流行业的需求。机器人的设计需要考虑机械优化，才能与传统汽车物流公司有效竞争。 Stanley Robotics 需要证明其机器人车辆每年可以完成大量移动并证明其耐用性。为了实现这一目标，该公司需要一个合作伙伴来帮助开发机器人的数字孪生，以计算对其提出的所有要求，并通过耐用性计算来验证其产品。
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利用物联网提高齿轮箱效率：蜂巢易创案例研究
蜂巢易创传动技术河北有限公司（HYCET）是一家专注于电驱动系统的综合性企业，在解决变速箱机械故障方面面临着巨大的挑战。这些故障，包括点蚀、腐蚀和剥落，主要是由于润滑不足造成的。鉴于电驱动速度可达 20,000 rpm，HYCET 需要一种能够准确计算搅拌损失的解决方案。该公司还需要考虑风阻效应、油量以及油中存在的气泡（曝气）量等因素。我们面临的挑战是找到一种解决方案，能够详细了解这些复杂的流动现象，并帮助团队回答与油流和潜在泄漏相关的重要问题。
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HyperWorks 简化了 Esterline Advanced Sensors 航空传感器的开发
Esterline Advanced Sensors 是航空传感器的领先供应商，在产品开发过程中面临着重大挑战。每个传感器都是针对特定客户的独特项目，其个性化需求在开发过程中经常发生变化。这需要对设计变更和密集模拟进行多次迭代，以确保最终产品满足客户的需求。这些传感器由多个子部件和不同材料组成，在准备进行仿真时会形成复杂的模型。模拟的效率和可靠性在很大程度上取决于这些模型的网格特征和质量。面临的挑战是快速将所需的修改纳入当前模型，从头开始创建模型，并快速采用设计变体的修改，同时保持高质量并减少计算时间。
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福特汽车公司：构建高效的 HPC 基础设施
多年来，福特的数值密集计算部门 (NIC) 已经构建了一个强大的异构高性能计算 (HPC) 环境，将容量和功能结合起来。该环境包括基于 Xeon、Itanium 和 Alpha 处理器的 Beowulf 集群、SGI Origin 和 Altix 服务器、IBMP650 容量以及大型 SMP Cray 系统。虽然这种基础设施使 NIC 能够及时处理计算密集型作业，但它也导致了平台和应用程序基础设施的复杂化。此外，NIC 在求解器方面面临复杂性，运行许多应用程序版本，但没有一个版本可以在所有架构上运行。我们面临的挑战是找到一种解决方案，能够有效管理这种复杂的基础设施，并为用户提供简单的工具。
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利用物联网增强铝挤压制造：APEL Extrusions Limited 案例研究
APEL Extrusions Limited 是一家专门从事铝挤压和精加工的全方位服务挤压制造商，在测试模具挤压性能同时限制时间和成本方面面临着重大挑战。该公司在加拿大和美国都有业务，为住宅和商业建筑、暖通空调系统、休闲车和消费品等各种应用提供铝型材。铝挤压行业对平轧和挤压铝产品的需求不断增加，主要来自运输行业。这一趋势预计将持续到 2020 年，这给 APEL 等公司带来了压力，要求它们适应客户需求，同时保持满足极其严格公差的高质量解决方案。 APEL 提供高质量产品过程中的一个关键步骤是在实际挤出过程开始之前进行的测试阶段。
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AMCOR 的自动化仿真流程：案例研究
Amcor Rigid Plastics 是各个包装领域的领先产品供应商，在保持包装性能、环境影响和货架吸引力之间保持平衡，同时将成本保持在最低限度方面面临着挑战。该公司面临着创造更环保产品的压力。 Amcor 还寻求创新且轻便的容器设计，既美观又易于消费者操作，同时又不影响质量、性能或安全性。该公司使用 Altair 的 HyperWorks 套件为 CAD 团队的概念设计创建精确的有限元模型，以评估其在虚拟世界中的表现。然而，他们希望探索加速与新包装产品开发相关的工程和分析任务的方法。用于研究新包装设计在各种负载和冲击场景下的性能的虚拟测试过程消耗了模拟团队的大量时间。
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联合利华减少包装废物的定制解决方案
消费品巨头联合利华面临着减少其产品对环境影响的挑战。该公司需要找到一种方法，最大限度地减少包装中使用的材料，同时确保其强度足以承受运输负载和各种使用条件。面临的挑战是使用先进的虚拟仿真技术优化联合利华的包装设计。然而，当时联合利华并没有雇用很多计算机辅助工程 (CAE) 用户，而是拥有一支非常有才华的 CAD 工程师团队。
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简化重量数据管理以改进空中客车直升机的决策
空中客车直升机公司的重量与平衡 (W&B) 团队在概念化阶段面临着收集和分析数据以预测产品重量的挑战。该团队必须以标准化方式从广泛的利益相关者那里收集相关的最新数据。然而，这个过程被证明是一个障碍，减慢了数据询问和随后的决策过程。手动数据上传系统不允许创建可以由不同产品开发部门内部或供应商外部实时更新的标准化报告。 Altair 的任务是为这些问题找到解决方案。
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Baker Hughes 通过 HyperWorks 驱动的仿真加速产品开发
贝克休斯是一家领先的油田服务、产品、技术和系统供应商，在验证先进油井衬管方面面临着重大挑战。该公司的客户在充满挑战的市场中运营，在深水和北极地区进行海上钻探，完善页岩和水力压裂技术，并始终遵守严格的环境和安全法规。他们还必须应对技术挑战，例如更深的井、极端压力和温度以及非常规地质变化。产品可靠性、安全性、上市速度和成本控制对于行业的成功至关重要。为了保持竞争力，石油和天然气服务公司必须确保可靠地制造正确的产品，并领先于竞争对手满足客户的期望。创建具有成本效益、安全且可靠的可扩展尾管悬挂器所面临的挑战需要在整个产品开发过程中使用模拟。
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使用 Altair HyperWorks 进行复合材料转子叶片分析：案例研究
该案例研究围绕威斯康星大学麦迪逊分校工程力学系高年级本科生 Christopher Van Damme 承担的一个高级设计项目展开。该项目涉及同轴旋翼飞行器的设计和分析，特别关注复合材料制造的直升机旋翼叶片。旋翼叶片是直升机的关键部件，提供推力、升力并实现机动。现代直升机使用复合材料制成的旋翼叶片，因其具有出色的强度重量比、损伤容限和疲劳寿命。然而，使用分析方法或降阶模型计算复合材料具有挑战性。因此，范达姆必须应用合适的计算机辅助工程 (CAE) 工具来完成所需的研究，包括转子的静态、模态、频率响应和动态分析。
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Roth McFarlane 利用 Altair SimSolid 实现骨骼生物力学
位于安大略省伦敦的罗斯麦克法兰手和上肢中心 (HULC) 在评估骨应力的生物力学方面面临着重大挑战。该中心在 Louis Ferreira 博士的指导下，使用高分辨率扫描仪进行 CT 扫描的人体骨骼标本。这个过程保留了大部分内部骨小梁的微观结构几何形状。然而，挑战在于，实验模型的许多测量要么是禁止的，要么不可能直接在样本上进行测量。这对于肩关节炎患者尤其重要，他们通常通过用植入物替换患病关节进行手术治疗。该中心需要一种方法来模拟不同植入物类型如何影响骨应力，从而影响手术的寿命。
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Hussmann India 利用 Altair AcuSolveTM 提高仿真精度
Hussmann India 是一家定制食品安全解决方案提供商，在维持冷藏展示柜和制冷系统的最高性能和质量标准方面面临着重大挑战。该公司必须对其产品设计进行广泛的分析，以便在设计周期的早期识别并纠正最小的设计错误。制冷行业竞争激烈且对价格敏感，因此需要压缩设计和开发周期时间，同时确保成本效率和不妥协的质量。 Hussmann India也面临着压力，要确保冰箱内不会因渗透而导致温度升高，这将直接影响冰箱展示柜的总效率。另一个挑战是冰箱实验测试所花费的成本和时间。
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通过物联网进行创新建筑设计：扎哈·哈迪德建筑师事务所案例研究
扎哈·哈迪德建筑事务所是一家总部位于英国伦敦的国际建筑设计公司，面临着为 20 世纪博物馆制定设计方案的挑战，该方案将与标志性的新国家美术馆相得益彰。新国家美术馆由密斯·凡德罗于 1968 年设计，引入了激进的新概念和精致的结构细节。扎哈·哈迪德建筑师事务所面临的挑战是通过应用新的技术进步来生成结构和建筑表达，从而重新发明一种类似的激进方法。该公司的计算和设计研究小组 (co|de) 的任务是开发早期设计方法，从而能够在数字设计和施工方法实现的建筑可能性的广阔范围内直接搜索物理、经济和人体工程学上可行的解决方案。
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车轮设计大众化：Altair 解决方案简化了 Accuride 的 CAE 车轮装配流程
Accuride Corporation 是全球领先的商用和乘用车零部件供应商，在产品开发过程中面临着重大挑战。创建实体六面体网格是开发卡车和客车车轮的关键步骤，是一项复杂且耗时的任务。此过程需要深入了解先进的网格划分技术和零部件质量标准。此外，该任务非常专业，以至于艾瑞德只有少数工程师可以处理，从而导致时间紧迫的项目可能出现延误。该公司还努力在部门界限之外分享这种网格划分知识，因此很难让每个人都参与到这个过程中，尤其是模拟初学者。
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加速天线设计：利用 Altair® Feko® 将相控阵天线设计时间缩短 25%
RF2B 的任务是为其客户 Menlo Micro（高性能 RF MEMS 开关集成电路开发商）开发适用于 3.5GHz 小型蜂窝公民宽带无线电服务 (CBRS) 基站的相控阵天线概念设计验证。面临的挑战是实现足够的方位角和仰角波束转向范围、足够的栅瓣抑制和更高的效率。这需要进行高级设计分析来确定天线阵列的列数和行数、元件类型、元件间距、角步长和幅度锥度。另一个挑战是设计的整体复杂性，需要高效的天线阵列仿真和包括馈电网络的设计方法。天线阵列还需要优化其机械环境，包括外壳和天线罩。
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利用物联网优化 CAE：巴斯夫工程塑料案例研究
巴斯夫工程塑料是世界领先的化学公司巴斯夫的一个部门，其任务是在开发周期的所有阶段提供卓越的工程设计、模拟和测试支持。该小组的主要目标是在开发周期的所有阶段提供卓越的工程设计、模拟和测试支持。然而，各种客户对现代材料应用的支持往往需要新的概念，使材料的优点变得适用。由于需要不断开发现代虚拟方法来满足客户的需求，这一挑战进一步加剧，因为该公司相信数学零件优化将在未来几年内作为首选方法得到广泛接受。
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Tesla 通过自动化 CAE 连接器创建来优化设计周期的创新方法
特斯拉汽车公司是一家备受瞩目的电动汽车制造商，正在寻求优化其开发周期的方法，以加快高质量汽车的生产。一个重大挑战是准备有限元分析 (FEA) 模型的过程非常耗时，尤其是 CAE 模型的连接器部分。例如，Model S 轿车有 300 多个不同的固定件和 6,000 多个焊接点，包括焊缝、螺栓、铆钉、粘合剂和 MIG 焊缝。最费力的任务是在 CAD 模型中重新创建这些连接器，这可能需要几天的时间。该过程不仅效率低下，而且容易出错，因为 CAD 文件中缺乏有关所用连接器类型、机械性能及其所用面板的详细信息，因此存在忽视 MIG 焊接或粘合剂的风险。连接。
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无筋砌体结构抗震改造设计优化
面临的挑战是为假设的无筋砌体结构开发有效的抗震改造设计。这是米兰理工大学 ACTLAB（建筑计算与技术实验室）的学生 Davide Gamberini 的学士学位项目的一部分。该项目的重点是无筋砖石结构，这在意大利历史建筑中很常见。鉴于意大利被誉为欧洲地震最频繁的地区之一，迫切需要制定改进的改造策略以保护该国的文化遗产。面临的挑战是分析假设的无筋砖石建筑的结构，并找到结构改进措施以提高建筑物的抗震性能。
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AMETEK 用于冷却联合攻击战斗机飞行员的物联网解决方案
AMETEK 是全球领先的电子仪器和机电设备制造商，与洛克希德·马丁公司签约，为联合攻击战斗机 (JSF) 项目设计便携式飞行服冷却装置。冷却装置与飞行员冷却背心配合使用，可将飞行员的深部核心温度保持在 ≤ 100.4° F (38° C)。 JSF 项目旨在为美国海军、空军、海军陆战队和盟国提供价格实惠的下一代攻击机武器系统。驾驶这些飞机的飞行员要承受高达 9g 的高加速度，并且必须穿着抗荷服以防止停电。为了防止飞行员在驾驶舱和地面遭受热应激，需要便携式飞行服冷却装置。设计挑战是监控多个变量并开发发送到控制设备以自动进行这些调整的代码。冷水机组还必须在其功率限制范围内运行，以防止损坏。
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福特电池集团采用 RADIOSS Cut 方法来增强仿真性能
福特的电池核心团队在与车辆开发协同工作时面临着挑战。汽车电气化工程团队需要一个非常详细的电池阵列 CAE 模型，包括设计中考虑的每个电池和各种封装配置。这个详细的模型对于使用 CAE 模拟预测电池结构的鲁棒性是必要的。然而，当数据传递给整车团队时，详细的模型可能会增长到数百万个元素，需要大大简化。详细的电池模型与整车模型的复杂性相结合，显着减慢了周期时间，并阻碍了两个团队进行优化和设计探索的能力。
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Maxi-Cosi 儿童座椅开发：CAE 驱动的设计流程，增强安全性
Dorel Juvenile 是汽车儿童安全领域的市场领导者，负责开发新型儿童座椅 Maxi-Cosi 2wayPearl。我们面临的挑战是重新设计一款双向安全儿童座椅，使其能够承受增加的负载、适应更小的包装空间，并满足新的欧洲 I 尺寸安全要求。该项目的最初目标是修改现有的 Maxi-Cosi FamilyFix 座椅底座以添加后向功能。由于双向功能而增加的负载以及座椅底座封装空间的减少和修改带来了重大的工程挑战。支撑腿的更靠前的位置需要进行重大的结构改变。项目过程中引入了新的欧洲儿童安全座椅标准（I 尺寸法规），这又增加了一层复杂性，需要对座椅底座进行几乎完全的重新设计。
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CFRP 部件的全自动优化和制造
由于复杂的设计形状和主要是手工制造工艺，大批量且经济地生产碳纤维增强塑料 (CFRP) 部件是一项重大挑战。这限制了纤维复合材料的生产只能是小系列或单一产品。尽管CFRP部件具有理想的性能，例如轻质潜力和优异的机械性能，但其复杂的设计和成本密集的制造工艺一直是其缺点。纤维补片预成型（FPP）方法是在空中客车集团创新公司的领导下开发的，能够通过软件铺层计划自动生产复合材料预成型件。然而，下一个挑战是创建适合大规模生产和高效加工纤维补片的制造设施。这催生了 SOWEMA 研究项目，该项目旨在使用 FPP 方法开发灵活且全自动的制造工艺。
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