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中小企業(yè)是成長(zhǎng)最快的科技創(chuàng)新力量，相比于大規(guī)模企業(yè)，中小企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的適應(yīng)性強(qiáng)，做出的反應(yīng)更敏捷，機(jī)制也靈活。面對(duì)當(dāng)今時(shí)代越來(lái)越個(gè)性化的產(chǎn)品需求，中小企業(yè)在小批量、多樣化生產(chǎn)方面有很大優(yōu)勢(shì)。中小企業(yè)注重技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)，也注重團(tuán)隊(duì)建設(shè)和人才培養(yǎng)，越來(lái)越多的中小企業(yè)成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。

中小企業(yè)面臨的困境也是顯而易見(jiàn)的：

1. 1.  規(guī)模小，資金有限，利潤(rùn)薄，抗風(fēng)險(xiǎn)能力較弱；

2. 2.  管理粗放、研發(fā)與生產(chǎn)信息一致性較差、產(chǎn)品質(zhì)量有待提升，交貨周期得不到保證；

3. 3.  研發(fā)人員身兼數(shù)職，專業(yè)技能和創(chuàng)新能力均有待提高；

4. 4.  研發(fā)平臺(tái)不統(tǒng)一，對(duì)數(shù)據(jù)的重用難以實(shí)現(xiàn)。

圖1 中小企業(yè)當(dāng)今的挑戰(zhàn)

中小企業(yè)需要跟隨時(shí)代的步伐，充分利用可用的最新數(shù)字化技術(shù)和功能，以更低的成本設(shè)計(jì)和開發(fā)復(fù)雜的產(chǎn)品或者定制化的產(chǎn)品。優(yōu)化生產(chǎn)流程，管理直接成本和間接成本，保護(hù)利潤(rùn)率。此外，引進(jìn)新技術(shù)也更容易吸引和留住優(yōu)秀人才。數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為賦能中小企業(yè)走“專精特新”之路的必然要求。

作為西門子Xcelerator解決方案組合的重要組成之一，西門子NX軟件提供了新一代的產(chǎn)品工程解決方案，賦能中小企業(yè)用戶打造豐富、全面的產(chǎn)品數(shù)字孿生，與滿足個(gè)性化、適應(yīng)性要求的軟件系統(tǒng)互動(dòng)，使用基于靈活開放生態(tài)系統(tǒng)的解決方案，從而幫助用戶改進(jìn)其產(chǎn)品創(chuàng)意、研發(fā)和制造過(guò)程，并最終交付完美產(chǎn)品。

圖2 NX多學(xué)科設(shè)計(jì)解決方案

1.最具效率的建模環(huán)境

NX在單一環(huán)境融合了參數(shù)化特征建模、同步建模、收斂建模、算法建模和隱式建模等多種建模技術(shù)，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員能夠輕松地設(shè)計(jì)任意復(fù)雜程度的產(chǎn)品，而不會(huì)有應(yīng)用工具的限制。

圖3 NX產(chǎn)品設(shè)計(jì)強(qiáng)項(xiàng)

NX獨(dú)特的收斂建模技術(shù)讓設(shè)計(jì)人員能夠直接處理小平面片實(shí)體，且能夠?qū)⑿∑矫嫫瑤缀闻cB-rep幾何整合在一起，直接工作于掃描數(shù)據(jù)，消除了對(duì)逆向工程設(shè)計(jì)的需求，為3D打印快速優(yōu)化和準(zhǔn)備零件模型。

圖4 NX收斂建模技術(shù)

2.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)

NX首先是將機(jī)械設(shè)計(jì)與PCB原理圖和布局更緊密地聯(lián)系起來(lái)，以確保圍繞電路板布局的封裝質(zhì)量設(shè)計(jì)，我們一直努力在西門子產(chǎn)品線中建立緊密的聯(lián)系。Mentor Xpedition和 Siemens NX打破了 ECAD 和 MCAD 設(shè)計(jì)領(lǐng)域之間的障礙，通過(guò)3D虛擬原型制作，幫助避免和消除昂貴的印刷電路板設(shè)計(jì)和機(jī)械外殼的重新設(shè)計(jì)。無(wú)論您是自己進(jìn)行ECAD和MCAD工作，還是與地球另一端的ECAD和MCAD團(tuán)隊(duì)合作，NX的集成和嵌入式數(shù)據(jù)交換解決方案都使用戶能夠在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)作。

圖5 NX機(jī)電一體化設(shè)計(jì)

3.集成的仿真分析和制造

NX產(chǎn)品設(shè)計(jì)與Simcenter 3D的組合，構(gòu)成了集成的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)，應(yīng)用于多學(xué)科系統(tǒng)的工程分析。用戶可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)相同的環(huán)境中完成CAE仿真分析，并且采用相同的數(shù)據(jù)集。具有全套的仿真工具用于多物理場(chǎng)、結(jié)構(gòu)、聲學(xué)、振動(dòng)、流體、熱、運(yùn)動(dòng)、復(fù)合材料等等的仿真，使得仿真分析完全可以在企業(yè)內(nèi)部完成，無(wú)需外包，并可將仿真分析進(jìn)行前移，通過(guò)仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，把仿真分析驗(yàn)證貫穿產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全流程，從而更好地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量并增強(qiáng)自信。

圖6 NX CAD/CAE一體化

NX面向制造的設(shè)計(jì)，利用可制造性檢查，盡早識(shí)別產(chǎn)品上可能導(dǎo)致制造問(wèn)題的設(shè)計(jì)區(qū)域，在其成為昂貴的問(wèn)題之前就進(jìn) 行解決。 NX也在同一環(huán)境中提供了制造的功能，包括各類模具設(shè)計(jì)，車削、2-5軸銑削、電火花線切割、機(jī)器人加工、增材制造等加工的 程序編制和車間文檔的制作，使得制造也可在企業(yè)內(nèi)容完成，無(wú)需外包。NX智能工具支持從概念設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的全過(guò)程。

集成 CAD/CAM/CAE環(huán)境，采用單一數(shù)據(jù)來(lái)源，無(wú)需數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可提前進(jìn)行可制造性驗(yàn)證，智能化為制造而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，支持從概念設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的全流程。

圖7 NX CAD/CAM一體化

4.協(xié)同設(shè)計(jì)與管理

NX與Teamcenter的集成適合于各種團(tuán)隊(duì)規(guī)模的業(yè)界最佳工程設(shè)計(jì)和協(xié)同解決方案，改進(jìn)了企業(yè)的NX應(yīng)用環(huán)境，管理和加速任意規(guī)模工程團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)協(xié)同，從而縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。Teamcenter提供針對(duì)NX數(shù)據(jù)的無(wú)縫的管理、控制和安全保障，用戶能夠在單站點(diǎn)系統(tǒng)部署或多站點(diǎn)系統(tǒng)部署中快速查詢?cè)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，管理數(shù)據(jù)版本，管理產(chǎn)品配置和產(chǎn)品配置的更改。提供對(duì)產(chǎn)品信息的實(shí)時(shí)全局訪問(wèn)，成功管理企業(yè)的貴重資產(chǎn)——產(chǎn)品知識(shí)。

圖8 NX與TC協(xié)同設(shè)計(jì)與管理

5.創(chuàng)成式設(shè)計(jì)工程

在西門子，我們不僅僅著眼于創(chuàng)成式設(shè)計(jì)，而是真正的創(chuàng)成式工程，因?yàn)槟脑O(shè)計(jì)挑戰(zhàn)不僅限于一個(gè)學(xué)科，越來(lái)越多的產(chǎn)品由結(jié)合機(jī)械、電氣和軟件設(shè)計(jì)的系統(tǒng)組成，以滿足客戶的需求。

西門子在創(chuàng)成式設(shè)計(jì)方面的戰(zhàn)略和增值是為客戶提供從需求到驗(yàn)證、生產(chǎn)的完整端到端工作流程的能力，是一個(gè)單一的集成設(shè)計(jì)/工程平臺(tái)。在當(dāng)前的 NX 版本中，用戶可以利用這些技術(shù)組合的強(qiáng)大功能來(lái)幫助重塑現(xiàn)有產(chǎn)品并開發(fā)下一代產(chǎn)品。

圖9 NX創(chuàng)成式設(shè)計(jì)工程

6.增材制造的工業(yè)化應(yīng)用

NX的重點(diǎn)是減少設(shè)計(jì)和增材制造特定工具之間的轉(zhuǎn)換需求。正如我們之前所討論的，NX為創(chuàng)成式工程提供了解決方案，包括收斂建模和拓?fù)鋬?yōu)化，通過(guò)嵌入晶格幾何創(chuàng)建來(lái)進(jìn)一步，使用戶能夠利用增材制造的強(qiáng)大功能來(lái)創(chuàng)建輕質(zhì)零件，以保持所需的結(jié)構(gòu)完整性。

此外，作為設(shè)計(jì)過(guò)程的一部分，NX還增加了一些檢查，使用戶能夠確保設(shè)計(jì)可以使用企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行制造。

圖10 NX實(shí)現(xiàn)增材制造的工業(yè)化應(yīng)用