根据3D科学谷的市场观察，在这一合作中欧特克的三维设计软件Fusion 360 将与通用结构力学仿真分析系统 ANSYS Mechanical 衔接在一起，从而缩短设计周期，加速产品创新速度。

 打破设计与仿真之间的孤岛

这一合作将打破在产品开发过程中，设计人员与仿真分析人员之间的孤岛，使得他们之间的具有互操作性，建立起设计-仿真分析的工程流程。具体来说，当设计工程师使用Fusion 360进行产品建模后，设计结果将自动在ANSYS Mechanical 出现，从而进行接下来的优化和验证。

Autodesk FUSION 360

根据 ANSYS ，相比现有的手动操作流程，这种开放系统的工程流程将显著提高效率，并且可以组合起来增强创成式设计等新的自动化流程，而自动化的流程将缩短产品上市时间，使多个工程团队可以更为顺畅的地一起工作。

ANSYS Mechanical

在产品开发中，实现产品设计构想和质量是一项需要由产品设计与仿真团队协同开展的工作，但设计与仿真之间往往是难以相连的孤岛，而欧特克与ANSYS 之间的合作将改善设计与仿真工具之间的工程流程，共同使制造业用户受益。随着设计师和分析师在这种开放性、无缝衔接的流程中获益，制造企业将提高新产品开发效率、削减成本，加速产品创新与生产速度。

 3D科学谷Review

正如欧特克与ANSYS 在宣布合作时所提，产品设计开发过程中存在着孤岛，设计师、分析师之间存在着难以衔接的工作流程，而欧特克与ANSYS 等软件巨头企业看到了其中存在的痛点，正在整合生态系统中的资源，致力于打造更为自动化的设计工作流程。

根据3D科学谷的市场观察，欧特克不仅在推动三维设计软件Fusion 360 与仿真的衔接，还在推动设计和制造的融合。Fusion 360 软件提供创成式设计功能，通过创成式设计生成的复杂性设计尤其适合通过3D打印技术进行制造，但之前的创成式设计通常并不考虑加工的限制，虽然3D打印在制造复杂的设计方面有着先天的优势，但是很多设计结果还需要CNC数控加工来实现更高的精度与表面质量，这使得设计与可制造性之间仍然缺乏一定程度的衔接，而Fusion 360 创成式设计2.5轴版本，从设计端衔接3D打印与机加工，由此增材制造设计与制造衔接的最后一公里正在被打通：3D打印技术与传统制造技术的设计折衷。

在这次合作中涉及到的另一个软件-ANSYS Mechanical 是ANSYS的核心产品之一，ANSYS Mechanical是通用结构力学仿真分析系统，以结构力学分析为主，涵盖线性、非线性、静力、动力、疲劳、断裂、复合材料、优化设计、概率设计、热及热结构耦合、压电等分析中几乎所有的功能。该这一仿真分析系统在面向增材制造的产品设计优化中也同样发挥着价值，例如，ANSYS公司精英级合作伙伴及增值服务商安世亚太在增材制造-3D打印点阵结构仿真分析中使用ANSYS Mechanical对等效后的均质化点阵进行力学分析。

根据3D科学谷的市场观察，另一家设计软件巨头PTC 也在进行设计和制造的一体化布局，将CAD软件Cero与创成式软件、仿真技术相集成。2018年，PTC收购了基于云的创成式设计软件公司Frustum Inc.，PTC与ANSYS之间有战略合作关系，收购Frustum也是对双方战略关系的补充，将分析引向上游，直至设计过程的最初阶段。借助Frustum和ANSYS的嵌入式功能，Creo将能够使用创成式设计推荐设计方法，利用ANSYS Discovery Live引导用户完成迭代设计过程，并最终使用更广泛的ANSYS Discovery套件大规模验证完整的产品设计。在将这些功能嵌入Creo后，工程师将能够以前所未有的能力快速推动产品创新。

设计软件巨头的设计与制造一体化布局正在显现出雏形，而这样的布局，对于制造业来说，尤其是天生具备数字化特征的3D打印与制造的结合来说，可以说是进一步呈现出释放3D打印潜力的天时、地利、人和发展势能。

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但目前的增材制造技术并非是无所不能的，以粉末床激光金属熔融工艺为例，针对这一技术的产品设计规则与传统金属零件的设计规则存在很大差异，在金属增材制造过程中，影响质量的变量众多, 面对如此复杂的增材制造工艺，无论设计师、工艺师有多么丰富的经验，也无法考虑到金属增材制造设计与过程中可能存在的所有问题，通过经验和试错来优化增材制造零件的设计，是十分昂贵的过程，而通过仿真驱动增材制造设计， 提升3D打印品质，是一种更加高效的方式。

在7月12日的 2018 ANSYS技术大会中ANSYS 以及来自制造业的仿真专家诠释了数字转型时代仿真的力量，增材制造仿真是本届大会的一项重要话题。

 无处不在的仿真

产品上市时间的缩短、研发周期的缩短，以及新产品发布速度的提升使制造业用户面临着持续增长的创新压力，当今产品的复杂性和多样性也在日益提高，这给产品研发带来了压力。

通过传统试错的方法，已经无法在今天的全球竞争中保持领先的地位，因为这种方式费力、费时并且昂贵，而通过计算机辅助工程（CAE）仿真的力量驱动设计、管理复杂性、预测潜在的问题，已成为产品设计、生产过程，甚至是产品运营过程中不可或缺的环节。

那么，如何在每个环节中进行仿真？ 在产品创新中如何利用仿真工具？7月11日-13日在上海举行的2018 ANSYS 技术大会中，ANSYS 以及其合作伙伴的仿真专家对这些问题进行了解答。

在大会同期举办的11场分论坛和13场培训中，仿真专家与用户通过培训、技术讲座、实际案例演示、操作等方式，对新能源汽车和无人驾驶、芯片、数字孪生（Digital Twin）、机电系统、油气行业，以及增材制造行业等多个细分领域的仿真应用进行了探讨。

ANSYS 大中华区总经理/ ANSYS 副总裁孙志伟致欢迎辞

孙志伟表示ANSYS 的使命是通过无处不在的仿真帮助客户设计和交付更具创新性的产品。

ANSYS 总裁 / CEO Ajei Gopal

ANSYS 总裁 / CEO Ajei Gopal 在主题为“仿真驱动创新”的演讲中表示，市场调研表明，产品复杂性的提升，加快产品上市时间，对产品质量提升的要求是促进制造企业更多采用仿真技术的三大首要原因。仿真技术可以帮助产品创新部门推动创新，管理复杂性，缩短研发周期，降低成本，提升质量，消除风险，这进而也将促进仿真技术的广泛使用。

Ajei 展示了ANSYS 提供的集成化仿真平台，这些仿真工具实现了结构、振动、热、流体、电磁场、电路、系统、芯片等多域多物理场以及耦合仿真，能够满足各行业的仿真需求，帮助使用者提高设计效率和产品性能，降低成本。

此外，ANSYS 正在改进仿真平台产品，部署基于云的仿真技术解决方案，并积极投资新的仿真解决方案，包括增材制造仿真技术。

在7月12日的主会场以及增材制造分论坛中，ANSYS 以及其合作伙伴安世亚太/安世中德对增材制造的仿真应用进行了全面展示。

安世中德的技术总经理包刚强

安世中德技术总经理包刚强在主会场做了题为“增材思维驱动的增材先进设计与工艺仿真一体化解决方案”的演讲，他在演讲中介绍了增材制造与数字化转型的关系，增材先进设计，和ANSYS 的增材工艺仿真方案。

包刚强表示，当前的产品设计是为常规制造工艺指定的，无法实现增材制造下的设计自由度，体现不出增材制造技术的优势，在应用增材技术时需要为增材制造零件寻找新的设计方法，而仿真是将增材技术实现产品功能、性能的最核心和关键的环节，ANSYS 多物理场求解功能为此奠定了应用基础平台。

包钢强指出，ANSYS增材制造仿真的应用价值体现在改善、减少和开发几个方面。改善，包括改善金属增材制造设计流程、对工艺过程的了解、机器生产效率、材料利用率、可重复性和质量；减少，包括减少打印失败，打印时间，不合格零件，后处理，试错，设备维护和对环境的影响；开发，包括开发新材料，新机器，新参数，个性化微观结构和期望的材料属性。

 仿真驱动增材制造先进设计

在7月12日下午的增材制造分论坛中， ANSYS 全球增材制造应用工程部经理Christopher Robinson 与安世中德高级咨询专家寇晓东博士对ANSYS 增材先进设计和工艺仿真分析一体化解决方案做了进一步介绍。

Christopher 表示ANSYS 增材制造仿真技术的聚焦点是金属增材制造工艺，包括粉末床熔融和定向能量沉积两种。

Christopher Robinson分享的热交换器仿真应用案例

Christopher 还分享了ANSYS 仿真软件的应用案例，如Additive Industries 公司在制造3D打印热交换器时对这一薄壁复杂零件进行了仿真，ANSYS 仿真技术为其进行了全面的热分析，ANSYS 仿真软件还生成了激光扫描路径，使用户在开始打印之前就识别出存在问题的区域。

安世中德有限元技术工程仿真高级咨询专家的寇晓东博士（中）与用户进行技术交流

对于仿真如何驱动增材先进设计技术，寇晓东博士增材制造分论坛中做了全面的诠释。寇晓东表示，一方面增材制造为设计带来的自由度，将仿真的应用提到了产品设计的前端，从设计最早期就发现并解决设计缺陷，增材制造为正向设计提供了工艺基础；另一方面仿真技术能够激发增材制造的潜能。

仿真驱动的增材先进设计包括结构拓扑，后拓扑设计与模型处理和设计评估。ANSYS 提供了一系列面向增材制造仿真工具，例如针对拓扑优化的三个挑战，提供相应的解决方案。

拓扑优化设计能够充分利用增材制造所提供的设计自由度，从全新的设计开始到不断迭代实现优化的设计，同时还可以修改零部件的基本形状和尺寸。但拓扑优化也面临着三个挑战，包括：拓扑优化转换到CAD模型，拓扑优化与仿真流程的结合，拓扑优化设计的制造。 ANSYS 对此提供的解决方案包括：ANSYS SpaceClaim, ANSYS Workbench。其中ANSYS Workbench 能够无缝实现以下流程：概念-优化-STL几何-仿真-3D打印。

ANSYS 面向增材工艺设计的仿真解决方案包括：面向产品设计人员的工艺仿真软件ANSYS Workbench Additive; 面向工艺工程师的ANSYS Additive Print; 面向金属增材制造专家、工程分析师、材料科学家、设备、粉末制造商的ANSYS Additive Science。

在接下来的论坛中，仿真专家对ANSYS 拓扑优化技术、增材点阵设计、以及三种增材工艺仿真解决方案进行了现场演示。

中航工业沈阳飞机研究所结构部副部长及资深结构设计专家吴斌，分享了拓扑优化在航空产品增材先进设计中的应用。金属增材制造企业鑫精合的副总工程师葛青，分享了鑫精合在探索金属增材制造过程中所积累的经验以及经历的“教训”，并从增材制造实践者的角度上解释了仿真分析技术为增材制造创造的降低试错成本、提升打印成功率等方面的价值。

在分论坛的最后，ANSYS 合作伙伴安世亚太与鑫精合举行了合作签约仪式，双方将共同推动增材制造仿真的应用与发展。

ANSYS 对于增材制造仿真技术的远期愿景是通过一个“打印”按钮，在给定设计空间、工程要求和打印机参数的情况下，软件即能够基于物理场生成一种可以即时打印的设计。通过2018 ANSYS 技术大会，3D科学谷看到了增材制造仿真技术正在向这个远期目标的方向发展，通过增材制造设备企业、应用企业与仿真企业之间的合作，增材制造仿真技术正在得到不断的优化，一键实现“打印” ，以极小的代价成功生产金属3D打印零件，或许已不再是个遥不可及的目标。

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