基于增材思維的創(chuàng)成式正向設計 課件04設計編程的系統(tǒng)規(guī)則

設計編程的系統(tǒng)規(guī)則中國新工業(yè)體系建設面臨的若干問題正向設計思維缺失，系統(tǒng)化方法和支撐技術缺乏工業(yè)軟件無序，沒有以正向設計為導向?qū)嵤迷O計制造割裂，舊研制模式成為正向設計的制約數(shù)字化研制技術應用范圍有限，未廣泛賦能工業(yè)數(shù)字化技術豐富但分散，沒有形成聚合賦能力量中國新工業(yè)體系建設面臨的若干問題2基于規(guī)則的設計編程框架工業(yè)軟件增材制造工業(yè)互聯(lián)基于正向設計的數(shù)字化制造支撐正向設計的數(shù)字化研發(fā)孿生工業(yè)孿生城市孿生戰(zhàn)場正向設計高端裝備新工業(yè)品面向服務經(jīng)濟的數(shù)字化賦能仿真生態(tài)知識生態(tài)增材生態(tài)打造虛實共智的數(shù)字化業(yè)態(tài)數(shù)字孿生設計創(chuàng)新工業(yè)仿真精益研發(fā)3工業(yè)軟件增材制造工業(yè)互聯(lián)支撐正向設計的數(shù)字化研發(fā)基于正向設計的數(shù)字化制造孿生工業(yè)孿生城市孿生戰(zhàn)場正向設計高端裝備新工業(yè)品面向服務經(jīng)濟的數(shù)字化賦能仿真生態(tài)知識生態(tài)增材生態(tài)打造虛實共智的數(shù)字化業(yè)態(tài)數(shù)字孿生設計創(chuàng)新工業(yè)仿真精益研發(fā)4基于規(guī)則的設計編程框架正向設計是數(shù)字化研制體系的基礎與發(fā)展主線需求定義功能分解系統(tǒng)綜合物理設計工藝/試制部件驗證系統(tǒng)集成系統(tǒng)驗證系統(tǒng)確認涉眾需求系統(tǒng)驗收正向設計逆向工程起點起點能級5（自由）能級4（正向）能級3（系統(tǒng)）能級2（逆向）能級1（仿制）系統(tǒng)綜合物理設計工藝/試制部件驗證系統(tǒng)集成系統(tǒng)確認涉眾需求系統(tǒng)驗收需求定義功能分解系統(tǒng)驗證？X修正修正修正超越源于創(chuàng)新，創(chuàng)新源于正向設計從需求和架構出發(fā)的正向設計，才能產(chǎn)生顛覆性創(chuàng)新最高超的仿制也只能產(chǎn)生最好的二流產(chǎn)品5數(shù)據(jù)協(xié)同信息協(xié)同研發(fā)資源云工藝/試制指標分析物理仿真單場仿真多場仿真多體仿真虛擬現(xiàn)實功能分析系統(tǒng)分析涉眾需求系統(tǒng)驗收質(zhì)量管理知識工程信息資源數(shù)據(jù)資源軟件資源硬件資源產(chǎn)品資源技術資源需求管理流程管理項目管理需求定義功能分解系統(tǒng)綜合部件驗證系統(tǒng)集成系統(tǒng)驗證系統(tǒng)確認物理設計精益研發(fā)保障正向設計工業(yè)軟件：支撐正向設計的數(shù)字化研發(fā)設計創(chuàng)新是正向設計價值的倍增器仿真驅(qū)動產(chǎn)品正向設計6正向設計提供了從需求出發(fā)的架構性和顛覆性創(chuàng)新的基礎需求分析功能分析系統(tǒng)綜合物理設計工藝/試制部件驗證系統(tǒng)集成系統(tǒng)驗證系統(tǒng)確認涉眾需求系統(tǒng)驗收架構創(chuàng)新局部創(chuàng)新集成創(chuàng)新工藝創(chuàng)新設計創(chuàng)新方法論在全研發(fā)周期完成創(chuàng)新閉環(huán)7設計創(chuàng)新：依靠規(guī)律比依賴靈感更靠譜8系統(tǒng)分析指標分析功能分析物理仿真單場仿真多場仿真多體仿真虛擬現(xiàn)實制造仿真工藝仿真干涉檢查裝配仿真機構仿真6σ分析需求定義功能分解系統(tǒng)綜合物理設計涉眾需求工藝設計部件驗證系統(tǒng)集成系統(tǒng)驗證系統(tǒng)確認系統(tǒng)驗收部件制造仿真是正向設計的核心正向設計逆向工程工業(yè)仿真：是產(chǎn)品正向設計的核心9工業(yè)仿真驅(qū)動產(chǎn)品正向設計虛擬樣機仿真驅(qū)動研發(fā)參數(shù)化虛擬實驗參數(shù)或（仿真）拓撲優(yōu)化建模概念設計詳細設計物理樣機產(chǎn)品投產(chǎn)1990年代概念設計打樣實驗分析生產(chǎn)CADCAECAM是否由試驗驅(qū)動模式變?yōu)榉抡骝?qū)動模式10數(shù)據(jù)協(xié)同信息協(xié)同研發(fā)資源云工藝/試制指標分析物理仿真單場仿真多場仿真多體仿真虛擬現(xiàn)實功能分析系統(tǒng)分析涉眾需求系統(tǒng)驗收質(zhì)量管理知識工程需求管理流程管理項目管理需求定義功能分解系統(tǒng)綜合部件驗證系統(tǒng)集成系統(tǒng)驗證系統(tǒng)確認物理設計精益研發(fā)：為正向設計保駕護航開發(fā)層管理層資源層共享層協(xié)同層實物資源數(shù)據(jù)資源信息資源模式資源技術資源11實物資源數(shù)據(jù)資源信息資源模式資源技術資源精益研發(fā)的專業(yè)子體系數(shù)據(jù)協(xié)同信息協(xié)同研發(fā)資源云需求定義功能分解系統(tǒng)綜合物理設計工藝/試制部件驗證系統(tǒng)集成系統(tǒng)驗證系統(tǒng)確認指標分析物理仿真單場仿真多場仿真多體仿真虛擬現(xiàn)實功能分析系統(tǒng)分析涉眾需求系統(tǒng)驗收質(zhì)量管理知識工程需求管理流程管理項目管理虛擬實驗項目管理流程管理質(zhì)量管理產(chǎn)品平臺軟件工程綜合仿真智能協(xié)同需求工程知識工程研發(fā)資源數(shù)字制造系統(tǒng)設計12基于正向設計的數(shù)字化研制體系的框架工業(yè)軟件增材制造工業(yè)互聯(lián)支撐正向設計的數(shù)字化研發(fā)基于正向設計的數(shù)字化制造孿生工業(yè)孿生城市孿生戰(zhàn)場正向設計高端裝備新工業(yè)品面向服務經(jīng)濟的數(shù)字化賦能仿真生態(tài)知識生態(tài)增材生態(tài)打造虛實共智的數(shù)字化業(yè)態(tài)數(shù)字孿生設計創(chuàng)新工業(yè)仿真精益研發(fā)13材料關鍵部件工藝行業(yè)應用服務物理成型工藝化學成型工藝生物成型工藝工業(yè)品設計服務研發(fā)設計能力建設創(chuàng)成式設計服務打印服務檢測服務云制造平臺服務增材思維產(chǎn)教融合培訓服務創(chuàng)新方法培訓服務知識工程咨詢服務核心自主技術&產(chǎn)品技術&產(chǎn)品核心部件完全自主仿真納入工藝控制標準材料工藝參數(shù)庫自主云平臺算法設計軟件Apro控制系統(tǒng)氧傳感器全數(shù)字化總線系統(tǒng)熱成像儀復雜振鏡系統(tǒng)執(zhí)行器高速相機高端裝備開放平臺材料混構平臺特殊材料平臺定制化產(chǎn)線平臺增減材混合裝備金屬材料及工藝包高分子材料及工藝包單晶控制工藝包高通量實時材料配方系統(tǒng)非標準化材料工藝包工業(yè)仿真工具軟件功能創(chuàng)新設計軟件創(chuàng)成式設計軟件增材工藝包軟件拓撲優(yōu)化軟件參數(shù)化設計軟件工藝優(yōu)化件工具軟件精益研發(fā)軟件MBSE系統(tǒng)工程軟件生產(chǎn)執(zhí)行軟件AMES質(zhì)量控制軟件增材工藝包軟件自主軟件平臺自主裝備增材制造：基于正向設計的數(shù)字化制造設計創(chuàng)新工業(yè)仿真工業(yè)互聯(lián)精益研發(fā)數(shù)字化裝備數(shù)字化材料新型工業(yè)品數(shù)字化工藝增材制造（數(shù)字化制造）（數(shù)字化研發(fā)）工業(yè)軟件14增材制造與正向設計的辯證關系正向設計的架構級創(chuàng)新才能徹底釋放增材制造的價值需求分析功能分析系統(tǒng)綜合物理設計部件驗證系統(tǒng)集成系統(tǒng)驗證系統(tǒng)確認涉眾需求系統(tǒng)驗收起點工藝/試制工藝/試制？？？增材制造打通了正向設計瓶頸增材制造給予設計充分自由，允許設計做顛覆式創(chuàng)新15基于增材思維的正向設計的關鍵技術創(chuàng)成式設計多尺度仿真架構優(yōu)化16高端裝備：系統(tǒng)級裝備、核心裝備及組件、工藝及材料系統(tǒng)級裝備核心裝備及組件工藝及材料17新工業(yè)產(chǎn)品案例：NK10/NK50微型渦輪的正向研制壓氣機氣動設計渦輪氣動設計燃燒室流場分析整機模態(tài)分析結構完整性-剛度18基于正向設計的數(shù)字化研制體系的框架工業(yè)軟件增材制造工業(yè)互聯(lián)支撐正向設計的數(shù)字化研發(fā)基于正向設計的數(shù)字化制造孿生工業(yè)孿生城市孿生戰(zhàn)場正向設計高端裝備新工業(yè)品面向服務經(jīng)濟的數(shù)字化賦能仿真生態(tài)知識生態(tài)增材生態(tài)打造虛實共智的數(shù)字化業(yè)態(tài)數(shù)字孿生設計創(chuàng)新工業(yè)仿真精益研發(fā)19云時代的工業(yè)特征：“產(chǎn)品經(jīng)濟”轉型為“服務經(jīng)濟”服務開放化技術服務化曾經(jīng)，產(chǎn)品是用來銷售的現(xiàn)在，產(chǎn)品是服務的載體曾經(jīng)，開發(fā)商是服務者現(xiàn)在，全社會提供服務服務經(jīng)濟的兩大特征：技術服務化和服務開放化賦能20IAAS/PaaS工業(yè)知識生態(tài)工業(yè)云大中企業(yè)小微企業(yè)先進設計APP增材智造APP外部合伙人就近服務知識服務及加工中間件增材制造APP增材智造設備知識魔盒

（知識及APP容器）工業(yè)互聯(lián)：面向服務經(jīng)濟的數(shù)字化賦能知識服務及

加工中間件增材制造設備增材制造材料先進設計APP工業(yè)集成應用增材智造APP外部供應者和開發(fā)者先進設計APP工業(yè)集成應用

技術服務化賦能數(shù)字化服務開放化知識區(qū)塊鏈個人用戶21工業(yè)仿真云生態(tài)：降低企業(yè)的仿真應用門檻工業(yè)APP開發(fā)和應用技術服務化和服務開放化全球仿真軟件全站式供應基于云打造仿真生態(tài)22工業(yè)知識云生態(tài)：打造學習型組織，知識變現(xiàn)人升值知識工程雙引擎：知識IPO和知識圖譜知識IPO挖掘隱性知識知識圖譜掘金顯性知識千里馬與伯樂千里馬與伯樂的識別，是加薪和升職的前提23增材工業(yè)云生態(tài)：增材即服務AMaaS創(chuàng)客集市服務流程DIY制造自由設計24基于正向設計的數(shù)字化研制的體系框架工業(yè)軟件增材制造工業(yè)互聯(lián)支撐正向設計的數(shù)字化研發(fā)基于正向設計的數(shù)字化制造孿生工業(yè)孿生城市孿生戰(zhàn)場正向設計高端裝備新工業(yè)品面向服務經(jīng)濟的數(shù)字化賦能仿真生態(tài)知識生態(tài)增材生態(tài)打造虛實共智的數(shù)字化業(yè)態(tài)數(shù)字孿生設計創(chuàng)新工業(yè)仿真精益研發(fā)25數(shù)字孿生：打造虛實共智的數(shù)字化業(yè)態(tài)數(shù)化互動先知先覺共智物理世界的數(shù)字化建模實時互傳信息數(shù)據(jù)基于明確機理的計算基于不明確機理的推測多孿生體共享智慧仿真區(qū)塊鏈大數(shù)據(jù)云計算MBSE建模數(shù)字線程物聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實數(shù)字孿生體架構數(shù)字孿生體成熟度模型數(shù)字孿生體技術數(shù)字孿生體應用場景孿生戰(zhàn)場孿生城市孿生工業(yè)孿生制造孿生供應孿生運維27數(shù)字孿生體生態(tài)建設城市A產(chǎn)業(yè)B園區(qū)C企業(yè)D孿生產(chǎn)業(yè)孿生城市孿生戰(zhàn)場孿生制造孿生研發(fā)工業(yè)大數(shù)據(jù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈VR/AR/MR工業(yè)控制工業(yè)建模工廠仿真BIMCIM3D-GIS圖像識別MESERPCAMPLMMBSE與合作伙伴聯(lián)合打造更完備和廣泛的解決方案，共同參與工程化落地28基于數(shù)字孿生技術體系建立數(shù)字化轉型促進中心園區(qū)行業(yè)城市企業(yè)數(shù)字化轉型促進中心數(shù)字化技術、公共資源庫試驗中心藍圖規(guī)劃、模式設計政策法規(guī)培訓、訓練、實踐隊伍孵化孿生工廠、孿生城市體驗中心基礎設施規(guī)劃與政策數(shù)字化實訓基地示范中心29數(shù)字孿生體技術白皮書（2019年）

目

錄一、數(shù)字孿生體發(fā)展綜述二、數(shù)字孿生體的定義