ESI集团虚拟现实体验中心参观随笔

    图5是欧洲委员会的一个研究项目。多家大公司参与，研究新能源车的未来，对菲亚特的一个车型进行优化，协同研发新一代新能源汽车，分析在各种特殊工况条件下的该车的适应能力。汽车设计是一个系统工程，多个大公司也需要协作才能得到需要的结果。

    图5新能源汽车优化设计案例

    从概念设计开始，到系统设计和仿真、子系统和零件的设计和开发、子系统验证、系统验证，直到最终交付。传统的正向研发过程是V型的（如图6所示），企业要转型升级，需要应用最新的信息技术，虚拟样机、系统建模、多学科仿真和建立多学科的云平台，都需要高性能计算做支撑，还有需求管理、仿真数据的管理、测试数据管理，（从研发到测试，仿真数据都需要管理）；工艺过程的信息也需要包含在管理方位内，这样才能做完整的测试。其后还需要对工业大数据进行仿真分析。

    图6 传统研发的V形结构

    以PPL（产品性能生命周期）为代表的第二次数字化革命

    以汽车为例，随着产品和技术的不断发展，汽车越来越复杂，安装了大量的摄像头、雷达，并通过物联网连接起来，传感器以指数级方式增长。这就要求产品本身要有处理能力，能感知周围的环境变化，及时做出决策。传统的设计思路需要人做决策，在无人驾驶的情况下，汽车要具备一定智能化，能够对过程数据进行管理。这就要求产品工程和数据管理出现新的演进。

    图7 产品数据管理向产品性能管理的演进

    在这样的背景下，产品研发也将发生改变，从传统的产品设计和分析认证，发展成为以虚拟原型（数字样机）替代物理原型，从而实现设计和加工过程的全数字化；既有三维模型也有物理模型，采集传感器数据，以真实数据对三维模型的变化和物理模型变化进行对比。实现混合孪生，产品运行过程中的真实数据采集并传给数字模型，用这个数据来改善产品设计。

    Christpher St John举了一个风电的例子：

    图8 风电混合孪生案例

    图8是一个风电调整机构的运行情况的案例，由于风电调整机构的生命周期很长，零部件非常重，维护成本非常高，需要通过仿真了解运营过程中零件的破损情况，通过虚拟原型，结合传感器采集的实时数据，对数据进行分析，找到零部件损坏前的特征模型，从而分析可能出现的问题，判断是否需要做预测性维护。

    Christpher St. John认为，传统的产品生命周期管理PLM正在向包括产品性能生命周期PPL发展，ESI集团将为用户提供了一个覆盖虚拟研发工程、制造、服务完整过程的平台，结合虚拟现实沉浸式环境等众多新技术，帮助多个专业的工程师做出正确决策。

    其后，考察团在ESI集团全球沉浸式产品性能生命周期管理展示中心，亲身体验通过头戴式设备，模拟现场工作人员操作装配，以及深入汽车内部观察运动结构，

    图9 考察团合影