在高端装备制造、航空航天、汽车工业等领域，复杂产品的研发正面临前所未有的挑战：多物理场耦合、跨学科数据壁垒、迭代效率低下等问题，使得传统研发模式难以满足市场对产品性能、可靠性和上市速度的要求。达索系统基于3DEXPERIENCE平台的多学科协同仿真解决方案，以数字孪生技术为核心，构建覆盖产品设计、验证、生产到运营的全生命周期闭环，为企业提供从“单一仿真”到“系统化工程”的转型路径。
一、破解复杂系统研发的三大核心痛点
1. 多学科耦合难题
复杂产品（如航空发动机、智能电动汽车）涉及结构力学、流体动力学、电磁兼容等多学科交叉，传统串行仿真流程导致设计反复、成本激增。3DEXPERIENCE平台通过统一数据模型，实现机械、电子、控制等学科仿真的实时协同，减少因学科割裂导致的性能折衷。
2. 数据孤岛与协作低效
分散的仿真工具和格式各异的数据阻碍团队协作。平台内置的协作式仿真环境支持全球多地点、多角色并行作业，仿真结果自动同步至云端，确保数据版本一致性和可追溯性。
3. 全生命周期断点
从概念设计到运维阶段的仿真数据脱节，无法形成闭环反馈。平台打通CAE（计算机辅助工程）、PLM（产品生命周期管理）和MOM（制造运营管理）系统，使仿真结果直接驱动设计优化与制造工艺改进。
二、3DEXPERIENCE平台的多维技术赋能
1. 多尺度仿真融合
集成达索旗下SIMULIA、CST Studio Suite等工具链，支持从微观材料特性到宏观系统行为的跨尺度分析。例如，新能源汽车电池包研发中，可同步模拟电芯化学反应、热管理及碰撞安全，缩短验证周期40%以上。
2. AI驱动的智能仿真
通过机器学习加速参数优化与场景预测。空客利用平台的AI实验设计（DOE）功能，将机翼气动优化迭代次数减少70%，同时精准预测极端工况下的性能边界。
3. 数字孪生闭环
实时连接物理产品与虚拟模型，支持预测性维护。西门子能源在燃气轮机运维中，通过平台构建的实时数字孪生体，提前识别潜在故障，降低非计划停机时间达30%。
三、行业落地：从概念到价值的实践路径
– 航空航天：中国商飞C919客机研发中，平台实现超万级零件的多学科协同仿真，整机气动-结构耦合分析效率提升50%，助力适航认证周期缩短。
– 新能源汽车：比亚迪依托平台构建“三电系统”一体化仿真流程，电池包热失控预警精度达95%，整车NVH性能优化周期压缩至传统模式的1/3。
– 高端医疗设备：GE医疗通过平台的系统建模功能，在MRI设备研发中同步优化电磁兼容性与患者舒适度，产品上市时间提前6个月。
四、未来趋势：仿真驱动企业数字化转型
随着工业元宇宙和云原生技术的普及，3DEXPERIENCE平台正朝着实时化、普惠化、服务化演进：
– 云端弹性计算：调用AWS、Azure等超算资源，实现大规模仿真任务的分钟级响应；
– 低代码仿真：通过APP化界面降低CAE使用门槛，赋能工程师快速构建定制化仿真流程；
– 生态协同网络：连接供应商、客户与合作伙伴，构建跨企业仿真协作生态圈。
结语
在“仿真即战略”的新工业时代，达索系统3DEXPERIENCE平台不仅是一套工具集，更是企业实现产品创新范式变革的使能器。通过多学科协同与全生命周期数据贯通，企业可构建“设计-验证-优化”的敏捷闭环，将复杂系统研发从“试错式探索”升级为“预测型创新”，最终在全球高端制造竞争中占据制高点。
