隨著以EDEM離散元為首的CAE仿真技術(shù)在礦山行業(yè)的應(yīng)用越來越成熟，國內(nèi)的礦企公司也由初步接觸走到深入應(yīng)用的過程，在這個(gè)過程中大家可能產(chǎn)生如下的問題：

1. ?為什么要使用CAE仿真平臺(tái)？

因?yàn)閭鹘y(tǒng)研發(fā)和設(shè)計(jì)都是工程師“腦子里”的東西，不能形成量化數(shù)據(jù)，不能迅速傳授給年輕工程師和培養(yǎng)體制，不能隨時(shí)跟蹤進(jìn)度，不能形成有效的積累，不能形成最優(yōu)化流程等等。

2. ?解決什么問題？

• 加強(qiáng)企業(yè)創(chuàng)新交流

設(shè)計(jì)人員利用CAE軟件能夠?qū)Σ煌脑O(shè)計(jì)草稿做仿真驗(yàn)證；企業(yè)能夠組織開展基于CAE軟件的創(chuàng)新設(shè)計(jì)大會(huì)；企業(yè)還能夠利用CAE軟件推進(jìn)高新獎(jiǎng)項(xiàng)、專利數(shù)量等，量化考核技術(shù)人員的創(chuàng)新指標(biāo)。

不管多前沿、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)計(jì)，都能通過仿真來進(jìn)行驗(yàn)證并優(yōu)化。仿真驅(qū)動(dòng)了研發(fā)設(shè)計(jì)，促進(jìn)了技術(shù)人員的創(chuàng)新交流，提高了企業(yè)整體的創(chuàng)新實(shí)力。

• 加快團(tuán)隊(duì)人才培養(yǎng)

初級設(shè)計(jì)人員無需從零開始學(xué)習(xí)，通過仿真得到的“量化數(shù)據(jù)”，就能夠快速獲取有價(jià)值的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和工程經(jīng)驗(yàn)，提高了初級員工的項(xiàng)目參與度。

在團(tuán)隊(duì)決策中，能夠?qū)€(gè)人主觀的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)通過量化數(shù)據(jù)、可視化圖表的展示說明，有理有據(jù)地進(jìn)行方案的討論。在這一過程中，企業(yè)不僅加快了技術(shù)人員的技術(shù)提升，拔升了企業(yè)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)，更重要的是，培養(yǎng)了大批具備“量化數(shù)據(jù)”設(shè)計(jì)思想的人才。

• 降低研發(fā)設(shè)計(jì)成本

在仿真設(shè)計(jì)初期，就對設(shè)備實(shí)際工況進(jìn)行了物料標(biāo)定，并在三維軟件中對設(shè)備各部件裝配配合情況進(jìn)行檢驗(yàn)，保證了仿真貼合實(shí)際。通過試驗(yàn)機(jī)提前將問題解決，避免設(shè)備生產(chǎn)加工之后發(fā)現(xiàn)不合理、二次返工的情況，降低了返工的成本。

例如，在進(jìn)行圓錐破碎機(jī)支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，需要不斷對支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并生產(chǎn)測試，不僅測試的成本費(fèi)用高，而且時(shí)間周期跨度很大。

通過仿真分析能夠得到圓錐破在作業(yè)狀態(tài)下的受力分布，得到支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中區(qū)域，從而清楚地了解到需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的區(qū)域，這樣可以快速地根據(jù)仿真結(jié)果評估結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否滿足要求，從而對結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，大大減少了設(shè)計(jì)和測試的時(shí)間成本，基本可以一次成型。

• 提高項(xiàng)目中標(biāo)率

通過對整體設(shè)備不同工況的仿真對比，能夠讓客戶看到物料在設(shè)備中的運(yùn)行情況，通過視頻、圖片、數(shù)據(jù)等讓客戶直觀、清晰地看到設(shè)備使用的對比情況，更好地與客戶溝通交流，讓客戶做到心中有數(shù)，從而達(dá)到提高中標(biāo)率目的。

例如，在投標(biāo)作業(yè)中相對于傳統(tǒng)單純的破碎機(jī)級配曲線，CAE仿真能夠分析出形成該曲線的原因，對比不同工況下級配曲線的差異，而且能夠給出物料在破碎機(jī)內(nèi)部的分布狀態(tài)，速度狀態(tài)，從而對輸出的級配曲線做出佐證，這樣極大地增加了數(shù)據(jù)的可信度，從而更能取信于客戶，突出產(chǎn)品性能的優(yōu)劣。同時(shí)仿真的結(jié)果數(shù)據(jù)也可以作為評標(biāo)的依據(jù)之一，方便業(yè)主進(jìn)行評估。

• 提高產(chǎn)品復(fù)購率

通過仿真設(shè)計(jì)優(yōu)化制砂機(jī)、圓錐破、輥壓破等不同破碎機(jī)結(jié)構(gòu)，提高了破碎機(jī)設(shè)備性能，減少了日常維護(hù)工作量，延長了設(shè)備的使用壽命，企業(yè)產(chǎn)品在客戶手中得到認(rèn)可，加強(qiáng)企業(yè)信譽(yù)的建設(shè)，打造出企業(yè)設(shè)備的名片，從而在行業(yè)中樹立良好口碑，提高產(chǎn)品的復(fù)購率。

例如，通過破碎機(jī)仿真分析，能夠得到不同礦石作業(yè)過程中的磨損效率，從而對襯板的使用壽命進(jìn)行分析預(yù)測，提出明確的維護(hù)周期和備貨時(shí)間，減少客戶的維護(hù)工作。

也能夠通過仿真給出具體的補(bǔ)償功率方式，比如說磨損到什么程度排礦口需要進(jìn)行怎樣的調(diào)整，這樣對于設(shè)備性能和維護(hù)能力都有明確的說明，能夠快速獲得行業(yè)內(nèi)的認(rèn)可。

3. ?怎么去做？

通過仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，升級公司研發(fā)設(shè)計(jì)流程，實(shí)現(xiàn)仿真先行，分三步走：

第一步，初級調(diào)研企業(yè)研發(fā)需求和工程師對CAE的協(xié)同能力，制定出技術(shù)部門硬需求的解決方案。通過一系列定制化的培訓(xùn)和導(dǎo)航服務(wù)解決這些硬需求，讓投入初步產(chǎn)生效益；

第二步，在設(shè)計(jì)過程，建立并積累仿真數(shù)據(jù)庫，其中包括物料數(shù)據(jù)庫、材料數(shù)據(jù)庫、設(shè)備模型數(shù)據(jù)庫，形成結(jié)論、沉淀及迭代，方便快速地調(diào)取和試驗(yàn)進(jìn)行對標(biāo)；

第三步，在公司整體層面，對所有應(yīng)用軟件和流程進(jìn)行深化，定制SDM仿真管理平臺(tái)解決方案。通過整合后的SDM仿真管理平臺(tái)真正達(dá)成數(shù)據(jù)的統(tǒng)一調(diào)度、協(xié)作、存儲(chǔ)、監(jiān)督、管理、審批，從而實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目過程的管控，幫助進(jìn)行更高效、更迅速地評審與決策。

以EDEM離散元為著力點(diǎn)，把有限元、多體動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等多學(xué)科知識(shí)加以整合，在礦山機(jī)械領(lǐng)域開辟出一條以技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化流程的道路，不僅能讓它走得通，還能走得遠(yuǎn)、走得久。