PHYSICSAI · HEAVY EQUIPMENT

PhysicsAI 驱动
工程机械研发仿真与数字化制造解决方案

研发阶段,用 PhysicsAI 在方案阶段快速预测设计性能;制造阶段,用 NX CAM 完成数控编程、仿真验证与车间交付。

AI 仿真预测结构 / 冲击 / NVH / CFD特征加工编程机床仿真验证
ENGINEERING SIMULATIONSimcenter PhysicsAI————————DIGITAL MANUFACTURINGNX CAM
SOLUTION POSITIONING

两个环节,各由一款产品支撑

PhysicsAI 指用物理仿真数据训练出来的 AI,可以帮助工程师在方案阶段快速预测设计性能。本方案把它用在研发侧;制造侧由 NX CAM 承接,把定型零件的加工做成可复用、可仿真验证的标准流程。

01 / 研发仿真

Simcenter PhysicsAI

用历史仿真数据训练模型,新方案秒级出结果

把企业多年积累的仿真结果训练成预测模型。输入新的零件几何,几秒内就能得到应力、变形等性能预测,让工程师在方案阶段多比较几个设计,再把关键方案交给求解器做精确验证。

痛点 方案多,求解器仿真慢

价值 更快评估设计,更早做决策

AI 预测复用历史数据相似度检查
02 / 数字化制造

NX CAM

按零件特征自动编程,仿真验证后交付车间

读取零件模型中的产品制造信息(PMI)和加工特征,自动生成加工工序与刀路,并在同一系统里完成仿真验证,最后输出可直接上机床的 NC 程序和完整的车间文档。

痛点 复杂零件靠人工编程,流程难统一

价值 流程标准化,减少人工输入与车间试错

特征加工2.5 / 3 / 5 轴机床仿真

同一零件,从方案到加工

一个零件通常经历四步,两款产品分别负责其中的研发与制造环节:

01方案评估PhysicsAI 快速比较多个几何方案
02设计定型选定方案,关键项回求解器验证
03编程与仿真NX CAM 识别特征、编程并仿真
04车间交付输出 NC 程序与车间文档
AI-POWERED SIMULATION

用历史仿真,加速设计评估

Simcenter PhysicsAI 在网格或 CAD 几何上直接学习形状与性能的关系。训练完成后,对新设计输出性能指标、曲线或三维场结果。

不用定义设计变量

无需预先定义设计变量或手工做特征工程;不同形状、不同结构的设计也能预测。

历史数据变资产

求解器无关,企业多年积累的仿真结果可直接用于训练,不用转换格式。

无代码,数据不出企业

建数据集、训练、验证、预测都在图形界面完成;可在本地工作站、企业服务器或云上运行,由客户决定。

最高 1000×预测速度 vs 传统求解器
小时 → 秒方案阶段的仿真耗时
数周 → 数小时数百个方案的优化研究
注意:PhysicsAI 是求解器的补充,不是替代;相似度低或精度不达标的方案,回求解器验证。
PHYSICSAI · COVERAGE

能预测什么

Simcenter PhysicsAI 的官方适用行业包含重型装备,覆盖以下仿真类型。

01

结构与耐久

对不同几何方案的应力、变形和疲劳指标做快速预测;2026.1 起热点应力直接在单元上预测,结果更清晰。

Hypermesh 插件
02

碰撞与冲击

可预测失效层数、应力与应变,用于冲击和大变形工况。

2026.1 新增
03

模态 / NVH

自动预测各阶特征频率,加快结构动力学方案筛选。

2026.1 新增
04

流体 CFD

用历史 CFD 数据训练,几分钟内评估上千个设计变体。目前支持表面场,体积场暂不支持。

STAR-CCM+ 插件
05

制造工艺

通过 Inspire 集成,覆盖铸造、注塑、成形、挤压等工艺仿真数据。

Inspire 集成
06

概念生成

按目标性能和尺寸要求,数秒生成与物理规律一致的设计概念;可指定安装点、载荷区和夹具位置。

2026.1 新增 · 实验性

提供形态:Hypermesh 插件(结构类)、STAR-CCM+ 插件(流体类),也可在 Simlab、Inspire 中使用。

适合谁同类产品反复做同类仿真 · 已有几十到几百个同工况结果 · 常需比较多个几何方案。仿真类型零散的团队,短期内难获益。
NX CAM · DIGITAL MANUFACTURING

从产品模型到车间程序,一套流程

NX CAM 把产品模型中的 PMI 和加工特征,转化为经过仿真验证、可直接交付车间的 NC 程序与工艺文档。

核心逻辑
读取模型 → 识别特征 → 生成刀轨 → 仿真验证 → 输出程序与车间文档
编程人员在多屏工作站上使用 NX CAM 进行机床加工编程
01 · AUTOMATED PROGRAMMING

自动化编程

根据产品设计信息自动选择加工方法。

核心能力
  • 读取模型中的产品制造信息(PMI)
  • 自动识别加工特征,生成工序与刀具
  • 沿用企业验证过的工艺规则
NX CAM 中机器人与多轴设备对复杂曲面零件的加工仿真
02 · MULTI-TYPE MACHINING

多类型加工

覆盖常规铣削、复杂曲面和多功能机床任务。

核心能力
  • 2.5 / 3 / 5 轴铣削
  • 车削、车铣复合
  • 高速加工与多通道序列
NX CAM 中刀具沿复杂曲面生成刀轨的加工仿真画面
03 · SIMULATION

仿真验证

在数字环境中检查刀轨、加工过程和机床运动。

核心能力
  • 材料去除与刀轨检查
  • 机床、刀具、零件运动仿真
  • 用最终 NC 程序驱动仿真
装有数控机床的制造车间现场
04 · SHOP-FLOOR DELIVERY

车间交付

生成适配机床的程序和制造准备信息。

核心能力
  • 按机床生成 NC 程序
  • 完整的车间文档输出
  • 生产就绪的资料直接送车间
APPLICATION SCENARIOS

典型应用场景

Simcenter PhysicsAI 的官方适用行业包含重型装备,NX CAM 面向复杂机械零件的数控编程。下面按研发和制造两个环节,说明两款产品在工程机械中可以用在哪里。

01 / 研发仿真 · PhysicsAI

工程机械研发:方案阶段更快评估

适合同类产品反复做同类仿真、已有历史结果的团队。

结构件的强度与刚度方案比选

工程机械结构件的几何方案多,逐个做求解器仿真耗时。用历史仿真结果训练模型,对新方案的应力、变形、疲劳指标做秒级预测,先筛出有潜力的方案,再回求解器精确验证。

对应能力:结构与耐久预测

冲击与大变形工况评估

对冲击、大变形这类仿真耗时长的工况,在方案阶段先预测应力、应变,缩小需要完整求解的方案范围。

对应能力:碰撞与冲击预测

结构振动特性的早期筛选

自动预测各阶特征频率,在方案阶段比较不同结构方案的动力学特性,加快结构动力学方案筛选。

对应能力:模态 / NVH 预测

把已有仿真结果变成可复用资产

同类产品反复做同类仿真、已有几十到几百个同工况结果的团队,可以直接用这些结果训练模型,不用转换格式,也不限定求解器。

对应能力:求解器无关,复用历史数据
02 / 数字化制造 · NX CAM

工程机械制造:关键零件编程更标准

适合零件复杂、孔和特征多、依赖人工编程的加工场景。

复杂机械零件的特征加工编程

读取零件模型中的 PMI 和加工特征,自动选择加工工艺和刀具,生成工序与刀路,并沿用企业验证过的加工方法,减少人工逐个编程。

对应能力:特征加工自动编程

多孔零件的孔加工编程

孔多、孔系密集的零件,用特征组管理孔加工,无需逐个选取几何,就能快速完成编程。

对应能力:孔加工与特征组

多次装夹、多零件的编程

需要多次装夹的零件可按多工序编程,多个零件也可以批量编程,减少重复操作。

对应能力:多工序加工、多零件编程

上机前的仿真验证与车间交付

用刀轨和最终 G 代码驱动机床仿真,检查刀具与机床运动,再输出生产就绪的 NC 程序和完整的车间文档。

对应能力:机床仿真,车间文档输出

以上为适用场景说明,是否适用取决于零件、工况和已有数据,欢迎联系我们结合实际情况评估。

Q & A

选型常见问题

SIMCENTER PHYSICSAI

需要多少仿真结果才能训练?

视问题复杂度而定,通常需要几十到几百个。有 10 个有代表性的结果后,就可以开始评估模型质量。

对训练数据有什么要求?

同一物理类型和边界条件、几何相似、去除异常样本。例如轿车和皮卡不要放进同一个模型。

怎么判断预测结果能不能信?

看两项:内置的相似度评分,以及训练时与已知结果的误差。不达标的方案回求解器验证。

对硬件有什么要求?

CPU 可训练,NVIDIA GPU 能明显加速;STAR-CCM+ 插件支持多 GPU。具体以所用版本的官方文档为准。

NX CAM

怎样让复杂零件的编程标准化?

自动识别零件特征并创建完整加工流程,沿用企业验证过的方法,结果一致、流程可复用。

编程和仿真要两套系统吗?

不需要。编程与验证在同一系统完成,检查刀轨与机床运动,避免车间出错。

交付给车间的是什么?

生产就绪的 NC 程序,以及完整的车间文档,具体内容可按企业需求定制。

支持哪些加工类型?

2.5 / 3 / 5 轴铣削、高速加工、车削、车铣复合;具体取决于零件、机床和工艺配置。

ENGINEERING DISCUSSION

把仿真数据和加工场景告诉我们

结合已有数据和工艺条件,一起判断 PhysicsAI 与 NX CAM 分别适合落在哪个环节。交流前可以准备:

  • 仿真类型与已有结果数量
  • 典型零件的加工方式与机床
  • 现有 CAM / PLM 软件环境
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