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       西门子数字化工业软件近日推出最新版 NX™ 软件。作为 Xcelerator 解决方案组合的一部分，新版 NX 使用人工智能（AI）和高级仿真等先进技术，同时提高其生产效率并增强能力，助力设计师、工程师和制造商群体能够以更快的速度实现创新。

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技术快速进化推动增材制造产业化进程

     随着增材制造朝向产业化生产的方向进化，软件的发展表现出显著的三大特征：提高的功能为导向的设计与仿真、更深入的软件模块集成、更聚焦应用使用体验。

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 通过机器学习和高级仿真技术进行全面优化

      根据CIMdata 执行顾问 Ken Versprille ，在最新版本的 NX 软件中，西门子数字化工业软件通过 Convergent Modeling 建模功能、按照模型定义生成的 PMI 以及基于任务的协同等技术，实现了从目标需求到生成部件、增材制造，再到加工等过程无缝衔接的拓扑优化设计。NX 的用户将非常喜欢这次的用户界面，它可以指引相关人员轻松完成流程每一步骤。

l NX Topology Optimizer

全新的 NX Topology Optimizer 拓扑优化解决方案使用户可以仅根据功能和设计空间要求来创建零件，实现完全可编辑的收敛体，而这是手动设计和工程方法几乎无法做到的。与此同时，用户还能对不可避免的设计变更做出快速处理，而优化及任何下游特征则可自动更新，从而节约时间和人力，并最大化智能设计和工程数据的重用率。

针对结构优化而言，分为拓朴优化(Topology Optimization)、形状优化(ShapeOptimization)和尺寸优化(Sizing Optimization)。拓朴优化可产生最佳的型态，然后经形状和尺寸优化可得到最佳的设计。

NX Topology Optimizer可提供创建几何优化结构的功能，该结构适合指定的设计空间，同时满足各种性能、材料和制造要求。拓扑优化通常被称为“仿生结构设计”，因为所使用的算法可以创建形式类似于自然界中观察到的结构。由于这些结构在形式上可能非常激进，因此它通常还使用增材制造作为生产这些结构的手段，而这些结构不一定能够使用传统的制造方法来制造。这些工具的使用并非仅限于增材制造，因为可以对优化应用各种制造约束，以适应各种制造过程，包括创建适用于模压，铸造，机加，增材制造或挤压的零件。

l Design Space Explorer

Design Space Explorer 设计空间探索解决方案将设计空间探索与创成式工程相结合，帮助设计师自动根据不同目标进行设计优化。设计工程师利用既有参数、约束条件和目标来确定优化问题，NX 使用 Simcenter™ HEEDS™ 软件执行多目标参数优化，即时为设计师提供一组可行的设计备选方案，供其酌情选择。如果没有这项功能，设计团队就需要一名仿真专家来执行此任务。

创成式设计（Generative Design）是一个人机交互、自我创新的过程。根据输入者的设计意图，通过”创成式”系统，生成潜在的可行性设计方案的几何模型，然后进行综合对比，筛选出设计方案推送给设计者进行最后的决策。

通俗理解创成式设计是一种通过设计软件中的算法自动生成艺术品、建筑模型、产品模型的设计方法。创成式设计是一种参数化建模方式，在设计的过程中，当设计师输入产品参数之后，算法将自动进行调整判断，直到获得最优化的设计。

@3D 科学谷白皮书

西门子的 NX除了创成式设计之外，NX 提供的主要功能是数字孪生技术，它为用户提供灵活、强大和集成的解决方案，帮助他们简化更好产品的设计和交付。NX 结合了设计互操作性、验证、基于模型的定义等，以帮助用户以更快的速度和更低的成本推动产品的研发，同时提高产品质量。

l  Selection Prediction and Select Similar

Selection Prediction and Select Similar 选择预测和相似选取命令中增加人工智能（AI）和机器学习（ML）功能，通过形状辨识快速识别几何体结构类似的组件。 NX Voice Command Assist 语音助手则使用户能够调用命令，浏览多级菜单和操作，并教会系统使用词语或短语，以便执行常规任务。例如，如询问 NX “我们以前是否做过类似的事情？” ，它便会使用西门子的 Geolus® 技术执行形状搜索。

根据3D科学谷的市场了解，领先的设计和工程AI平台Monolith AI于2021年2月宣布与Siemens Digital Industries Software-西门子数字工业软件建立新的合作伙伴关系。根据3D科学谷的了解，该合作伙伴关系专注与Siemens的Simcenter™仿真和测试解决方案组合，可以促进将Simcenter数据源和仿真环境与Monolith AI的软件平台紧密集成。

@3D 科学谷白皮书

         Monolith AI使用其直观的AI软件平台，使设计和工程团队能够更快，更快地理解，验证和优化产品。Monolith AI平台的敏捷性和协作性使产品能够更快地投放市场，同时满足质量和成本目标，从而提高了销售和客户满意度。通过构建一个超级智能的AI平台，使工程师能够解决以前棘手的问题，Generative Design-创成式设计和Digital Twin-数字孪生等功能被民主化给每位工程师。Monolith AI平台彰显了Monolith对工程技术发展的承诺，以及设计师和工程师改变世界的能力。Monolith AI平台利用最新的机器学习技术来帮助设计和工程团队大大改善产品开发流程。根据3D科学谷的了解，Monolith AI使用户能够利用其CAD，仿真和测试数据获利，无需进行新的仿真或物理测试即可使用其预测设计行为。Monolith AI平台可以通过降低内部成本，更快地将更好的产品投放市场并增加销售量来优化研发流程，提高敏捷性并让客户满意。

l  Simcenter 3D 仿真解决方案

      NX 中的网格结构现在可以使用西门子的 Simcenter 3D 仿真解决方案进行优化，以在单一环境中衍生出最佳网格，由此消除传统方法中的若干设计分析步骤。Part Orientation Optimization 零件定向优化解决方案则将机器建造区域内的零件嵌套（及其相关支撑结构）与集成式基于云的方位优化流程相结合，寻找热变形更小的最佳建造方向。西门子持续打造增材制造领域的先进功能，致力于帮助客户实现其设计和制造流程的全面优化。

      Simcenter 3D 增材制造工艺仿真解决方案，用于预测增材制造工艺过程中的各种问题，并完全集成与西门子NX端到端的增材制造解决方案中，可以帮助制造商大规模设计和打印有用的零件。Simcenter 3D 提供增材制造工艺仿真的高度自动化流程，通过创建包含打印零件、支撑结构和粉末的打印工作台数字化双胞胎模型，模拟整个打印工艺过程，提前预测可能出现的零件变形并自动进行变形补偿，并预测局部过热、收缩线和刮板碰撞等打印问题，为制造商调整打印工艺参数，提升打印质量提供了很好的保证。

       Simcenter 3D 解决方案使用数字双胞胎模拟打印前的构建过程，预测打印过程中的变形并自动生成校正后的几何以补偿这些变形，对于构建“首次正确”打印至关重要，并且是实现工业化的增材制造工艺所需的效率所必需的。Simcenter 3D 集成于西门子端到端的增材制造解决方案很大的优势在于可以实现仿真与设计及制造的无缝连接和快速优化迭代循环。工艺仿真的输入和输出是从初始需求到最终零件打印这一连续数字主线中的一部分，这一连续数字主线可以允许系统提前生成变形补偿的模型，并无缝传给产品设计及打印制造。

     Simcenter 3D 完全无缝集成于NX，并采用数字双胞胎模拟打印过程，可以预测温度场、局部过热、打印变形、自动变形补偿、刮板碰撞、刚度计算等。将 Sunata 软件与Simcenter 3D强强联合，能够实现工业3D 打印的‘首次即正确’。

     根据西门子数字化工业软件产品工程软件高级副总裁 Bob Haubrock ，随着每一次 NX 软件的更新，西门子都在不断拓宽产品开发系统能力的边界。在此次更新的版本中即满足了超过 1,200 项客户增强需求。