Simcenter Amesim 系统仿真——补齐「从零件到系统」最后一块拼图
Simcenter Amesim 多域系统仿真解决方案
一、产品定位与核心价值
Simcenter Amesim 是西门子Simcenter产品体系下专业1D系统仿真工具，专注于产品概念设计与详细设计阶段，完成跨多物理域整机系统建模、仿真与性能分析。软件1995年由法国Imagine公司推出，历经多年迭代，现已内置30余套专业元件库、5000余个经过工程验证的物理元件模型，全球服务企业超5000家。
Amesim核心价值可概括为：统一平台完成电路、液压、热管理、机械等全系统仿真，消除多软件切换、人工转数据带来的低效与误差，在研发早期预判跨学科耦合问题。
二、核心功能矩阵
| 模块分类 | 元件库/功能 | 覆盖范围 | 典型输出 |
|---|---|---|---|
| 流体系统 | 液压/气动/两相流/燃油/润滑 | 泵、阀、管路、作动器、蓄能器 | 压力、流量、温度瞬态变化曲线 |
| 热管理系统 | 热流体/空调/冷却/余热回收 | 压缩机、换热器、膨胀阀、冷媒回路 | 系统COP能效、续航衰减量化数据 |
| 动力总成 | 发动机/电机/变速箱/电池/混动系统 | 热力模型、效率MAP、损耗计算 | 油耗/电耗、加速性能、排放曲线 |
| 电气与电磁 | 电力电子/电机控制/电磁铁 | DC-DC、逆变器、永磁同步电机 | 功率流向、损耗分布、效率MAP图 |
| 机械与运动 | 多体动力学/传动系/弹性元件 | 弹簧、阻尼、齿轮、离合器机构 | 位移、速度、加速度、载荷变化曲线 |
| 控制与信号 | PID/状态机/查表/逻辑控制 | 各类传感器、控制器、信号处理单元 | 控制策略仿真、参数整定结果 |
| 航空航天 | 飞控作动/环控/燃油/起落架 | 飞控回路、座舱空调、燃油供给系统 | 飞控瞬态响应、环控功耗评估 |
| 新能源系统 | 燃料电池/电解槽/氢气供给 | 电堆、空压机、加湿器、氢回路 | I-V极化曲线、系统效率、水热平衡 |
| 整车集成 | 车辆动力学/标准驾驶循环 | WLTC、NEDC、FTP-75法规工况 | 全循环累计油耗、电耗、排放总量 |
三、技术架构：四大核心技术优势
3.1 多端口建模——物理原理图直接转化仿真模型
Amesim采用多端口建模核心架构，每个物理元件以图标展示，端口代表能量输入输出。工程师仅需拖拽元件、连线即可搭建系统模型，操作逻辑与绘制系统原理图完全一致，无需手动编写方程、代码。
- 降低用人门槛：无需编程、数值计算基础
- 学习周期大幅压缩：本科工程师仅需3天培训即可独立建模
- 建模效率高，图纸与仿真模型一一对应，便于团队沟通评审
3.2 智能CAE积分器，自动适配求解算法
软件内置17类数值积分算法，可自动识别模型刚性、精度需求，匹配最优求解方案。工程师无需手动调整时间步长、稳定域、截断误差等复杂参数，无专业数值仿真背景的系统工程师也能稳定输出有效仿真结果，大幅降低使用门槛。
3.3 实时仿真能力，支撑SiL/HiL硬件在环测试
Amesim模型可导出轻量化实时仿真代码，兼容Speedgoat、ETAS、dSPACE等主流硬件在环设备。在控制器开发阶段，用Amesim搭建虚拟物理系统，提前完成控制程序全工况测试，无需等待实物样机，避免后期程序BUG导致项目SOP延期，是汽车、航空行业控制器开发必备工具。
3.4 FMI/FMU标准，打通上下游供应链协同
全面兼容FMI功能模型接口，支持FMU模型导入、导出。零部件Tier1厂商可将内部模型封装为黑盒FMU交付整车厂，既能保护核心知识产权，又能让主机厂完成整车系统联合仿真，目前已是国内汽车产业链通用协作标准。
四、Simcenter生态协同全景
| 协同场景 | Amesim角色 | 协同工具 | 交互数据 | 业务价值 |
|---|---|---|---|---|
| 系统驱动三维热应力仿真 | 输出系统级热边界条件 | Simcenter 3D、STAR-CCM+ | 温度场、换热系数、热流密度 | 实现从1D系统温度到3D零件热应力一体化分析 |
| 三维模型降阶接入系统 | 接入ROM降阶模型快速迭代 | Simcenter 3D ROM、STAR-CCM+ ROM | 模态矩阵、响应面降阶数据 | 复杂三维部件轻量化代入整机系统仿真，迭代速度大幅提升 |
| 控制算法联合验证 | 提供被控对象物理模型 | MATLAB/Simulink | 传感器信号、控制输出、状态变量 | 控制团队独立开发算法，依托Amesim虚拟系统完成全工况校验 |
| 多目标系统参数优化 | 仿真计算节点 | HEEDS多学科优化平台 | 设计变量、约束条件、性能目标函数 | 自动遍历上百组参数组合，快速锁定最优系统匹配方案 |
五、标准化实施流程与投资回报
| 阶段 | 服务内容 | 周期 | 交付物 |
|---|---|---|---|
| 需求诊断 | 梳理系统仿真需求，对标行业成熟方案 | 1-2周 | 系统仿真需求分析与能力规划报告 |
| POC试点建模 | 选取热管理/液压/动力总成典型系统建模，对标实测数据验证精度 | 2-4周 | POC验证报告（含模型精度、误差对比数据） |
| 部署集成 | 软件安装、环境配置、对接Simulink、Simcenter系列工具联调 | 1-3周 | 部署操作手册、联合仿真环境验收文件 |
| 分层培训赋能 | 基础操作、专业物理域、联合仿真、模型标定全套课程 | 4-6周 | 培训档案、企业首个自主搭建标准模型 |
| 仿真规范落地 | 制定建模标准、模型库管理、版本管控、标准化模板 | 长期持续服务 | 系统仿真建模规范、成套标准化模型模板库 |
某新能源车企项目具备清晰投资回报：部署Amesim后减少两轮热管理台架实物试验，直接节约试验成本35万元，同时热管理系统开发周期缩短2个月，软件投入6个月内完全回本。
六、选择今宏科技提供服务的核心优势
- 官方顶级资质：西门子工业软件铂金级代理商，拥有15年完整Simcenter产品线落地服务经验，服务华南超500家制造企业
- 多行业项目沉淀：新能源汽车、工程机械、航空航天、家电液压等行业积累大量Amesim成套实施案例
- 完整分层培训体系：从基础操作到行业专题、控制联合仿真全课程，授课工程师均具备一线项目实战经验
- 高效技术支撑 4小时快速响应机制，可直通西门子原厂高级技术专家解决复杂模型问题
- 定制化落地交付 依托客户自有产品搭建专属系统仿真模板，大幅降低团队入门建模难度
广州今宏信息科技有限公司作为西门子工业软件华南战略合作伙伴，依托完整仿真产品线与落地服务能力，助力企业将系统仿真深度融入产品开发全流程，以数字化仿真驱动产品性能提升与研发降本。
