德特威勒仿真技术主管鲁道夫•兰德勒 (Rudolf Randler) 博士探讨了在移动出行领域创建数字化模型的益处，以及零部件供应商如何发挥关键作用。
移动出行行业目前正在经历着一场深刻的变革，其推动因素众多，例如各种新能源动力系统的技术提升、燃油车逐渐被电动车所替代、车内各种软件和电子设备集成化的发展趋势明显，以及人们在移动出行方面的习惯转变。客户需求不断变化，使得制造商和供应商在产品设计和制造时需要考虑更多方面。
事实上，汽车行业的传统老牌制造商正面临着结构性变革，他们需要通过变革来努力保持和扩大其在未来供应链中的主导地位。许多新技术不断涌现，产品变得更加复杂，时间日益紧迫，品质要求不断提高。这一切市场变化意味着，必须缩短新产品的上市时间。因此，制造商依赖于有实力的供应商的支持，因为这样的供应商能够通过高效的产品开发流程和各种先进的工程技术（例如通过仿真技术实现的数字化模型的开发）来帮助客户应对这些市场挑战。
仿真模拟的最终目标是创建系统及其部件的精确数字呈现，建立产品的数字化模型，在其设计、材料和功能等各方面模拟现实可能出现的状况。从而，利用仿真技术即可尽可能真实地计算出在未来特定应用工况下产品的性能表现。此外，这种仿真技术的作用并不止步于这些，我们对于产品和相关模具的生产制造过程也可以进行仿真分析，从而更好的了解到生产上的几何设计缺陷、加工生产的残余应力、物料填充不均或各向异性。
在更广义的层面上，我们也可以把数字化模型的概念理解为数字孪生。虽然每家公司对此通常有各自的定义，但数字孪生通常被理解为一个可以模拟产品全生命周期中各种性能的全能模型。数字孪生是一个更宽泛和更前卫的概念，它通过传感器的方式把真实产品的相关数据导入到数字化模型中去，他从某种程度上建立起了虚拟世界和现实产品之间的联系，从而也使得人工智能的集成和应用成为可能。数字孪生技术帮助人们很好的洞悉产品和工艺在现实工况下的实际表现，同时也有助于人们更好的控制和优化相关的产品和工艺。
电池包的数字孪生
线控制动技术的数字孪生
由此可见，建立和使用数字化模型极为重要，数字化模型是真实产品的数字复制品，包含了设计、表面处理、制造工艺、材料特性和产生的负载等所有信息。数字化模型使得联合研发者之间的信息传递变得非常方便，同时也使得联合开发过程中的合作处理、建模和功能优化变得更为高效。由于在产品开发过程的早期阶段就与客户紧密合作，我们可以在短时间内与客户联合开发出正确的解决方案，共同实现既定目标，同时确保该方案在功能和成本方面都是最优化的。
通常来说，专业供应商在特定应用方面的专业知识比其客户更深厚，能够更好、更快地满足项目要求。举例来说，如果客户提供了系统、总成或部件的数字化模型，我们作为密封件供应商可以创建密封区域的数字化模型，专注于特定密封系统的详细解决方案，然后再将其集成到客户的整体设计之中。与此同时，客户可以集中精力优化数字化模型的其他部分。这样，我们就可以与客户协作调整和优化解决方案，更有效地应对与日俱增的系统复杂性。
对于刚刚进入某一行业的新玩家来说，他们往往缺乏相关应用的必要经验，因此尤其需要我们的支持，为其系统开发合适且最可行的密封解决方案。行业新手更依赖我们这样专业能力强的供应商，需要与我们建立更强、更紧密的合作从而确保其在新的市场和应用领域尽快取得成绩。在这一点上，通过数字化模型进行的数字化仿真分析有助于我们与客户之间形成紧密的且目的一致的合作。
开发像数字模型这样的虚拟产品的关键作用是通过它来实现各种概念的验证，旨在模拟出在真是环境中，我们设计的产品和整个系统会有什么样的表现。数字化模型帮助人们能够提前验证产品的功能和性能，这些验证测试如果要在现实中去执行往往成本高昂甚至不切实际。仿真分析有助于理清变量间复杂的依赖关系，将其简化为少许最为关键的部件和工艺，最终减少对实物模型的依赖。数字化模型可以通过直接改变设计、材料、边际条件，以及快速过程优化，减少后期工程更改的范围和工作量，提高一次性准确率。
数字化模型还可帮助预测可能发生的故障模式并为降低故障率而提出修改方案，同时也可以预测可能出现的生产加工问题并在零件和模具的设计过程中加以解决。数字化模型与仿真分析相结合，显著缩短了产品上市时间，降低了开发成本，改进了制造过程及效率，提高了产品质量，并实现了整个供应链的高效协作。
材料知识为整个仿真分析过程增添关键价值
在橡胶零件领域，或者更概括地说，在移动出行应用相关的密封件领域，充分了解所用材料的特性及其在产品制造过程中的变化至关重要。
在仿真分析开始时，我们必须根据具体应用来考虑材料性能的各个方面：静态或动态材料特性、耐高低温程度、流体阻力和膨胀系数、动态性能、耐磨、耐疲劳和断裂等性能。为了将最为准确的信息注入仿真分析系统，我们需要为一些具有决定性意义的材料特性选择适当的测试方法，以最高精度要求来测试我们的材料，确保最佳数据质量，然后将这些数据应用到最适合的材料模型中去，从而模拟出材料在我们产品设计中的物理表现。我们也乐意于向联合开发的合作伙伴提供这些信息，因为材料模型不精确或不准确是影响仿真分析效果的主要原因之一。
仿真技术不仅可以用于产品功能和性能的分析，也可以应用于产品制造过程的分析。就橡胶加工而言，为了进行有效的橡胶成型工艺仿真分析，我们不仅要了解未固化合成橡胶材料的性能，如粘性、热容和热导率，还要掌握化学交联反应（硫化）的动力学。我们使用自己开发的方法对所有的必要特性进行自主监控。只有这样，我们才能确保获得最佳质量的数据和最真实的材料模型。
在此背景下，我们正在开发合适的实验室实验和模型，以便我们将简单工况下的基本材料试验结果应用到更接近于现实状况的复杂工况中去。对于很多应用来说，仿真分析的最大挑战仍然是耐劳性能和产品寿命预测。因此，我们预见到模拟仿真的需求对以下领域日益增加：1.结合了对于多物理现象和相互作用的多重物理仿真， 如液固耦合、热结构耦合等；2.嵌入式电子组件的仿真，如传感器； 3.摩擦学课题，如作用于密封件和移动对手零件之间接触面的模拟。
数字化模型结合了领先的数字模拟和一流的材料模型，让我们与客户的联合产品开发取得了重大进步。如今，下一步目标是将数字孪生技术运用到仿真模拟中来；这对我们行业来说，代表着产品开发的又一次飞跃。通过连接真实环境和虚拟世界，数字孪生使我们能够利用人工智能来验证现有产品的概念和模型，并结合先进的仿真技术，精确地设计新产品。随着全自动化步伐的不断迈进，这些技术和方法变得越来越重要，因为它们可以让我们比以往更准确、更快速、更定制化地开发新产品。
关于德特威勒：
德特威勒——高品质系统关键密封件及橡胶弹性体的的市场引领者
德特威勒（Datwyler）专注于高品质系统关键密封件及橡胶弹性体的研发和生产，是全球密封技术的市场引领者，产品广泛应用于移动出行、医疗保健、食品饮料及通用工业等领域。凭借领先的技术和广泛认可的核心竞争力，德特威勒为全球各个市场的客户提供增值服务。德特威勒总部位于瑞士，在四大洲拥有20多家运营公司，销售遍及100多个国家，拥有约7,000名员工，年销售额超过10亿瑞士法郎。
