TTI集团利用高端仿真技术实现产品创新

　　提到CAE的应用，出现在脑海里的就是人造飞船、飞机、军舰或是造价很高的产品，而很少有人知道手持电动工具中也用到了很多这样的技术。TTI就是这样一家公司，他们一用就是十年，利用CAE技术，他们对旗下的多个品牌产品进行改进，真正实现了“经常被模仿，从未被超越”。

　　TTI(创科集团)成立于1985年，最早的二位创始人来自于德国和香港，是高级家居装修工具及建筑工具的世界级供应商之一，通过不断的自我发展及收购逐渐拥有多个信誉卓著的品牌，成为国际上前三强之一。到目前为止，TTI在全球雇员超过20000人。TTI每年设计、生产及销售电动工具大约占总收入的70%，其它产品还覆盖户外园艺工具、地板护理产品、太阳能照明、激光及电子量度仪等系列产品。旗下品牌包括米沃奇(Milwaukee®)，AEG®及 Ryobi®电动工具及配件，Homelite®户外园艺工具以及 Hoover®，Dirt Devil®和Vax®地板护理产品。

　　“没有CAE，没法确定哪个设计更好。同时，我们可以发现产品设计的潜在的问题”。TTI集团电动工具事业部工程系统总监Stephen说道。

　　可能很多人觉得，这种手持工具还需要那么复杂的软件吗?凭经验改改不就行了吗?其实不然，说到这里要提一下使用MSC软件的历史。最早，TTI在推广新产品方面感觉到了来自市场的压力同时希望能更好的实现保证产品质量优秀的承诺，于是TTI开始寻找能帮助加快产品设计速度的技术，03年的时候，TTI决定最早使用CAE的产品是Patran，Nastran和 Dytran，利用它们，TTI成功地对对一系列的电钻和电锯等产品进行了抗跌落及强度方面的改进。改进后发现：CAE分析能提前发现设计问题，便于对机壳材料验证和优化设计。之后，TTI便大量地在产品设计中采用CAE技术。由于MSC的产品种类多而且市场声誉很好， 因此逐渐采用了MSCNastran，Adams，Marc，Dytran，SimXpert，Easy 5等系列产品。 仿真的范围也逐渐扩大，TTI的中国研发团队每年以100多款新品的速度推向市场，目前仅2012年TTI在东莞的研发团队(11人)就做了500多次仿真分析。这些仿真分析有的是对老产品进行优化， 有的是新产品设计，你可能难以想象，最多的一个工具使用了5种仿真分析，有的还是多学科的联合仿真。

　　过去十年，TTI非常关注产品的研发与创新，并通过提高产品创新，获得了丰厚的市场回报。Ryobi 18V Rotary电锤就是一个非常典型的例子。它是TTI在市场是非常受欢迎的产品，集电钻及电锤于一身。手持式电动工具在使用过程中经常会跌落到地面上，如果结构设计不合理，会出现结构整体或部分脱开，局部区域甚至出现断裂损坏，影响其使用功能及寿命。如果在设计过程中全部采用试验手段来验证设计，显然是非常不经济并且耗时的。借助于有限元仿真技术，设计人员可以选择多个跌落方向并且迅速准确地模拟跌落过程。分析有限元仿真在产品跌落测试中的应用流程在以往的手持式电动工具结构设计中，往往是对产品工程样机按照对应标准进行跌落测试，验证产品的结构，如果发现问题则反馈给结构工程师，对产品的结构进行改正，产品质量的好坏以及测试结果的响应速度很大程度上取决于结构工程师的设计经验。大量采用了仿真技术后，结构工程师往往在设计初期就可以利用CAE软件模拟产品的跌落测试，并根据模拟结果预估设计质量，为进一步提高设计质量提供参考。从而减少修模次数，加快产品的研发速度并降低成本。

　　在这款电锤里面，应用了各种仿真技术，比如钻身部分使用了气动学及动力学分析，手柄处使用模态分析以及跌落分析。以跌落分析为例，运用MSC的Dytran得到跌落这一非常短时间段内手持式电动工具各零部件的应力应变，进而为结构设计提供参考。

　　

电锤模型图

　　“没有这个就无法实现目前的产品研发速度，我们也很难在短时间内解决问题，帮我们节省了很多费用”。TTI集团电动工具事业部工程系统总监Stephen说道。

　　这款电钻锤如果不使用CAE分析的话，要做完这么多处改进，投入的时间有实验成本比现在要多得多。可以想象每年如果推出100多款新品的话要多投入的时间和成本有多高。最重要的是，TTI对产品的质量更有信心了。设计和生产不是按自己的想象闭门造车，而是按照消费者的反馈提供给们想要的产品。也只有这样，才能在市场上立于不败之地。

(本文不涉密)
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