作者:Bruce Jenkins, Ora Research总裁
如今，设计空间探索正获得越来越多的认可、采用和成功应用，以帮助解决一些世界上最困难的工程问题。尽管如此，对于这些工具和方法的更广泛的部署和使用，仍然存在重大的障碍，这些工具和方法的支持者认为，在不久的将来，迎接产品开发的挑战是可能的，甚至是势在必行的。
设计空间探索包含一系列应用和方法，包括实验设计(DOE)、多学科优化(MDO)、多目标(Pareto)优化、随机(鲁棒性和可靠性)优化，以及丰富的结构优化方法家族——形状、大小、拓扑、拓扑测量、地形等。受多工具集成和模拟过程自动化能力的支持，设计空间探索植根于最初被称为“过程集成和设计优化”或PIDO的领域。
有什么新鲜事吗?为什么是现在?
许多支撑设计空间探索的方法早已为人所知，有时也被应用于相关的专业知识、时间和劳动力成本都是合理的。现在发生变化的是新的软件技术正在将这些强大但以前难以使用的方法转变为实际的日常工程辅助工具。
为什么这很重要，这在设计空间探索的基本商业理由中是显而易见的:即，它赋予工程团队和组织在项目进度中获得更完整、更逼真的产品性能可见性的能力，比使用旧的技术和方法可能或实际的更早。
本质上，它通过更高效、更有效地应用模拟、分析和数字原型资产(工具、专业知识、方法、工作流程)，为任何组织在这些资产上的投资提供长期业务驱动:
- 通过获得更多的探索、创造和能力而变得更有竞争力
- 运用这种能力去创造更好的东西执行
- 改善产品质量而且可靠性-扩大机会和客户吸引力，同时降低保修费用，责任风险和生命周期成本。
- 控制或更好的是减少产品开发日程安排而且预算通过用数字原型代替昂贵且耗时的物理测试，以及替换基于直觉，猜测和正确的工程实践与系统、合理、快速的设计发现和评估。
新的发展推动了今天设计空间探索的采用和影响
许多关键的发展正在推动和加速当今设计空间探索的采用和影响:
- 提高内置智能水平，让设计探索软件根据用户对问题的描述自主选择最佳搜索算法和解决方法。
- 模拟的“应用”-将设计探索和优化技术嵌入到易于使用、产品特定和客户特定的模拟应用中。
- 全云解决方案开始扩展设计空间探索的可访问性、可负担性和可用性。
- 拥有一流设计探索技术的大型CAE供应商继续积极开展营销和销售活动。
- 工程组织面临越来越大的压力，需要找到利用固定资源做更多事情的新方法，比如遵守汽车CAFE和排放要求的要求。
限制采用和影响的遗留条件
尽管取得了上述进展，但目前仍有一些遗留条件在实质上制约和阻碍了设计空间探索工具和方法的采用和影响:
- 在足够多的工程组织中，设计探索和优化仍然不是标准工作流程的一部分。
- 该技术仍然经常只在工作组或部门级别实现，而不是作为企业能力。
- 许多提供高性能技术的小型软件开发人员继续在市场和销售资源的限制下挣扎。
- 一些PLM供应商还没有完全接受设计空间的探索，担心这在已经很复杂的CAE销售过程中是一个麻烦的复杂化。
未来可能的发展可能刺激兴趣和加速投资
在近期和中期的未来，一些可能的发展可能会激发人们对设计空间探索的兴趣并加速投资:
- 拓扑优化日益民主化带来的市场发展连锁效应。
- 主要CAE和/或PLM供应商收购更多设计空间探索软件开发商。
- 来自初创公司开发者、学术研究人员或政府研发实验室的新突破性技术。
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