福特汽车公司：依托 3DEXPERIENCE平台驱动转型

我们有幸在 2026 SIMULIA 美洲用户大会上采访了福特汽车底盘系统工程负责人 Satyendra Savanur，了解福特如何借助 3DEXPERIENCE平台上的MODSIM 建模仿真一体化方案完成底盘工程领域转型。通过在统一环境下打通 CATIA建模与 SIMULIA仿真，福特大幅缩短工程周期，让仿真可以比以往更早介入并影响设计决策。

面临的挑战

福特底盘工程团队此前使用相互隔离的 CAD、仿真与报告工具，整个开发流程中需要手动传输文件、手动管理版本。随着设计迭代次数增多，工程师耗费大量宝贵时间去协调 CAD 更新、管理碎片化数据，确保仿真结果与正确的设计版本相匹配。这种割裂的工作流阻碍协作，限制设计探索空间，同时增加代价高昂的工程错误风险。

解决方案

福特采用 3DEXPERIENCE平台上的 MODSIM 建模仿真一体化方案，在单一协同环境中将 CATIA 设计数据与 SIMULIA 仿真进行集成。参数化 CAD 模型、统一的模型‑仿真‑结果数据以及自动化工作流，使工程师能够探索更多设计备选方案，同时在整个开发过程中保持完整可追溯性。工程师无需反复索要更新后的几何体，即可快速评估设计变更，在设计流程更早阶段输出反馈意见。

实施成效

福特底盘开发流程得到大幅提速，工程工作周期由数天缩短至数小时；部分分析任务耗时由 30 多个小时压缩至仅 20 分钟。这套统一工作流改善团队协作，消除手动数据处理环节，让仿真更早介入产品开发。工程师现在可以把更少时间用于工程数据管理，投入更多精力解决工程技术难题。

工程始于可信的数据

现代车辆开发会产生成千上万项工程决策。每一次仿真、每一处设计修订以及每一项性能优化，都建立在一个简单前提：所有人都使用同一套数据源开展工作。

对于福特底盘系统工程团队而言，随着工程工作流日趋复杂，维持数据可信度变得愈发困难。该团队负责福特北美全系车型的悬架系统开发，需要持续开展设计迭代，同时兼顾耐久、刚度、振动性能与可制造性。

在部署 3DEXPERIENCE平台之前，整套流程的各个环节均依靠相互割裂的工具。“在使用 3DEXPERIENCE平台之前，我们所有流程都是碎片化的，” 福特汽车底盘系统工程负责人 Satyendra Savanur 说道，“想要获取 CAD 数据，需要跳转至其他位置下载。之后提交计算任务，取回结果，再打开另一套工具查看结果并生成报告。每一步都要使用独立的应用程序。” 这套流程虽然可以完成工作，但每一次数据交接，都会带来潜在延误与错误。

在大会报告中，Satyendra 展示了传统流程消耗的大量工程人力。福特估算，在典型的底盘模型搭建与试验设计（DOE）迭代周期中，约 45% 时间用于实际工程业务，剩余 55% 都消耗在文件管理、手动数据交接、返工以及迭代版本跟踪这类事务性开销上。

可追溯性为何至关重要

工程项目迭代愈发频繁，跟踪最新设计版本这件事本身，几乎与仿真工作同等重要；一次版本误用就会造成数小时工程工时损失。“有可能我处理的是第 8 轮迭代，却误调取了第 3 轮迭代的数据，”Satyendra 讲到，“等我发现的时候已经为时已晚，白白浪费了四个小时。”

开展设计探索会进一步放大该问题。“进行试验设计时，我们会处理大量迭代版本与海量数据，” 他表示，“一旦数据碎片化，维护完整可追溯性就会成为巨大挑战。”

沟通又叠加一层复杂度。CAD 更新文件可能通过邮件、即时消息、文本消息传来，工程师不仅需要记住哪个版本才是正确版本，还得记清楚文件的获取渠道。“要把所有内容统一存放，难度非常大，”Satyendra 说道，“有时候我甚至会记不清，这条信息是来自即时通讯还是邮件。” 对福特来说，解决可追溯性难题，是实现工程提速的第一步。

通过 MODSIM 实现设计与仿真的统一

福特通过部署 MODSIM 建模仿真一体化方案，在单一协同环境打通建模与仿真，以此应对上述挑战。设计师与分析人员之间不再来回传递 CAD 模型，工程师在完整开发周期内直接使用互通互联的共享数据。

“切换到 MODSIM，就是从碎片化模式转向一体化模式，极大改善我们的工作，”Satyendra 说，“我不再需要致电或写邮件给 CAD 工程师，索要新版本模型。” 几何体发生变更时，工程师无需重新搭建仿真，直接使用保留设计‑分析关联关系的参数化 CAD 模型。“最理想的情况就是，对方给到我参数化 CAD 模型，并且告诉我如何修改参数，这就非常完美，” 他讲到。该能力从根本上改变福特开展设计探索的方式。“我完全不用做主观猜测。拿到内置全部参数的参数化模型，直接运行计算，让设计空间告诉我们哪些因素会对成本产生影响。没有主观推测，全部基于工程与物理规律。”

当仿真驱动设计

一个实例可以直观展示 MODSIM 如何改变工程流程。开发制动盘防尘罩时，福特工程师需要达成目标固有频率，规避振动与异噪问题。仿真不再仅作为最终验证环节，而是主动引导零部件设计。工作从一块简单平板开始，通过仿真识别需要增加加强筋、凸缘等加强特征的位置，以此提升刚度，满足性能指标。“我们从一块平板起步，逐步增加特征：加强筋、凸缘等等，”Satyendra 介绍，“这就实现仿真反向驱动设计。”

每一轮仿真指导下一轮设计迭代，工程师在制作物理原型前完成几何体优化。“这正是仿真的价值所在，” 他说，“仿真可以主动影响设计。” 仿真不再仅仅用来验证已经做出的工程决策，而是深度参与，助力产出更优质的设计方案。

工程耗时由天缩短至分钟级别

该方案带来的改善远不止协作效率提升。Satyendra 在 SIMULIA 美洲用户大会报告中展示：以往需要约 40 小时完成的典型底盘模型搭建与试验设计迭代周期，使用 MODSIM 工作流仅需约 4 小时，单次任务可以释放约 36 小时工程工时。按照他报告中的演示性测算，每周工作流释放 36 小时，折算下来每位工程师每年可释放超 10 万美元的工程产能。* 注：该数值为基于工作流改善的演示性估算，并非企业实测节省成本。

采用一体化工作流之前，即便是相对较小的设计变更，工程师也往往需要等待更新后的 CAD 文件、重建仿真模型，手动重新关联工程数据，之后才能再次开展分析。

现在大量这类操作在平台内部无缝完成。“效率提升可以说是天差地别，”Satyendra 表示，“部分项目现在只需要 8 小时，也就是半天时间。” 部分场景提升幅度更加惊人：“有些案例过去需要 32 小时，现在仅需 20 分钟。” 时间的节约，让工程师评估更多设计备选方案，更快响应设计变更，推进整车开发项目，同时不牺牲工程质量。

聚焦工程业务，减少数据管理负担

在 Satyendra 看来，最大收益还不只是仿真跑得更快；而是工程师可以投入更多时间做工程本身。仿真结果可以更早输出，工程师能够在最早阶段就施加设计影响，而不是等关键决策落地之后再被动应对。

“我能明显感受到，我的有效工作带宽得到极大提升，”Satyendra 说道，“项目初期我就可以介入并影响设计走向。” 工程师不再跨多套系统追踪各类文件，而是依托单一真实数据源开展工作，CAD 模型、仿真与结果数据在整个开发周期内始终保持关联。更快的反馈闭环强化设计团队与仿真团队的协作，工程师得以专注解决工程难题，而不是管理工程数据。

充分发挥 MODSIM 的价值

对福特而言，转向 MODSIM不只是工程软件版本升级，更是开发流程模式的转变：仿真更早引导设计决策，工程团队高效协同，从概念阶段一直到验证阶段全程维持可追溯能力。

“开发速度得到巨大提升，”Satyendra 讲到，“依托这套一体化 MODSIM方案，我们现在的开发效率大幅提升，工作也变得更加轻松、高效。” 对于正在考虑同类转型的企业，他的建议十分直白：“我建议立刻着手实施。这是一套非常出色的技术，抓紧发挥它的价值。”