日立水户工程技术有限公司在与电梯、自动扶梯和铁路运输相关的领域中提供工程制造方面的支持。这些领域在社会基础设施建设中发挥着重要作用。电梯和自动扶梯需要根据客户需求和建筑物进行定制，同时还要得到标准化制造的支持。针对这一要求，公司使用数字工程技术进行了高效设计，合理配置设备进行制造以及进行了全面检查，不断为客户提供高满意度的产品。为了开展这些业务、迅速引进先进技术、使用众多的工具、检测设备、IT系统，公司选择了Cradle进行热学分析，原因是什么?

“我认为在基板设计、结构设计、CAE方面，我都有一定程度的经验。”——日立水户工程有限公司控制系统设计部电路系统设计组有水直久先生这样说。

日立水户工程公司主要为产品设计印刷电路板，有水先生目前专门从事热学分析工作，印刷电路板设计中的工作内容包含电路设计、电路板设计和热学分析。目前负责设计现场解决热问题的有水先生想知道在构建当前样式之前会发生什么样的曲折。

“当我开始使用CAE时，就连创建网格也很困难，而且我不知道该怎么做。起初，我使用了有限元方法分析软件，效果很好，但是我不能很好的使用。就在那个时候，我接触到了Cradle这个软件。”——有水先生

有水先生说，由于接触了软件开发商推荐的热学设计PAC，他对热学分析的印象有了很大变化。与其他公司的分析软件进行并行评估时，令人感到惊讶的是，过去曾经成为瓶颈的网格创建和计算时间问题全部由热学设计PAC解决了，并且使用时的支持系统也做的很好。但是，这似乎是引言中的重要决定性因素。有水一直在寻找志同道合的软件供应商合作伙伴，他说与Cradle软件工程师的交流非常愉快。

“虽然这个国产（日本）的软件很大。但是在引入使用后，不仅涵盖了热学分析领域所需的各种要求，还配备了使用基板护栏数据的解析、斜风扇模型等的解析功能，这是非常有帮助的。”——有水直久先生

有水先生目前正在为使用PICLS的设计师提供热学设计的支持。实际上，有水先生与软件开发商的合作很大程度上帮助了PICLS的开发。

同样，即使在软件公司内部，我们也比以前更加意识到了这种需求的重要性，因此在进行了各种讨论后决定了开发。

图1 DR的一帧（设计审查）

考虑到设计现场的实用性，在进行开发时，软件工程师有时会体验印刷电路板的设计过程。从什么是印刷电路板开始，不仅进行了有关如何输入接线和如何安装组件的详细说明，而且还进行了实际的样品板的制造－实测验证（图2）。根据有水先生的建议，他们继续讨论了哪种软件才会收到用户的欢迎以及如何更简单地创建分析模型。

图2 样品板的制造-实测和仿真之间的比较

有水先生在提出建议时非常谨慎，不仅从CAE负责人的角度，而且从不熟悉CAE的现场设计师那里采访收集了很多信息。在有水先生的听证会上，现场设计人员最常问到的是：“我认为移动零件会降低零件的温度，会降低多少度呢？”为了做到这一点，进行了简化创建模型，平滑处理分析结果，并且实时确认传热状态和温度分布的变化。显然，这被认为是在设计领域实用的热学分析软件。换句话说，需要诞生一个具有划时代功能的软件，可以在查看热学分析结果的同时实时移动零件，并可以在现场尝试设计者的热学设计想法。"老实说，真的有可能开发吗？当我看到软件逐渐完成时，我认为这将为设计领域创建一个非常有用的软件，内心变得兴奋了起来。”——有水直久先生

在2015年，通过解决各种问题而商业化的PICLS活跃在设计领域。到投入使用为止，没有花费很长的时间。当有水先生向设计师介绍PICLS时，他说：“这太神奇了。”

对于设计人员来说，能够实时查看热传递状态和温度分布的变化，这是令人惊讶的，同时，都认为这样使用就足够了（图3）。这也是另一个方面，公司中有许多设计师在之前都因为热学分析的困难，不愿意进行分析。不满足这种困难现状的需求激励了该软件的可操作性和简单性。可以说，这是PICLS的最大的吸引力。

通过CAE的前期装载，消除了现场进行的无用分析，减少了寻找解决方案的研究时间，并且设计现场的开发速度显着加快了。如果在设计的初期就可以解决热学问题，则可以通过与CAE负责人协调来实现更高效的制造。另一方面，由于有必要防止由于不同设计人员的个性化而引起的变化，因此，设计人员本身也将更积极地使用PICLS，同时考虑根据其专业知识对设计人员进行热分析培训。

图3 使用PICLS进行元件布局的概念图

有水先生遇到了各种各样的热学问题，当然，其中一些问题无需进行一定程度的热分析也是可以预测的。但是，不仅给出意见，而且当现场指出分析结果并讨论发生的热学问题对于帮助设计师理解也是非常重要的。目前，尽管尚未对设计师进行全面展开，但有水先生展望了下一个前景。

从事热学分析工作多年的有水先生，他是如何看待热力学分析的未来的呢？

“我认为最重要的是尽可能多地反映参与人员的热学设计思想和意见。参与人员是客户、设计师和产品中涉及的每一个人。例如，如果有人认为结温很危险，那么我认为进行热学分析并尝试是很重要的，如果当时没有进行热学分析，我想这是要避免造成麻烦的情况。”

——有水直久先生

有水先生经常遇到困难的热学问题，其中烧蚀的情况很多。

“毕竟，当我认真面对棘手的热学问题并加以解决时，我很有成就感。我认为解决设计师的问题是我的使命，而且只有当我碰壁时，我才更有责任作为CAE负责人，受到对其真正价值的质疑。这就是为什么我不想逃避，我真的很感谢在这种情况下始终与我合作的软件开发商。”

——有水直久先生

将来，他希望利用迄今为止所获得的热学分析的专有技术，来帮助人才的培养。“我不认为仅凭软件就能发展壮大。在获得软件工程师技术支持的同时，我们必须自己培养热学分析的专家。”因此，日立水户工程有限公司，今后也会继续传承热学分析的专业知识技术。毫无疑问，Cradle软件产品将继续在为公司生产更好产品的方面做出重大贡献。

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