Empire Cycles 与雷尼绍合作，旨在设计和制造世界上第一个金属 3D 打印自行车车架。我们面临的挑战是利用增材制造的自由度来制造不仅具有创新性，而且在重量和强度方面超越现有标准的自行车车架。 Empire Cycles 的 Chris Williams 多年来一直在生产中使用增材制造组件，但希望有机会在完整的自行车产品上进行测试。雷尼绍团队认为自行车的标准简单部件（如座杆）最适合增材制造和减轻重量，因为这是一个已知的实体，并且足够简单，可以进行验证和测试。

CLAAS 是一家领先的农业机械制造商，面临着降低收割机滚刀轮毂组件系统的生产和维修成本的挑战。现有系统虽然成功且经过现场验证，但仍被确定为重新设计的候选系统，以提高盈利能力和客户满意度。重新设计的主要目标是在不影响现有组件设计刚性的情况下，使单个卷轴轮毂更易于更换，从而提高可维护性。现有设计有许多焊接搭接接头，可提供增强的刚度，这是新设计中保持的关键因素。面临的挑战是找到一种独特的加固珠图案，在使用相同的材料和包装封套的情况下满足重新设计的目标。

Tallent Automotive Ltd 是创新底盘结构和悬架系统的领先设计者、开发商和制造商，面临着重大挑战。该公司向宝马、福特、通用、本田、捷豹、路虎、日产、保时捷、雷诺、萨博和大众等主要汽车制造商供货。随着对轻质、节能车辆的需求不断增长，Tallent Automotive 需要一种更加自动化的方法来生产最小质量的钣金底盘部件。新方法必须考虑性能目标和制造限制。传统的 CAD 设计流程以及 CAE 验证的效率不足以满足这些需求。

CEVA 是无线连接和智能传感技术的领先许可商，在管理工程资源和加快 VLSI 开发流程方面面临着重大挑战。作为一家 IP 设计和许可公司，CEVA 最关键的指标是上市时间和工程效率。面临的挑战是让工程团队像没有任何限制一样工作，从而能够轻松访问硬件计算服务器、EDA 许可证和自动化设计流程，而不会超出项目的研发预算。 CEVA 团队为其 VLSI 工作流程选择了 Altair Accelerator™ 作业调度程序来应对这一挑战。

三星SDI是高科技和环保电池行业的全球领导者，在向电子材料业务转型时面临着多项挑战。该公司必须从数字显示控制电路转向电池控制电路，因此需要采用新的电子设计方法和相关印刷电路板 (PCB) 制造技术。现有产品和新产品都需要一个强大的 PCB 设计审查和验证解决方案。此外，在收购了汽车电池组业务的重要参与者后，三星 SDI 需要一种能够建立和部署 PCB 设计审查和验证的解决方案，其中设计规则和用户环境得到集中管理。

Annapurna Labs 是一家被 Amazon Web Services (AWS) 收购的无晶圆厂芯片初创公司，在管理专用 Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) 实例上的工作负载方面面临着挑战。团队有时可以通过手动添加新的按需实例来进行扩展，但该过程不是自动化的，从而导致效率低下、忘记未使用的计算资源以及扩展不足或扩展过多。作为一家芯片设计公司，上市时间和工程效率是他们的关键指标。该团队需要一种解决方案，可以增加结构和效率以扩展 AWS 计算资源，缩短获得结果的时间，并将开发模型更改为持续集成。

TEAMTAO 是纽卡斯尔大学、SMD（土壤机械动力学有限公司）和 UK Research and Innovation 的合作项目，参加了壳牌海洋探索竞赛，这是一项利用自主海底无人机推进深海勘探的全球挑战。目标是开发水下机器人，能够在 24 小时内完整绘制 4 公里深度 500 平方公里的海底地图，无需人工干预。 TEAMTAO 的独特理念是开发一群相互通信并共享信息的设备。紧凑型自主平台由 BEM（深海远航模块）、一群垂直游泳的 AUV 和水面舰艇组成。它还拥有一艘“自动售货机”式自主水面双体船，负责 BEM 的水平运输、数据处理、通信和充电。面临的挑战是在不危及原型的情况下在一系列不同的场景中深入测试设备。

钣金冲压是汽车制造业的关键工艺，需要使用各种工具、模具和工艺组合来制造各种零部件。传统上，确定特定零件设计的最佳冲压工艺是一项劳动密集型且耗时的任务，严重依赖冲压工程师的知识和技能水平。福特墨西哥公司试图通过记录五年内成功的金属冲压生产运行来解决这个问题。目标是获取内部领域知识和最佳实践，以加快为未来生产运行选择最佳冲压工艺。这将提高工厂效率和零件质量，减少废料，并能够快速培训新人员。然而，挑战在于不断增长的设计复杂性、非常规材料类型以及众多的工艺组合，即使是最有经验的工艺工程师也可能面临挑战，因此需要劳动力和材料密集的试错验证过程。

Universal Corrugated BV (UC) 联系专业独立工程服务提供商 Vierhout Engineering (VE) 来分析和模拟其一台机器。该机器非常复杂，VE 意识到传统的有限元分析 (FEA) 可能不足以满足该项目。传统的有限元分析过程需要大量的努力和专业知识来准备分析模型，特别是几何简化和网格划分。机器的复杂性意味着必须简化和划分每个组件或系统以进行分析，这是一个耗时的过程，通常会达到所用计算机的硬件限制。大型结构框架还必须使用简化的梁和板单元进行分析，这是一个繁琐、容易出错且耗时的过程。

法雷奥是一家领先的汽车供应商，面临着涵盖玻璃纤维聚合物复合材料零件模型准备的广泛模拟任务的挑战。该公司专注于轻量化设计，主要目标是减少二氧化碳排放并提高燃油消耗。典型的开发过程包括模型生成和准备、实际求解、后处理和结果解释。然而，由于二氧化碳排放的监管要求以及汽车行业对更高燃油效率的整体需求，在汽车零部件开发过程中考虑轻量化问题变得越来越重要。这种轻量化设计的推动力需要车辆采用新的、更轻的材料。面临的挑战是使这些流程尽可能高效，同时保持较低的软件投资。为了持续改进，法雷奥每年都会验证其开发流程，始终寻找额外的高效工具来处理开发流程中涉及的模拟。

VR Steel 是一家设计、建造和维修装配式采矿设备附件的公司，面临着针对全球各种介质和采矿条件优化拉铲铲斗性能和生产率的挑战。他们需要开发一种新的、优化的铲斗设计，以平衡效率、容量、耐用性和预计的运营和维护成本。该公司希望简化设计流程，为客户提供设计解决方案，保证轻松填充和完全清空、以最大容量运行、增强磨损保护、降低运营成本并提高整体效率。

VR Steel (Pty) Ltd 是一家设计、建造和维修装配式采矿设备附件（包括卡车装载车身）的公司，面临着重大挑战。该公司的目标是减轻卡车装载车身的质量，同时保持其结构完整性并提高其性能。挑战不仅在于简化设计流程，还在于降低原型制作成本。 VR Steel 需要一个模拟工具来帮助他们实现这些目标。他们的客户还要求证明新设计能够更快地卸载、降低运营成本并且能够承受大量使用。我们面临的挑战是找到一种既能满足所有这些要求，又能提供市场竞争优势的解决方案。

Nemag BV 是一家散装物料抓斗制造商，在开发更快、更轻的新一代铁矿石抓斗方面面临着挑战。开发抓取工具的传统过程涉及构建物理原型，这是昂贵、耗时且有限的。很难预测新设计的性能，尤其是散装材料和抓斗之间的相互作用，这对性能有很大影响。传统方法不足以了解抓斗内部发生的情况。因此，代尔夫特理工大学开发了一种虚拟原型方法，用于模拟铁矿球团与抓斗的相互作用。

该案例研究围绕工程师在测试和原型设计复杂机电系统时面临的挑战。依赖物理原型的传统方法不仅成本高昂，而且耗时。此外，在设计过程中往往来得太晚。当设备用于国防、海上或太空等高风险和高成本的操作时，情况会更加复杂。在这种情况下，工程师需要测试可行性、可访问性，并仔细规划操作。另一个挑战是复杂机器操作价值的沟通和演示，特别是对于非公路和工业设备，在这些设备和工地进行演示或培训是不切实际的。

西悉尼太阳能团队的任务是设计最高效、最符合空气动力学的单座太阳能汽车，同时确保驾驶员安全并遵守级别规则。该团队对太阳能汽车车身形状进行了预定设计，并进行了优化，主要重点是减少空气动力阻力。然而，他们在现有设计中优化汽车的硬壳式底盘、舱壁结构和电机外壳方面面临着挑战。他们还必须遵守级别规则中规定的严格设计负载情况以及最小重力强度要求，以确保驾驶员安全。此外，他们还必须设计和优化防滚架，以安全地容纳驾驶员。该团队获得了汽车的几何模型，其中列出了底盘和结构，但没有防滚架的设计。

AB Lundbergs Pressgjuteri 是一家位于瑞典 Vrigstad 的压铸公司，其运营面临着重大挑战。该公司的任务是同时铸造六个相同的细节，每轮铸造大约需要一分钟。然而，由于细节很薄，必须施加适量的热量，以防止任何细节过早冻结或硬化。这种精度对于满足客户（包括他们为其制作小册子支架的一家国际零售公司）所需的标准测量至关重要。由于需要以清晰易懂的方式向客户解释流程、问题和潜在的解决方案，这一挑战进一步加剧。

保时捷公司是一家著名的汽车公司，面临着改善电机开发总体设计平衡的挑战。电动汽车动力系统的开发必须考虑到越来越多的内部、客户和法律要求。经典的开发策略涉及针对不同需求的单独开发路线以及负责满足这些需求的不同组织结构。这导致开发在多个平行学科中进行，通常会导致谈判和不利的妥协，以达到最终可接受的设计。保时捷旨在采取更加综合和全面的发展战略，以更好地满足未来的需求，同时又不会在目标实现上做出重大牺牲。面临的挑战是设计优化策略，同时考虑不同物理现象产生的不同要求，即多物理场优化。

激光束熔化 (LBM) 技术可以在不浪费材料的情况下制造复杂的金属零件，并在航空航天等行业得到应用。然而，该过程本质上是一种微焊接过程，热机械现象起着重要作用。熔化材料产生的热量必须消散，并且焊接路径收缩产生的力必须得到补偿。为了保持温度并使零件附着在打印板上，需要在零件上添加额外的支撑几何形状。这不仅增加了材料的使用，而且还需要额外的后处理。过程稳定性在很大程度上取决于支撑结构。如果支撑不够坚固或不能有效导热，零件的质量和形状可能会偏离预期结果。在此过程中支撑物破裂可能会导致流程中止，从而可能使每个零件的成本增加一倍，特别是对于首次打印的零件。

DSA 是一家海洋工程咨询和软件公司，在为船舶和海洋结构创建高质量的水动力网格和模型方面面临着重大挑战。在 CAD 软件中创建高质量网格的任务是一项复杂的任务，因为网格通常不能很好地适应流体动力学解决方案，而流体动力学解决方案需要封闭表面来解决流体动力学效应，例如非线性流体静力学和 BEM 解决方案。为了建立精确的船舶流体动力学模型，DSA 的软件之一 ShipMo3D 需要开发船体网格。这可以通过创建船体线或导入使用第三方软件创建的 OBJ 网格文件来实现。然而，这两种方法都很耗时，并且常常会导致网格不够理想。

Trèves Products Services & Innovation 是一家领先的降低噪声、振动和声振粗糙度 (NVH) 零件的一级供应商，在缩短零件设计和交货时间方面面临着挑战。传统方法需要对真实零件进行昂贵且耗时的物理测试，以考虑其多层排列和变化的厚度。这些模型的输入参数也需要随时可用。此外，模型必须范围全面且易于实施。预计到 2024 年，路过噪声排放限制将从 70 分贝降低至 68 分贝，因此准确预测噪声水平的能力变得至关重要。面临的挑战是用数值建模代替物理测试，以满足客户期望和监管要求。

向电动汽车的转变给汽车行业带来了巨大的压力，要求其开发更可持续、更实惠的交通解决方案。这导致人们热衷于产品电气化，并与与内燃机车型性能相匹配的电动汽车竞争。 EVR Motors Ltd. 是一家以色列公司，致力于设计和开发经济高效的径向磁通永磁 (PM) 电机，该公司面临着独特的挑战。几十年来，电动汽车电机一直使用相同的拓扑进行优化，称为径向磁通永磁电机拓扑 (RFPM)。然而，EVR 选择采取不同的方法。他们没有优化现有技术，而是决定发明一种新的拓扑结构，并为电动汽车行业开发一种全新类型的电机，称为梯形定子 RFPM 拓扑结构。由于 EVR 拓扑的基础不同于其他众所周知的电机拓扑，因此多物理场和优化工具的使用非常重要。因此，团队需要一个可靠、强大的模拟工具。

CEA Tech 是法国替代能源和原子能委员会的技术研究单位，是小型化技术的全球领导者。作为研发中心，他们开发需要强大计算基础设施的先进技术。他们使用来自多家代工厂的各种工艺设计套件 (PDK) 进行研发设计，其中包括复杂的数字片上系统 (SoC)、射频电路以及模拟和混合信号芯片。 EDA 许可证在整个设计流程中使用，计算作业在运行时间和内存占用方面有所不同。先进节点电路的设计流程非常复杂，因此管理许可证和作业调度以缩短设计周期至关重要。 CEA Tech 需要提高许可证利用率并确保快速释放许可证以供排队作业使用。

Bush Bohlman & Partners 是一家结构工程设计公司，负责不列颠哥伦比亚理工学院 (BCIT) 学生广场的结构分析和木材设计。该结构将作为该研究所的行人和公共交通用户网关，需要通过亲生命的设计和对可持续建筑实践的明显支持来建立强大的校园形象。混合体量木结构由交叉层压木 (CLT) 顶篷、CLT 柱和钢柱组成。行人舒适走道需要满足可持续性、可靠性和结构设计要求。该结构包括斜屋顶、屋顶 CLT 面板上的天窗开口以及由 CLT 和空心结构钢建造的支撑柱。工程师需要维持当前的结构模型，应用当地的木材设计规范，并分析悬臂屋顶板和不规则柱布局的复杂双向弯曲行为。

汽车、重型设备和航空航天行业在验证车辆要求、开发设计参数以及向管理层提供实时项目状态方面面临着重大挑战。在 Word 文档中捕获需求的传统方法既耗时又低效。此外，使用企业燃油经济性预测软件和电池方程验证这些要求的过程很复杂，并且需要高水平的专业知识。此外，设置车身弯曲和扭转模式固有频率目标以满足计划目标是一项需要精度和准确性的关键任务。该挑战还涉及使用粗略几何模型进行动态有限元分析，这需要将需求和工作请求传输给 CAE 团队。完成后，需要返回结果并自动更新状态，这个过程可能容易出现延迟和不准确。

弹性联轴器经常用于汽车、电力和制造等行业，由于其非线性特性、相对旋转和径向载荷的大循环次数，提出了独特的挑战。这些特性不允许使用载荷叠加原理，这意味着必须单独考虑每种可能的载荷组合（轴向力、径向力和扭转扭矩）。这会导致大量的载荷工况，从而导致大量的强度评估。对单个单位载荷产生的叠加应力状态进行简单评估会导致错误结果，可能会显示比实际情况更高的部件强度，从而导致零件失效。因此，必须模拟所有载荷组合，并随后根据疲劳强度进行相应评估。

总部位于墨西哥城的家电制造商 Mabe 最近推出了一款高端洗衣机，可生成 20 多个信号来测量水温、水位、振动、扭矩、噪音、压力、转子位置等各种参数。智能互联产品使 Mabe 的产品团队能够分析实时流传感器数据，以了解服务中的用例并预测潜在的故障。它还使他们能够汇总和分析长时间从许多在用机器收集的数据，为下一代设计改进、材料选择以及子组件和组件的供应商选择提供信息。然而，Mabe 面临着高效、自动管理大量数据的挑战，包括其速度和复杂性。

联合利华是消费品行业的全球领导者，一直在寻求保持其在男性美容市场创新优势的方法。该公司特别注重将其 Lynx (Axe) 品牌与竞争对手区分开来。面临的挑战是采用模拟和分析方法来设计新的除臭剂包装概念。然而，联合利华缺乏内部分析工程师团队，需要一个开发合作伙伴来协助新罐的设计和测试。

The Electric Storage Company 是一家总部位于北爱尔兰的公司，利用电池存储和物联网技术管理可再生能源的家庭电力。他们的客户范围从贝尔法斯特港、泰坦尼克工作室和哈兰德与沃尔夫造船厂等大型工业企业到住宅客户，包括居住在公共住房项目中的客户。挑战在于管理各种基本负载和间歇性可再生能源。这需要能够摄取、处理和分析来自电网和数千台设备的高频信息。该公司需要实时洞察能源市场、电网、电池系统和发电设施，以及客户级的电力消耗模式。了解消耗和发电趋势对于优化电力路由和电池存储并确保售回电网或在公开市场上获得尽可能最佳的价格至关重要。

航空航天业不断寻求改进飞机设计和制造工艺的方法。挑战在于减轻部件和结构的重量，以提高燃油效率和乘客舒适度。采用层压复合材料等先进材料是实现这些目标的关键策略。然而，这些复合材料的设计和建模过程可能非常复杂且耗时。此外，该行业还面临着对现代结构建模和自动化设计流程的需求，以及对精确应力、机制和脆弱性模拟的需求。该行业还需要满足严格的安全和性能要求，同时实现时间效率、成本降低和质量提高。

ACENTISS 是一家为金属和复合结构的结构设计、应力和疲劳能力提供工程服务的公司，其任务是开发全电动技术演示飞机 ELIAS。该项目名为“EUROPAS”，需要开发完整的电力侦察系统、数据链和地面控制站。此外，ACENTISS 还必须设计机翼和起落架的结构。我们面临的挑战是制造一架可以长距离飞行的轻型飞机，同时将开发时间和成本降至最低。为了实现重量、强度和性能之间的最佳平衡，并减少实际原型的设计迭代，ACENTISS 需要利用计算机辅助工程工具，特别是复合材料机翼的结构布局和起落架的运动学。