新闻动态-实威国际·研威贸易 SOLIDWORKS 一级代理商

创新能力一直是制造企业的核心竞争力。伴随新一轮科技革命和产业变革在世界范围内孕育兴起，全球制造业竞争愈演愈烈。国内制造企业在智能制造热潮下正在寻求新的变革推动力。

——以下文章来源于【数字化企业】

在经济下行压力之下，中国制造企业如何更好的立足于价值链高端，如何走向高质量发展，如何打造出更多的行业隐形冠军，创新能力的培育至关重要。从研发设计角度看，基于三维CAD的应用可以帮助研发设计人员大幅度缩短产品设计周期，以更高效、灵活的方式将产品投入市场，全面提升制造企业的研发设计能力，是企业激发创新活力的核心引擎。

然而纵观三维CAD应用现状，其发展过程中的痛点也不容忽视。例如数据模型复杂性急剧增长、软件运行速度慢、模型浏览不顺畅、兼容性不够好、载入等待时间较长甚至死机等情况正逐渐增多。企业要化解三维CAD中所面临的挑战，提升自身产品创新能力，需要计算能力更强、能长时间稳定可靠运行的专业硬件支撑，让研发设计人员能够专注创新，高效完成产品设计工作。

伴随着三维CAD的深化应用，惠普 Z4 G5台式工作站凭借其高性能、高可靠、易拓展等特点，无疑是企业研发创新之路上的最佳搭档。它可以帮助用户通过不断迭代优化从而实现设计产品的研发、确认和设计验证，进而改进和提升最终定型产品的性能，成为制造企业普适性的创新工具。

图1 惠普 Z4 G5台式工作站

本次评测中，e-works评测小组以研发设计环节常用应用场景为核心，基于惠普 Z4 G5台式工作站（具体配置见表1）为测试平台，选择SolidWorks2023软件（试用版）建立产品的三维几何装配模型，开展功能和性能仿真，并在虚拟环境下对产品可制造性进行验证。本次测试模型为某公司产品装配体模型（仅供测试学习使用），零件数量为：2862 pcs，属于中小型装配体模型。结合制造行业实际应用场景，评测将尽可能的模拟真实应用环境，旨在为大家呈现出最贴切的数据表现。

惠普 Z4 G5 台式工作站配置
处理器	英特尔® 至强® W5-2455X 处理器(3.2GHz 12 个内核)
内存	128GB DDR5 4800 ECC
显卡	NVIDIA RTX™ A5000 24GB
硬盘	2*2TB PCle 4x4 TLC
表1：惠普 Z4 G5台式工作站测试机配置表（可支持更高配置）

三维实体模型载入与草图设计

在产品研发阶段，模型载入往往是第一步，越复杂的模型，在显示阶段需要计算的内容就越多，载入所需时间就越长。对于研发设计人员而言，过长的载入时间是难以忍受的，非常影响工作效率。在评测过程中，惠普 Z4 G5台式工作站可以流畅地完成模型加载任务，基本属于无感操作。在对装配体进一步进行缩放观察时，整个模型显示清晰，访问流畅，同样没有丝毫卡顿。

图2 通过惠普 Z4 G5台式工作站对三维模型进行载入浏览

图3 模型载入过程中资源消耗情况

从资源消耗可以看出，全部模型加载完成后，整体上CPU、GPU占用情况都处于比较低的水平，凸显了惠普 Z4 G5 台式工作站在图形处理及计算性能方面的明显优势。

在进行草图设计时，研发设计人员需要通过菜单提供的各项功能完成模型绘制，当面对复杂模型时，往往会因为计算力不足或内存太小导致卡顿。惠普 Z4 G5 台式工作站在进行草图设计时，能快速、精准的完成编辑工作。爆炸图则是产品结构更为直观的呈现方式，通过对模型的拆解能够更好的观察模型结构。实际评测过程中，轻松完成了爆炸图呈现，并进行了平移等相关操作，整个操作过程十分流畅，无卡顿现象发生。

图4 通过惠普 Z4 G5台式工作站对模型进行草图设计

图5 通过惠普 Z4 G5台式工作站生成爆炸图并进行平移等操作

工程图设计

工程图是研发设计阶段比较普遍的应用场景之一，在产品设计过程中会反复进行编辑修改并验证，因此会频繁的生成工程图。实际评测中，通过惠普 Z4 G5台式工作站生成工程图仅耗时13秒，不断的调整工程图生成方位，整个缩放、拖动和旋转操作也都十分流畅。

由于三维模型转化为工程图的过程中，将重点消耗工作站CPU与内存性能，惠普 Z4 G5台式工作站搭载了英特尔®至强®W5-2455X处理器，采用128G DDR5 ECC 4800MHz内存，可以轻松应对研发设计人员的工程图设计需求。

图6 通过惠普 Z4 G5台式工作站生成工程图

图7 工程图设计过程中资源消耗情况

工程仿真

在研发设计过程中，工程项目或多或少存在着临时变更情况，客户要求的差异化将直接导致产品仿真分析的重新进行，这也是为什么实际研发设计时存在大量工程仿真应用场景。在评测过程中，我们选择了装配体模型中的一个零件部件进行了应力分析，相较于常规PC动辄10~20分钟的等待时间，惠普 Z4 G5台式工作站耗时1分47秒就完成了求解运算。从最终结果可以看出，整个热力图显示清晰，应力分析处理编辑过程中没有出现卡顿、丢帧、拖影等现象，响应速度十分迅速。

图8 通过惠普 Z4 G5台式工作站进行仿真分析

图9 对仿真结果进行比对分析

图10 仿真分析过程中资源消耗情况

基于模型的定义（MBD）

MBD（Model Based Definition，基于模型的定义）是从设计到制造业务流程的核心,它详细规定了三维实体模型中尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法，涉及到大量的标注和数据的实时协同，对工作站的计算性能、内存大小、硬盘读写速度都有着较高的要求。

在实际评测过程中，评测小组通过惠普Z4 G5台式工作站约1~3秒便完成了单个零件的MBD尺寸标注任务，并进行了发布。凭借惠普 Z4 G5台式工作站搭载的英特尔®至强® W5-2455X处理器和NVIDIA® RTX™ A5000专业显卡，整个标注过程快捷便利，所有点、线、面的选取都不存在卡顿情况，也没有出现任何马赛克和锯齿状线条的情况。

图11 通过惠普 Z4 G5台式工作站进行MBD三维尺寸标注

剖切视图

剖切视图主要用于体现模型内部的结构，它是假想用一剖切面（平面或曲面）剖开机件，将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面上投射。该场景主要考察工作站的图形处理能力，对显卡性能要求较高。在评测过程中，惠普 Z4 G5台式工作站提供了高精度的三维剖切视图显示，且拥有良好的几何和光线展示效果。

图12 通过惠普 Z4 G5台式工作站进行剖切视图观察

模型渲染

企业在完成产品外形设计工作后，需要生成产品的最终创意效果图。这样既有助于企业内部开展设计评审，又可以使客户能够提前了解产品的最终外观形态，这个过程就需要利用三维软件生成产品的高质量渲染图。三维模型的高质量渲染对工作站的CPU，GPU以及内存的性能要求较高，尤其是复杂的模型需要耗费的等待时间较长，如果工作站性能跟不上要求则可能导致渲染工作中途停止，影响设计工作效率。在评测过程中，惠普 Z4 G5台式工作站耗时63秒完成了整个渲染过程，在渲染完成后对模型进行缩放、拖拉等操作也十分流畅，这也直接证明了惠普 Z4 G5台式工作站在内存、显卡和CPU高效的执行状态和卓越的性能，提供给设计人员极佳的操作体验。

图13 通过惠普 Z4 G5台式工作站进行模型渲染

图14 模型渲染效果示意图

图15 渲染过程资源消耗情况

通过本次评测可以看出，惠普 Z4 G5台式工作站具有高性能、高稳定性和高可靠性，可以轻松驾驭SolidWorks2023（试用版）不同的场景下的三维CAD创新需求，覆盖三维实体模型载入与草图设计、工程图设计、工程仿真、基于模型的定义（MBD）、剖切视图、模型渲染等场景，为企业实现研发领域数字化转型打下坚实的基础。

图16 惠普Z4 G5台式工作站内部组件（可能与图像所示不同，具体视配置而定）

值得一提的是，为了满足用户产品创新的差异化需求，惠普 Z4 G5台式工作站提供了多种可选配置，既可以作为企业研发设计的入门级首选利器，也可以拓展至机器学习、多学科建模以及高性能计算等深层次应用场景。此外，惠普一直将可持续发展理念融入工作站的全生命周期，以惠普 Z4 G5台式工作站为例，其不仅产品设计、生产、制造、销售的全价值链上减少碳排放，增加了回收材料和海洋废弃塑料的循环再利用，还具有以下特点：

● 不懈动力，卓越的可扩展性：可搭配新一代英特尔®至强®W7 CPU（24核），2个NVIDIA RTX™ A6000或2个AMD Radeon™ Pro W6800 GPU，512GB DDR5内存、76 TB 存储，高效处理繁杂的工作流。具备5个 PCIe 插槽（最高第五代）和2个前置 NVMe SSD，支持随着工作的演进轻松扩展。

●高效散热，静默无声：畅享台式工作站的非凡性能，同时告别干扰噪音。借助20个温度传感器，智能风扇控制可实时调整风扇速度，确保系统静默无声。布局合理的通风孔和通风导管能够优化气流和散热。

● 可靠品质，值得信任：无需担心工作站在项目运行期间出现故障。惠普 Z4 G5台式工作站经过了超过36万小时的严格测试，并通过了美国军工测试和21,000+ISV 软硬件的组合认证。

● 可持续发展，助力双碳目标：40%消费后再生塑料、25%ITE衍生闭环塑料；外置电源，90%能效；塑料衬垫含有80%的可回收成分；系统风扇含有准海洋塑料成分；包装盒内模塑纸浆衬垫为全部以可持续方式采购的可回收包装。

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