本案例介绍了国际工程公司 ( B 某公司)是如何使用 Maplesoft 技术克服由于采用非标准计算方法和工具带来的业务挑战。我们对细节进行了适度的修动,并使用化名来描述该公司,但使用 Maplesoft 产品的方式完全符合实际情况。
面临的挑战
Challenges Faced
B 某公司拥有 10,000 名员工,参与了世界各地的大型基础设施项目,如电力、公路、铁路、城市基础设施和海洋等。公司全球各地拥有不同类型的工程师,包括土木工程师、机械工程师和电气工程师等。然而,由于项目的多样性、员工的背景差异和国际合作的必要性,公司在采用非标准计算方法和工具时面临着业务上的多种挑战。具体来说,这些挑战包括:
低效率的电子表格和手写计算表
计算结果记录不完整
工程背景容易被忽视
容易出错且难以追踪
难以理解、扩展、以及共享计算
缺乏标准化的计算方法
使来自不同地区的工程师难以协作分析
误解降低效率并引入项目风险
退休或更换工作的工程师
经验丰富的工程师在离开时会导致知识资产的流失
不同的工程师团队和项目对数学有不同的要求
工程师不能为每个项目选择最佳工具,他们往往使用已有的工具去解决不同需求
授权不同供应商提供不同工具以满足各种需求,这在时间、金钱和管理上都不是最好的选择
转型之路
Path to Transformation
B 某公司选择了 Maplesoft 提供的企业级计算书和计算管理解决方案,包含工程数学工具、培训、咨询服务。这些工具可以:
帮助设计工程师进行计算,编写报告,并增强他们探索性数据分析能力
使研究工程师能够用符号数学、数值计算和算法设计开发模型
此外,Maplesoft 提供的全球许可证具有成本效益,使工程师能够根据需求和项目在不同 Maplesoft 工具之间进行切换。工程师可以使用网络安装的许可证进行短期项目,或者将多用户授权许可证从一台服务器移动到其他服务器。
本案例介绍了该公司如何在国际团队中使用不同的 Maplesoft 技术。
英国结构分析团队
Structural Analysis Group in the United Kingdom
为减少欧洲对天然气的依赖,B 某公司的英国结构团队将参与一个长达 20 年至 30 年的核电项目。
在此之前,该团队的计算工具是 Excel®。在使用 Excel 时,计算结果必须从 Excel 手动输入到 Microsoft® Word 中,并生成报告,这是一个非常繁琐且容易出错的过程。另外,一旦参数发生变化,工程师必须复 制结果并更新报告。
现在,该团队使用 Maple Flow™ 进行计算,并创建了一个可重复使用的区块属性库,协助他们进行混凝土结构设计分析。这些易于阅读的计算报告符合国际认证标准,并能够减少手动输入的错误。这让工程师们可以更加高效地进行分析,避免了手动输入的繁琐过程。
由于项目的高度规范性,计算结果必须是可审计且可追溯的,这在 20 年至 30 年的项目期间是非常重要的。Maple Flow 将计算结果、可视化数据、文本和图像合并到单个文件中,清晰地展示了计算背后的工程原理,并减少了因工程师离开项目而导致知识资产丢失的风险。一旦参数发生变化,所有的结果都会在文件中自动更新,无需手动更新单独的计算报告。在该项目中,一些报告长达30页以上,以前,使用 Excel 作为计算工具制作和更新报告都是相当耗时的。然而,Maple Flow 可以将编写计算报告的时间减少75%,提高了工程师们的工作效率。
Maple Flow 是基于世界上最强大的数学引擎之一的软件,但它也非常易于使用,因此适用于该公司的土木工程设计实践培训计划。即使是实习生也可以使用 Maple Flow 进行简单的分析任务,例如按照欧洲标准计算梁的载荷。此外,高级工程师可以使用 Maple Flow 轻松检查其工作结果,以确保其符合项目要求。
中国桥梁设计团队
Bridge Design Group in China
中国的桥梁设计团队一直使用 Excel 进行设计计算,特别是在桥面设计方面。然而,由于 Excel 电子表格很难调试和共享,因此团队选择将设计计算转移到 Maple Flow 中。这个转变完全消除了计算错误,并且避免了手动将计算结果从 Excel 转入 Word 中时可能出现的错误。使用 Maple Flow,团队显著提高了计算的可靠性,同时减少了 20% 的计算错误。
由 Maplesoft 中国的工程师对该设计团队进行培训。在培训过程中,工程师们学习了如何利用 Maple Flow 中内置的单位支持,在维度感知环境中,可以自动处理不同维度之间的数学运算,从而简化了计算过程,减少了错误的可能性。
美国水利工程师
Hydrology Engineer in the United States
B 某公司总部的河流工程师需要能够在任何位置,包括现场,轻松地访问水文计算工具。为此,该工程师使用 Maple™ 数学引擎和环境开发了交互式计算工具,并创建了易于点击的数学应用程序。完成后,水文计算工具可以通过 MapleNet™ 直接在网络上部署。这意味着,任何该公司员工都可以从任何网络浏览器访问该工具。此外,该工具操作简单,即使对于没有计算软件经验的人也非常友好。
法国数学分析与科学软件开发
Mathematical Analysis and Scientific Software Development in France
B 某公司的数学研究总部设在法国。该团队需要定期处理利用数学解决的复杂工程问题,并充分利用符号计算、数值计算和可视化等技术。
该团队使用 Maple Flow 来进行粗略的计算,然后逐步完善计算,最终确定技术想法。在虚拟“白板”的环境中,Maple Flow 支持这种常用于解决问题的迭代方法,同时确保计算的准确性。另外,Maple Flow 提供全面的可视化,为下一轮迭代提供信息。
英国铁路工程团队
Railway Engineering Group in the United Kingdom
B 某公司在英国办事处的腐蚀工程师团队分析了铁轨的腐蚀和故障率。这涉及到在 Maple 里分析数十万个现场数据。
团队分析包括绘制、操作和分析大型数据文件。Maple 可以加快分析速度并提高内存效率。此外,自动并行性和多进程编程工具意味着分析可以分布在本地计算机上。每个多线程的 Maple 分析的计算速度是 Excel 的两倍,是 Python 脚本的 2.1 倍。
铁路部门合作团队用 Maple 开发使用 Maple 语言的自定义算法。其中一些算法使用 Maple 代码生成工具导出到 C 编程中,以便集成到第三方工具中。
总结
Conclusion
B 某公司已成功地将 Maplesoft 数学技术引入全球多个部门中,包括 Maple Flow、Maple 和 MapleNet。他们通过多功能工具将结构化、标准化的计算融入到工作流中,以满足各种需求,从而提高效率。此外,Maplesoft 作为单一技术供应商,我们的便捷性、以及快速反应并且经验丰富的工程顾问团队,可以随时为您提供帮助。
Maplesoft、Maple、Maple Flow和 MapleNet 是 Waterloo Maple 公司的商标。Microsoft和 Excel 是微软公司的注册商标。