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基于模型的協同仿真

一、背景

設計-仿真-實驗作為產品研發的三大技術手段,其中仿真支撐產品功能/性能的虛擬化驗證,隨著計算機技術的發展,其比重日益增加。筆者對仿真的發展歷程做了初步的斷代和解析,可以分為以下幾個階段:

1、傳統模式。即所謂的“畫+打”模式,一般CAD設計之后,進行原理樣機、初樣機、正樣機的試制,通過物理實驗的方式進行功能/性能驗證;

2、初期模式。在設計和試制階段采用部分仿真手段,進行產品功能/性能的驗證;

3、中期模式。對實驗過程及結果進行虛擬仿真,用于實驗方案的指導和仿真模型的標定,提升仿真模型置信度;

4、成熟期模式。由“事后仿真驗證”轉變為“事先仿真分析優化”,并且在產品研發全生命周期的各個階段融入仿真。

通過對工業設備、國防軍工等行業的仿真業務調研,仿真業務面臨的挑戰頗多,初步梳理如下:

1、仿真環境、仿真工具及仿真流程的缺乏規范化:

2、仿真活動與任務、需求和設計活動之間缺乏關聯:

3、仿真建?;疃馗垂ぷ髁看?,缺乏可參考的歷史模型,仿真置信度低:

受限于信息化建設的發展過程,很多企業希望借助已有的管理環境來管理,比如:項目管理系統(PM)、產品數據管理系統(PDM)等等,但是由于其功能和架構的先天缺失,很難解決上述仿真業務挑戰,解決仿真管理的核心訴求。具體如下:

1)文檔管理不能解決仿真模型的結構化管理;

2)技術狀態管理不能體現仿真的迭代過程;

3)無法與仿真工具緊密耦合;

4)無法支撐仿真知識的管理和應用;

簡言之,仿真能力的建設已經從單點能力建設,向協同化、體系化的方向轉變,實現離散仿真走向協同仿真。


二、解決方案框架

面向各專業特點的基于模型仿真平臺,需要解決仿真的以下四個協同需求:

A.仿真工具協同:

復雜產品需要進行多學科、多指標的綜合驗證;

B.仿真數據協同:

復雜仿真問題往往需要多人協作完成,針對仿真任務/活動之間的數據傳遞,需要采用在線連續傳遞、狀態實時更新的方式;

C.仿真知識協同:

仿真知識可以分為顯性知識、隱性知識,通過知識協同實現個人知識上升到企業級維度,并實現有效分享和應用;

D.設計仿真任務協同:

仿真業務需要考慮設計師、仿真工程師之間的協同,通過統一的任務定義及執行控制引擎驅動設計仿真任務的流轉。

結合上述需求,國睿信維對市場上已有的仿真管理軟件進行了深度調研和評估,選擇達索系統SLMSimulation Lifecycle Management)產品作為基礎,構建面向不同行業的仿真管理平臺。其總體框架如下:


三、主要能力

       1、基于組件技術的工具集成

       2、面向仿真過程數據的全面管控

       3、與仿真活動緊密綁定的仿真知識管理

       4、融入研發全生命周期的仿真任務管理


四、客戶價值

1、仿真專業能力的標準化封裝

2、專業之間的高效協同

3、仿真全過程追溯、實時感知


五、典型客戶

中國電子科技集團有限公司第十四研究所

中國電子科技集團有限公司第二十九研究所

中國航天科工集團四院第四總體設計部


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