协同仿真的一些资料

现代中国制造业的发展主旋律是“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”。

产品研制过程的信息化瞄准“数字”和“协同”两个目标。

以日新月异的网络技术和计算机技术为基础，采用产品数字化虚拟研发技术，重组企业产品研发流程，大力推行并行工程，组建产品研发和制造的网络化虚拟环境。

现代制造业信息化主旋律将仿真带入了协同时代。

企业间产品协同开发的需求、仿真工作融入研发流程的呼吁，保存企业智力资产的渴求，都使我们无法不加快协同仿真技术发展的步伐。

CAE 仿真技术通过开发吻合研发流程的协同仿真平台，建立流畅的仿真通道，帮助企业打通从设计、仿真、试验、制造的全数字化生产线。

从而，企业可以非常方便地进行数字化工程的统筹规划，并在CAE 上的所有投入物有所值，物尽其用。

同时，在开发过程中，使企业的智力资产得到完美的融台。

传统的产品研制，都是以试验的方式对设计方法和产品进行验证，以确保产品的性能。

往往试验需要人为控制，对于环境、仪器、人员等条件要求非常高，需要资金、人员、设备等大量投入，有些大型试验风险很难以预测，产品的研制周期长，研制成本高。

CAE仿真技术的产生之后，可以通过CAE技术完成部分物理试验无法完成的产品性能分析工作。

但是仿真只是作为产品检验的手段，没有真正成为产品设计的一个必要阶段，只能在产品设计的后期，甚至产品试验过程或使用阶段发现问题之后才进行分析。

仿真不能对产品设计起到指导性作用，没有最大限度发挥自身价值。

目前，随着仿真技术的发展，仿真已经融入产品的设计过程，成为产品设计的一部分。

通过仿真不仅能在产品设计后期进行设计性能校核，同时在产品试验前期通过虚拟仿真模拟实验结果，指导产品物理试验，并在产品试验后期验证物
理试验结果，保证了试验准确度，大大降低了试验的成本。

但在企业产品研制仿真应用中期阶段，虚拟仿真仍然只是作为产品检验的工具对产品性能进行评估或指导物理试验，还不能完全取代物理样机试验。

随着仿真重要性不断加强，仿真已经被广泛的应用于汽车、航空、航天等行业。

这些行业的复杂产品仿真包括结构、流体、碰撞、振动噪声、成型分析等，涉及到多个学科的不同领域。

现有的仿真工具可以有效辅助某个功能单元的设计任务，能够解决大部分单学科的分析评估问题，却很难处理涉及多学科交互的复杂仿真问题，无法利用某一种仿真工具完成对多个学科的仿真。

传统的做法是分别从单个学科的角度出发对复杂产品进行处理，将涉及其他学科的子系统加以简化甚至完全忽略。

但由于复杂产品是一个统一的整体，各学科子系统之间有着不同程度的约束和交互。

如果只从某一个角度对其进行分析，忽略了学科之间的联系，势必将会造成系统整体性和相关性的丢失，降低仿真结果的可信度。

所以需要对多个不同学科领域的子系统所组成的整体系统进行相应的仿真分析，即进行多个领域的协同仿真，从而在产品设计阶段就可以对产品进行全面的评估和分析。

基于仿真技术在企业产品研制应用中的变革历程以及仿真在多学科多领域的应用，仿真技术必将应用到产品研发设计中的各个阶段，应用到更多的学科和领域当中。

在仿真技术的不断深化应下，数字化、协同化、知识化的协同仿真时代已经到来。

数字化、协同化、知识化的协同仿真平台是仿真技术发展不可逆转的趋势。

现代企业产品研制过程中，仿真在各个阶段都有着不同的应用，仿真的类型也越来越广泛，
因此为了提高产品的研制效率，仿真工作的效率提高显得尤为重要，提高仿真工作的效率，一方面需要能够在越来越广泛的仿真分析类型中实现协同，另一方面需要实现越来越多的人开展不同的仿真任务的协同。

广泛的仿真分析类型中，采用了多种的仿真分析软件（CAE 软件），各CAE 软件在核心功能上各有侧重，在解决问题的方式上各有特长。

但是没有一个CAE 软件可以包打天下，这是分析领域的广泛性决定的。

对于大型企业和设计院，即使对同一个部门，通常一种软件也无法涵盖所有分析需求。

企业内多种CAE 软件并存，为企业应用带来益处的同时也带来诸多烦恼。

企业产品设计分析工作带来多种零散的CAE 软件异构问题，导致该生产线上的操作人员在学习使用、技术交流、数据共享、多场耦合分析等方面的诸多问题，设计与仿真数据的不同源现象导致各种管理问题。

这些问题将严重阻碍企业信息化和数字化工程的顺利实施，降低企业的研发效率；因此仿真技术的集成在仿真效率的提高中显得尤为重要。

CAE 技术给工业产品研发带来了巨大经济效益，将基于物理样机试验的传统设计方法带入基于虚拟样机仿真的现代设计方法，大幅缩短产品研发周期，降低成本，提高企业竞争力。

因此，仿真技术的提高是提高企业研发质量的关键。

基于以上的现状，有必要对企业的仿真业务管理模式进行革新，加强仿真数据和流程的管理，构建特定的企业级仿真业务管理平台。

通过定制开发，企业可以在统一的平台下，实现企业仿真过程的协同化和标准化，管理仿真数据、流程、软件资源和任务调度工具，并能与设计、试验等外部系统集成，实现互联互通，形成协同研发环境。

对于标准化分析流程，进行封装应用软件，以重用最佳实践。

总之，协同仿真为企业带来了新的创新动力，推动产品研发走向成功。

企业建立协同的目标是，通过对产品研发流程中仿真环境的开发与实施，搭建一个集成多学科异构CAE 技术的仿真系统。

以协同仿真管理为核心，组建一个基于网络的产品研制虚拟仿真团队，基于产品虚拟仿真样机，实现产品研制的
并行仿真和异地仿真。

所有与仿真工作相关的人、技术、数据在这个统一环境中协同工作，各类数据之间的交流，传递和共享皆可在这个环境中完成。

协同仿真主旨和目的
主旨
∙将企业原本离散的CAE技术、流程、数据和知识综合起来，形成协同优势，使仿真作用最大化，充分发挥人员、工具、流程与数据的潜能，
完成以前无法完成的任务，最大化地支持复杂产品的创新与优化，提
升企业的竞争力。

目的
∙产品仿真业务中的项目、技术、流程、数据和知识等关键对象进行系统，有效的管理，实现产品仿真过程中人与人的协同、技术与技术的协同、
业务与业务的协同，通过集成各类研发工具和数据接口实现数据与工
具间的关联。

按照企业研发仿真流程，协同项目、部门、人员、学科、
软件工具、数据等信息形成统一的关联模型，实现对研发过程中所产
生的大量信息进行可塑性管理，并与企业其他系统进行无缝集成，共
同构成企业的研发管理系统。

∙通过对知识的封装，降低了仿真难度，使越来越多的人能够驾驭仿真技术，也能够使新手更早地进入高产能状态。

这样，仿真就不再是“黑
洞”，而能真正融入到企业协同的大环境中，进入产品生命周期的所
有环节，使更多的人愿意介入到仿真流程中来，从其成果中受益。

价值
∙协同仿真工作
通过仿真流程管理规范仿真任务执行，保证正确的数据传递到正确的仿真人员，并且使仿真人员工作目的更加明确，从而有效提高仿真工作的效率。

此外，仿真流程管理具有柔性扩展机制可将特定仿真流程固化，简化仿真过程，并能与企业现有应用系统进行集成。

∙仿真技术集成
通过仿真技术集成，各种工具软件集成到一个统一环境中，工程师不需要切换到各种工具界面环境，软件之间的数据传递自动完成，大大减少仿真工程师的非技术性劳动，提高工作效率。

能够将一些具体的、流程化的分析过程进行封装，实现仿真全过程的向导化和模板化。

∙协同仿真异地部署
通过异地部署，构建产品研发和制造的网络化环境。

协同仿真异地部署为时空上分散的仿真工作人员提供一个“面对面”的协同工作环境，实现不同区域的仿真数据共享，不仅改善相互间交流信息的方式，缩短传递信息
的途径，消除在时空上相互分割的障碍，而且节省工作时间和精力，提高工作质量和效率。

历史仿真数据的检索及重用
通过仿真数据管理，仿真产生的文件数据如仿真模型、各种仿真结果和报告等能够进行统一有效的管理，仿真人员都可在权限允许情况下共享仿真数据信息，实现仿真数据利用价值的最大化。