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1、第 22 页虚拟协同仿真平台调研报告共 22 页项目编号：工程编号： 工程名称： 虚拟协同仿真平台调研报告资料编号标记数量修 改 单 号签 字日期设 计虚拟协同仿真平台调研报告校 核标 记版 本审 核 审 定会 签共 22 页第 1 页批 准军代表目 录一、本报告编制的目的2二、协同仿真平台背景介绍3三、软件公司协同仿真平台产品53.1MSC：SimEnterprise53.2Altair：ADM83.3达索系统（ABAQUS）：SIMULIA SLM83.4Siemens PLM Software-UGS：Teamcenter express93.5索为：Sysware103.6安世亚太：P
2、ERA113.7ANSYS EKM123.8锐锋协同：数字化协同研发平台DENOVA133.9ESI VisualDSS15四、中车齐齐哈尔公司协同仿真分析平台154.1中车齐齐哈尔公司简介154.2协同仿真分析平台建设情况16五、公司仿真技术应用现状20六、仿真平台建设可行性分析216.1 技术可行性216.2 基础条件可行性216.3 能力条件22七、结论22一、 本报告编制的目的本报告针对协同仿真平台分别介绍了国内及国外市场上成熟的商业产品，并重点介绍了中车齐齐哈尔公司定制化的企业级协同仿真分析平台，本报告对这些成熟平台及企业定制平台是否满足我公司在仿真平台的建设需求进行分析，通过分析为
3、后续本项目的仿真平台总体方案的架构及可行性提供依据。二、 国外软件公司协同仿真平台介绍近年来，各CAE厂商纷纷开始推出包含协同仿真平台、仿真数据管理功能的新产品。主要有：2.1 MSC：SimEnterprise1) MSC 公司介绍MSC.Software公司()创建于1963年，总部设在美国洛杉矶，是世界领先的虚拟产品研发VPD技术提供商，始终领导着世界CAE的发展方向。公司主要的仿真软件和平台产品：MSC.PATRAN、MSC.NASTRAN、MSC.ADAMS、MSC.MARC、MSC.EASY5、MSC.SimOffice、MSC.SimEnterprise；2) SimEnterp
4、rise介绍SimEnterprise是以MSC Software公司四个新的仿真软件为基础构成的：多学科仿真求解器MD Nastran，面向设计人员的仿真工具SimDesigner，面向仿真专家的SimXpert和面向管理人员的SimManager，组成了数字化仿真领域最为全面、最为强大的企业级整体解决方案。由于采用了完全一致的开发框架，这些软件具有相互交互的能力无缝地共享服务、模型和数据。3) SimManager的特点a) 基于Web访问的系统，采用B/S 架构：基于浏览器的B/S 架构是与目前以及今后的Internet应用方式相适应的先进的信息管理架构；具备保密性、安全性、易用性、可维
5、护性、扩展性；使用人员工作的客户端无需进行额外的系统配置，只需通过浏览器登陆服务器即可方便地进行工作，不受时间地点的限制，这也大大减小了企业IT部门的维护工作量。图是航空发动机门户的IE界面。b) 与PDM系统无缝集成为设计分析一体化平台框架：基于EAI的与企业级其它信息系统如PDM等的无缝集成，仿真管理平台通过提供一个富于效率的协作平台用以在流程参与者之间共享仿真数据、信息和知识，以及将结果与PDM更加紧密的相连。这可以使：设计和评估模型保持一致，结论可以更快更直接的反馈到设计流程，促进设计改进（例如来自早期概念设计）更好的反馈到产品研发中的机制，在整个流程中CAE被提前使用从而促使真正的仿
6、真驱动产品开发。c) 协同仿真的平台：由于不同部门或供应商需要交换模型或结果，在仿真流程中的协同越来越重要。这需要有一个合适的平台用于交换在VPD流程中产生的所有数据。基于分布式构架、采用标准的Web服务器，可在Windows、Unix、Linux的异构硬件平台上运行，为协同研发提供了可靠的保证，协同首先能够达到所有流程数据的方便访问，而且能够访问具有一致性的“最佳实践”流程中的服务和工具。最后，还要能够管理和组织所有合作伙伴之间的数据流。d) 数据管理：在仿真分析过程中，所有相关的数据自动存储在关系型数据库中，文件自动保存在文件仓库中，因此，仿真分析完成后，所有中间数据和结果数据的前后继承关
7、系也完全确定下来，SimManager可以简单地通过点击鼠标对数据谱系关系进行追踪并可以通过组合条件在数据库中对数据进行搜索查询。 e) 基于项目树、流程图的管理：SimManager可以将数据和分析仿真流程以非常直观的方式显示在界面上，如下图。使用人员可以方便的从项目树和流程图的方式进行自己的工作，也可以随时了解仿真流程的工作进度。f) 最佳工业实践的流程集成和规范化：内嵌基于标准化、模板化的快速模型构建与集成，包括模板化的载荷、材料、边界条件和部件模型库，综合组件模型库、材料库和载荷库及客户化的模型组模块和软件工具的开发与集成，达到快速模型构建的目的；并将企业的最佳实践封装在仿真流程之中。
8、并且可用Web Services方式，管理和重用通过SimXpert或其它工具创建、发布和共享的专家知识模版，实现企业级的知识共享和重用。同时，可内嵌业务标准、规范并根据其进行新设计方案的可行性验证。g) 快速多方案、多工况对比能力：具备与多学科优化软件的完善Web Services接口，支持HPC、网格计算。诸如基于TS的自动多方案对比和流程批处理化模块可包括Robust Design的带概率分布输入参数的稳健性仿真分析，实现6-Sigma设计。下图显示对于汽车碰撞分析而言，可以一次性地提交多个设计方案并自动获得相关的性能指标，可以通过对性能指标的比较来判断更优的方案。h) 快速配置与客户化
9、： 对于客户来讲时间意味着竞争力、市场和效益，成熟的仿真管理平台应该能够做到快速化搭建和配置。SimManager本身具有三层schema的架构，如下左图。其中Industry Portal Schema面向某个行业，如汽车行业，仿真管理平台的配置可以在行业共有特点的基础上，考虑具体客户专有特点快速地完成平台的搭建；快速配置还在于SimManager产品已具备和主流商用数据库（Oracle/DB2/SQL Server）、主流网络应用服务器（WebSphere、Tomcat）以及资源和负载管理软件（如Analysis Manager）的无缝连接，无需在这方面浪费时间。i) 平台开放性: 基于M
10、SC.SimManager仿真管理平台可以实现对仿真的全面管理，包括数据、流程和知识的管理。此平台基于面向服务架构（SOA），并提供Process Builder（流程搭建工具）以图形化拖拽方式快速搭建、调整业务流程。j) 报告自动生成：基于标准化、模板化、客户化的报告生成器，可以按客户的要求，定制并自动生成网络化的报告，且可以方便的发布到其它企业信息系统如PDM系统中去。k) 项目管理： SimManager可以根据客户需要的项目管理要求进行项目管理相关的配置，具有的功能包括：对项目进行人力资源配置、灵活界定职责范围、详细的权限分配体系、规范的质量管理流程等。l) 知识库的积累和利用：在总体
11、设计阶段和详细设计阶段都有大量的设计参数变化、产品状态变化、材料参数变化、载荷边界条件的变化等等，需要进行大量的“What-If”分析和多学科平衡和优化。所有这些都以定制好的内嵌最佳实践的流程加以实现，且与流程相关的数据保留在SimManager的关系型数据库中，经数据挖掘、总结、抽取，形成一数字化工程研发的基于数据库的知识库，在后续产品研制中可直接得到利用，以提高设计质量。2.2 Altair：ADM1) Altair公司介绍Altair在创新产品设计和开发、先进工程软件和网格计算技术方面拥有20多年的杰出成就。目前在全球拥有超过3500家客户，其行业分布在汽车，航空航天，政府和国防，消费品
12、行业等。同时Altair公司在生命科学，金融服务和能源领域的市场份额也在显著提升。公司主要的仿真软件和平台产品：HyperWorks、PBS GridWorks、ProductDesign、ADM；2) ADM介绍ADM（Altair Data Management）是澳汰尔自主研发的一款专门用于产品性能数据(CAE/TEST)、流程管理的平台软件。3) ADM产品特点a) 统一了对试验数据和仿真数据的管理，而非单纯的仿真数据管理系统；b) 具有成熟的关系数据库系统，能够按照多层次的关系实现对数据关系的把握；c) 具备杰出的可扩展性。ADM解决方案基于服务器-客户端架构，非常易于扩展，可以支持
13、数以千计的用户；d) 集成了HiQube系统，将商务智能(BI)系统的数据挖掘和多维报表技术利用到工程领域，帮助企业积累知识，形成工程智能（Engineering Intelligence）；e) 与流程自动化程序，如HyperWorks Process Manager进行集成。在对重复性高或者复杂程度较高的许多工作实现标准化和自动化，并实现数据的自动管理；f) ADM是一个稳定、独立而开放架构的系统，可以集成所有的CAE前后处理器和试验数据后处理器，可以结合各种求解器或其它第三方桌面应用程序，并且可以与PDM和ERP系统实现非常方便的交互。2.3 达索系统（ABAQUS）：SIMULIA S
14、LM1) 达索系统公司介绍DASSAULT SYSTEM 是全球产品全生命周期管理(PLM)解决方案的领导者和创新软件提供商；公司主要产品：SolidWorks、CATIA、SIMULIA、DELMIA、ENOVIA、3DVIA。2) SIMULIA SLM产品介绍SIMULIA SLM基于ENOVIA MatrixOne建立起来的，是一个可升级的、经过实际检验的的企业中枢平台，其架构具有如下特点：a) 和PLM有相同的数据库：一个联合的平台可以统一和检索整个企业范围内有差别甚至是完全不同的数据。b) 为获取知识财权以及在知识产权层面上部署商业流程而设的集成化底层结构：跨领域的PLM企业数据模
15、式；适应于标准或非标准商业流程的平台。c) 协同式的商业流程应用。d) ENOVIA 3DLive/IP Navigator（智力知识产权导航器）：无处不在的数据接入和联合接口。e) SIMULIA SLM通过构架连接器与SIMULIA达索、第三方或用户的其它应用软件协同工作。目前Abaqus统一有限元、CATIA和一些例如Nastran、HyperMesh、AcuSolve和STAR-CD等的第三方软件都提供连接器。用户也可以很简单的在其专业应用软件上配置连接器。综合起来SLM具有如下优势。f) 搜索仿真、仿真活动、仿真文档、接口以及类型，通过仿真类型、仿真类型特征、名称、所属人、数据等等来过滤搜索。2.4 Siemens PLM Software-UGS：Teamcenter express1) 公司介绍UGS是全球产品全生命周期管理（PLM）领域软件与服务的市
