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1、仿真中心及协同信息化系统建立方案2011年12月22日书目1引言31.1背景31.2方案目的32仿真协同信息化系统52.1仿真协同信息系统门户72.2 仿真应用集成系统72.2.1一体化集成设计环境72.2.2流程定制和执行82.2.3模板开发SDK82.4意料评估模块92.5 仿真数据库管理112.6 数据接口133 施行方案及配置143.1 施行步骤143.2 方案推荐配置153.2.1系统配置推荐153.2.2建议系统的硬件配置单151 引言1.1 背景进入21世纪，信息化与经济全球化的相互交织，推动着世界航空产业分工深化和经济构造调整，影响着全球航空工业的走势，重塑全球竞争新的格局。加
2、快信息化开展，已经成为世界各国航空企业的共同选择。其中，有限元仿真计算是当今航空领域科学工程讨论与应用的重要技术之一，并在国内外航空企业获得了较为广泛的应用。目前国内多数航空企业都已拥有先进的数字化设计与仿真软件(如流体/构造耦合有限元分析、电磁兼容性分析仿真、牢靠性分析工具等一批专业软件),以及相应的设备和试验台，形成了特有设计加工技术和自主创新实力。我集团目前仿真计算处于起步阶段，有效的仿真手段不多，且几乎没有专业的仿真软件支撑。因此，推动仿真技术在我集团实现全面应用，建立仿真数据中心，利用仿真技术，实现集团产品“数字化虚拟验证”、“数字化虚拟加工”。成为我集团信息化开展过程中的重要讨论课
3、题。1.2 方案目的根据大量考察，不少航空集团仿真信息化建立中由于缺少一个有效的仿真协同信息系统，导致各个学科的软件处于分散、“孤岛”状态，数据和信息资源不能共享，无法协同地开展工作，同时由于多型号并举，研制和批消费任务穿插进展，消费管理流程困难，更改频繁，管理流程穿插、重复，不畅通，使信息不能刚好传递。在产品设计仿真过程中如何充分应用这些工具，进步产品研发的效率，还是存在的一些问题： 多学科、多数据分散保存n 多专业技术领域中的设计仿真数据单独分散保存，数据不能共享。 多领域、多样化的仿真分析软件n 当前有限元仿真在多领域更加细化开展，已形成多专业、多样化的场面，每种仿真分析适用不同工作环境
4、，从几何模型开始，经过有限元网格的划分、模型装配、仿真参数设置、提交求解器计算、结果分析与记录到最终生成报告，在这个过程中又可能应用多个软件，同时也产生了大量的数据。n 工程师需要大量特殊的培训，来熟悉并驾驭多种软件工具 设计流程不够清晰和标准，设计过程和结果难以重现，工程的执行和监控照旧主要依靠人工协调的原始形式，研制和设计的流程效率很低 各部门各自管理仿真数据，无法实现数据共享、平安管理，数据可追踪性差 难于工程管理与进度监控 为避开出现以上问题本方案提出在仿真信息化建立初期即搭建仿真系统信息化系统，集成各学科仿真软件，优化业务流程，并加以有效限制，缩短研发设计流程，进步工作效率。避开重走
5、其他航空企业走过的弯路，在建立的初始阶段开始分阶段、分步骤地建立仿真协同信息化系统，真正实现 “无师化高效设计”、“无人化高效管理”、“数字化虚拟验证”、“数字化虚拟加工”。本方案描绘了仿真中心信息化协同系统的建立方案。该系统是一个综合性的、多学科的困难的系统，需要分期、分专业逐步施行。本建议书主要介绍的是系统的根底框架方案，包括：系统的总体设计思路，系统的接口设计，系统的平安设计以及运行环境。2仿真协同信息化系统仿真协同信息化系统就是为理解决目前仿真设计工作中存在的诸多问题而引入的一套完善有效的体系架构，将全部资源加以整合，使其更加优化的进展应用，充分发挥各自优势，真正实现设计程度、设计效率
6、、设计质量的阶跃性进步。系统中包含了我集团产品研发人员在产品开发过程中需要的全部元素，并结合航空产品总体设计困难多变、协同性强的特点，使其可以帮助设计者更好的完成设计工作，具有的主要特征如下：A. 灵敏便利、功能强大的设计管理系统本系统创立出符合设计需要、具有企业特色的门户系统，满意了设计的需要。该门户系统可以被集成到企业统一的门户系统当中，成为其下的一个部分。另外，从任务灵敏性的角度动身，考虑到实际状况中设计人员所担负设计工作内容的困难性和多变性，系统中接受了用户-角色-权限三级平安管理措施进展设计人员权限及平安性管理，使得设计过程仅需一次登录即可完成全部工作、调用所需的全部资源。既实现了企
7、业保密性的要求，又大大增加了设计者的运用便利性，同时保证了人员、任务、数据的统一管理。B. 工程程和设计流程标准化、通用化、自动化、智能化系统包括两个流程：工程流程和开发工作流程。前者主要限制产品设计中较大的环节，保证数据的正确传递、人员的合理支配指定、工程进度的实时限制和监测。它的建立方式灵敏便利，创立、修改等工作全部图形化，无需编程，简洁易行。流程执行同样可以自由限制，即使在激活的流程中也可以进展修改、更新。另外，工程状态、统计也可以实时按需进展监控，清晰明确。工程流程的应用贯穿于整个产品开发设计的始终，从设计、测试始终到加工制造都由它进展总体限制。C. 分析工具软件集成在统一体系中在产品
8、设计过程中，设计者往往需要运用多种分析仿真工具，这些工具通常具有不同的操作界面、不同的数据构造，运用起来对设计者要求极高且操作繁琐。针对这种状况，在系统中供给了接口可以将多种分析工具集成到统一的系统框架下，运用者只需要在系统中根据需要对它们进展调用即可。不需要考虑它们之间的模型匹配、数据传递等问题，这样大大简化了设计者的工作，同时避开了多个工具之间进展切换造成的失真问题。对于无法完全集成的工具，也尽可能的将它们所需要的数据和结果数据与其它工具关联起来，从而进步了设计的快速性和精确度。D. 分析仿真工具集成封装，加强学问积累开发过程中所需要的大量分析工作被封装起来，形成模板，放置于模板库中。这样
9、，大量的重复性、专业性工作以及阅历信息被整合到了一起，降低了对运用者的要求。使得运用者只需要理解所开发的产品模型，成为单一的设计者，而不必深化理解不同领域的专业学问，不需要成为CAD、FEA、CFD等领域的专家。此外，专业化的图形用户界面，用户界面与开发人员专业设计习惯一样，界面参数是开发人员所熟悉的、具有干脆工程意义的设计参数；大部分数据流处理在后台工作，削减了大量的低层次的重复性工作；大部分集成的自有程序和商业软件都在系统后台运行，通过工程化和设计型的系统界面屏蔽了各种软件千变万化的运用风格、运用方法和运用技巧。这样，使得设计人员可以便利操作，乐于运用，将更多的精力面对设计本身，进步设计效
10、率。E. 实现嵌入式对流程的优化优化已经成为产品开发设计系统中的一个重要组成部分，同时也是其中的一个重要功能。优化技术作为一门特地的学科，其改进和讨论已经吸引了为数众多的科研人员的参与，并且产生了一些成熟的商业软件。通常的优化工作是在产品研发过程的某一个环节中，运用特定的工具，针对特定的问题，进展特定的设置来进展。设定操作困难且不易成功，优化问题固定很不灵敏，本系统通过集成优化软件实现了在设计过程中对于整个设计工作流程的优化，这样可以根据开发的需求，对开发的一个或者多个部分进展优化设计，使得优化成为一项常规的设计开发功能，而不再是一个极为困难的工作，设计人员可以真正实时按需的进展优化设计。F.
11、 全部数据统一管理在数字化集成开发系统中，全部与开发相关的信息或者数据这其中既包括设计方案本身的几何参数、性能参数、分析计算过程等，又包括开发过程中所需要运用到的诸如工程材料理化特性等其他信息数据，它们的存储、运用、管理和维护都通过数据支持库的形式来进展，这些工作的详细操作和施行均由仿真数据管理系统SDM（Simulation Datas Management）自动有效地根据预定的方式完成，而完全无需设计人员过多的干预和处理，因此设计人员可以将精力和留意力集中在设计讨论工作的本身，而不需要关切数据怎么维护，需要的数据在哪里可以找到，从某个文件获得的数据是否有效之类琐碎繁杂的事情。从而在更高的程
12、度上实现设计信息和开发数据管理的自动化与智能化，到达更高的工作效率和工作质量。在经由网络数据库统一进展设计数据管理的状况下，系统各功能模块之间的数据交换也接受通过访问数据库的形式间接进展，这样可以最大程度地保证数据的唯一性、一样性和同步性，不同开发人员所面对的各种数据是等效或者同构的，从而使得开发工作可以正常有效地进展。G. 具有广泛而开放的扩展性在本开发系统中可以将产品研发的各个环节耦合到一起，它们的数据可以相互传递、调用、共享，实现了设计、测试、制造的统筹、全面考虑。在某个环节的内部，也可以实现多个学科、不同专业的综合讨论，在工艺模拟系统中就实现了对多个学科的综合模拟，比方：先冲压再焊接等
13、等。与工程实际结合更加严密，保证了设计、模拟、加工的合理性。2.1仿真协同信息系统门户门户（Portal）是针对指定用户和团体的WEB站点，它可以进展内容聚合、应用访问、用户相关信息发布、以及供给客户化效劳。设计门户是整个总体设计系统的门户，主要具有资源管理、模型选取、书目效劳、角色管理、功能定制、个人过程管理等功能。设计人员根据不同的权限访问相应的应用，选取所需进展的工作，调配系统的资源，完成设计工作。同时，该门户可以和企业已有的门户严密关联，成为其下的一个链接，设计人员只需要通过统一的门户系统就可以进入其中，开始工作。2.2 仿真应用集成系统应用层是面对产品设计及设计优化中不同阶段所运用的
14、集成环境，它是产品开发人员干脆操作的系统，是一个统一的集成环境。在产品设计到设计优化的不同阶段，研发人员根据需要，面对不同的工艺意料评估系统环境，完成产品的初始设计、意料评估以及设计方案优化等工作。各个工艺意料评估系统既相对独立，可以完成不同的工作；又相互关联耦合，相互影响，可以实现综合设计和优化；各专业意料评估系统可能由不同领域的专业系统构成，可以在内部进展设计的协同。在应用层中，研发人员根据各自需求向资源层提出数据、资源和任务请求，并对资源层所供给的信息进展分析处理，完成设计工作。2.2.1一体化集成设计环境一体化集成设计环境“Visual Environment”是在统一环境下单独或者同
15、时进展产品设计的解决方案，它通过ESI Group的Visual DSS环境，供给了一个开放性的协同工程应用环境。集成设计环境将各种CAE工具软件有机的集成起来，通过调用外形、构造、设计分析软件，以及根底数据库，可以快速进展产品外形、构造、气动特性的设计和分析，通过数据流的管理可以大大加快设计过程的数据处理效率，并且通过效劳层的作业管理系统可以进展产品各性能的后台计算。在这样的设计环境下，很简洁地实现了设计、仿真、优化以及后处理和结果报告生成的一体化。2.2.2流程定制和执行Visual Process是流程应用工具，可以根据用户的实际需要，定制出各种困难多样的工程流程及分析流程，并可以驱动该
16、流程引导用户完成各项工作。用于定义软件的操作流程，简化操作步骤，适宜工程师的操作习惯。Visual Process是产品设计流程创立、自动化和标准化的先进技术。可以捕获和自动化最好的设计理论，让用户定制干脆的、标准化的设计流程，将设计的阅历供给应新用户和非专业人士，使得资源的运用更加灵敏。Visual Process包含了流程创立模块和流程执行模块，流程创立模块可以特殊便利的创立所需要的设计流程，也可以通过拖拽的方式将已有的流程环节拆分、重组，构建出新的流程。流程创立根本通过图形化完成，只需要运用简洁语言来定义执行模块。同时，设计者可以便利的访问底层EASi-VISTA对象库，创立设计流程自动化组件库；流程执行模块也可以在直观的、图形环境下运行流程，并且可以反复运行流程，直到
