产品|上海索辰：工业仿真数据服务助力产品自主研发设计上海|数据服务|仿真|设计|工业

编者按：为全面落实《推动工业互联网创新升级实施“工赋上海”三年行动计划（2020-2022年）》，推动新一代信息技术与制造业融合发展，实现工业化与信息化在更广范围、更深程度、更高水平上实现融合发展，现推出一批本市工业互联网领域的新应用、新平台、新产品，加大典型示范案例推广，助力工业互联网赋能实体经济高质量发展。
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一、工业产品自主研发设计面临的困难
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目前，工业产品自主研发设计分析面临着四大难点和痛点：
一是国外工业仿真软件的强势垄断地位与高昂使用成本，难以保证国内用户在产品研发设计、专业定制以及信息安全方面的需求，制约工业用户的应用度和适用度，亟需国产自研仿真工具的开发。
二是各个学科都有专业的仿真分析工具，相对独立，难以实现各个学科仿真协同分析以及与试验数据的协同分析。
三是海量工业数据缺科学的管理分析方法，难以实现数据的高效复用。
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二、解决方案及实际效益
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上海索辰通过自主研发，突破和掌握结构、流体、噪声等大型CAE仿真工业软件的核心技术，开发自主可控的国产化CAE仿真软件，实现跨学科、多专业工程产品的仿真设计。利用工业互联网互联技术，将仿真技术、试验数据、大数据分析协调同调动，建立互联、高效的工业仿真数据服务软件平台。为企业产品设计优化提供专业解决方案，有效保留企业产品研发所需要的仿真模拟经验，助力工业用户走向自主研发设计的道路。
1.工业仿真数据应用服务实现方案
目前上海索辰针对工业产品开发了一款工业数据应用服务体系，包含工业仿真数据应用服务系统、工业试验数据应用服务系统、工业仿真与试验数据协同验证服务系统和工业大数据分析和人工智能引擎服务系统，总体架构如下图所示，在服务体系中用户可以根据需求实现产品结构仿真分析、流体仿真分析、噪声仿真分析、耦合仿真分析、试验数据分析、试验仿真数据协同分析、工业大数据分析等，打破国外垄断。

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图1工业数据应用服务体系服务总体架构

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图2.流场仿真数据展示

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图3.发动机风扇叶片复合材料多尺度仿真数据展示

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图4.舰船复杂电磁环境仿真数据展示
2.工业仿真与试验数据协同验证服务实现方案
将仿真结果数据与试验结果数据进行分析比对，基于试验结果数据改进仿真分析流程，固化仿真分析经验，提高仿真数据的置信度；结合用户的具体仿真需求，规范仿真流程和模板，建立多学科协同的工业仿真云平台，实现多个学科的互联与协同。

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图5多学科协同仿真
3.工业大数据管理与分析实现方案
利用工业企业已经积累的大量仿真数据和试验数据，提供数据流程管理、数据分析应用等服务，统一数据解析入库标准、统一数据存储规则，将上传的仿真、试验数据，按标准进行转换解析入库，实现数据有效管理和可追溯。同时基于仿真机器学习引擎、多维度/多学科仿真试验引擎、数字孪生技术和试验数据采集与处理方法，对数据进行处理和价值挖掘。

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图6机器学习引擎的飞行器仿真优化设计
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三、创新点
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1．建立工业仿真数据服务体系，满足用户需求
建立完整的工业仿真数据服务体系，涵盖结构、流体、噪声等大型CAE仿真工具，在工业数据服务软件平台根据研发设计要求实现需要的仿真工具的调用，根据客户具体要求规划工业仿真数据计算和分析流程，实现各个学科协同仿真分析，指导客户优化改型设计，减少试加工和试验成本。
2．工业仿真数据与试验数据协同验证，优化仿真经验
可以实现对协同设计仿真工具软件的封装与集成，改进仿真分析流程，实现多仿真工具之间自动化的数据传递，减少数据手工处理时间，提升多学科多轮迭代分析效率，为工业产品研发设计提供强劲的技术支撑。