仿真数据与流程管理全解读！仿真技术在产品设计研发过程中的作用越

◎文丨e-works原创专题

近几年，仿真技术在产品设计研发过程中的作用越来越重要，在工程设计环节，应用多学科多专业的计算机仿真工具进行设计早已成为主流。

随着仿真工具的大规模应用，仿真工作的深入和广泛的展开，带来了大量的业务过程数据和其他相关数据，这些数据迫切需要管理，同时仿真的流程也需要标准化。

仿真数据与流程管理现状 ① 海量分析仿真数据缺乏有效的管理

在虚拟仿真的过程中，生成了海量的、不同类型的仿真文档和数据，对应不同的分析结果。目前数据主要存放在个人计算机上，效率低下、数据维护困难、易造成数据丢失和版本混乱；数据共享交换困难，不同专业之间、设计/仿真/试验之间存在大量“数据孤岛”。如何有效管理仿真文档，如何建立分析文档与产品模型的对应关系，是CAE技术深化应用必须解决的问题。

② 仿真流程和方法不能有效地共享，很难实现知识的积累和重用

同样的产品模型，应用同样的CAE软件，但不同的分析工程师，由于知识和经验的差异，分析出来的结果差异会很大。因此，企业如何建立自己的虚拟仿真规范和知识库，实现对虚拟仿真知识的捕捉和重用，如何将经验丰富的分析专家的仿真知识和仿真流程传承给新入门的分析工程师，是企业真正应用好CAE技术的关键。

③ 仿真流程缺乏监控，仿真数据作为过程数据缺乏审计和跟踪

对产品进行虚拟仿真涉及到十分复杂的流程，而应用单一的CAE产品，需要手工管理仿真流程，导致虚拟仿真的效率不高，且仿真数据作为过程数据缺乏审计和跟踪。如何实现虚拟仿真流程的自动化，创建完整的仿真流程模板，并且能够根据各个学科仿真的需求动态调整网格模型，对于提升虚拟仿真的效率和质量非常关键。

④ 各种商用和自研分析仿真工具缺乏有效的集成化应用

当前，主要是各种软件的单点应用，工具选择随意性大，给模型集成和多专业综合仿真造成困难，无法围绕统一的工具和技术进行建模与仿真过程的标准化和知识积累；同时，单点工具之间大量的数据流转控制、接口转换等工作需要工程师完成，效率和规范化程度低，而且大量宝贵的自研工具分散在工程师手中，无法共享和积累。

仿真数据与流程管理的独特之处

与PDM\PLM系统的数据管理不同，仿真数据与流程管理由于管理对象和过程的差异性，它具有很多自身的特点：

（1）仿真结果文件容量大，单个计算结果高达几G甚至几十G；

（2）数据格式不同，不同的CAE软件会产生不同类型的仿真数据，结果文件和中间文件的格式都不一样；

（3）仿真数据管理除了管理各种各样的数据，更重要的是对流程的管理。

这些独特的特点决定了仿真数据管理相对于PDM\PLM系统是不一样的数据管理系统，仿真数据与流程管理系统一直得不到企业的重视，一是因为其管理难度大，二是因为一般企业的仿真业务由专业的团队来承担，范围比较小，仿真数据管理的需求相对CAD设计数据来说，并不迫切。

为什么PDM\PLM系统管不了？

主要是两方面的原因：

（1）PDM/PLM系统对CAD设计数据进行管理，需要与CAD系统进行集成，若用PDM/PLM系统管理仿真数据，同样需要集成，而仿真工具软件种类繁多，且缺乏统一的标准，数据格式真可谓“各种各样”，想用PDM/PLM系统管理仿真数据，简直难上加难。

（2）如果单单管理仿真结果文件，PDM/PLM系统完全可以胜任，但仿真的流程是最需要被管理的，这是仿真数据管理平台与PDM/PLM系统的本质不同。仿真数据与流程管理平台不仅要管理结果，更重要的是管理流程，且仿真的目的是为了找到相对优化的方案，涉及不同工况分析、不同方案的分析等等，这点对PDM/PLM系统，只能是望洋兴叹。

企业需求
关键技术
企业案例赏析

以下是三个案例的简版说明，详细内容请点击底部阅读原文链接查看！

① 航空发动机仿真数据管理系统研究

仿真数据急剧增长，同时仿真分析流程非常复杂，仿真过程中形成的知识无法进行有效积累和重用。针对上述问题，文章提出了建设航空发动机仿真数据管理系统的解决方案，提供了有关流程管理、数据管理和仿真知识库管理的建设思路。

② 基于SLM的起落架系统仿真试验数据管理平台的建立

基于仿真生命周期管理（SLM）系统，通过搭建项目管理模块、仿真流程管理模块、仿真试验数据库模块，集成起落架系统常用应用软件，建立起落架系统仿真试验数据管理平台。并通过小车式多轮起落架虚拟刹车试验建模与联合仿真分析工程实例，验证平台的基本功能。

③ 仿真数据管理平台的需求分析与实施

基于成熟CAE系统架构的企业级协同仿真平台，该平台将仿真知识（数据）管理、仿真流程管理及权限和分析任务管理等功能融于一体，建立并不断积累技术中心仿真分析知识库，实现CAE项目质量监控，促进技术中心的CAE应用，从而支持企业的产品研发和创新工作。

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