仿真中心信息平台方案

仿真中心及协同信息化系统建设方案2011年12月22日目录1引言__________________________________________________________________ 31.1背景 ______________________________________________________________________ 31.2方案目标 __________________________________________________________________ 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SDK__________________________________________________________ 82.4预测评估模块 ______________________________________________________________ 92.5 仿真数据库管理___________________________________________________________ 112.6 数据接口_________________________________________________________________ 133 实施方案及配置 ______________________________________________________ 143.1 实施步骤_________________________________________________________________ 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结构调整，影响着全球航空工业的走势，重塑全球竞争新的格局。

加快信息化发展，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项目研究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/结构耦合有限元分析、电磁兼容性分析仿真、可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能力。

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，推进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”。

成为我集团信息化发展过程中的重要研究课题。

1.2方案目标根据大量考察，不少航空集团仿真信息化建设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，研制和批生产任务交叉进行，生产管理流程复杂，更改频繁，管理流程交叉、重复，不畅通，使信息不能及时传递。

在产品设计仿真过程中如何充分应用这些工具，提高产品研发的效率，还是存在的一些问题：多学科、多数据分散保存⏹多专业技术领域中的设计仿真数据独自分散保存，数据不能共享。

多领域、多样化的仿真分析软件⏹当前有限元仿真在多领域更加细化发展，已形成多专业、多样化的局面，每种仿真分析适用不同工作环境，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后生成报告，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。

⏹工程师需要大量特别的培训，来熟悉并掌握多种软件工具设计流程不够清晰和规范，设计过程和结果难以重现，项目的执行和监控仍然主要依赖人工协调的原始模式，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、安全管理，数据可追踪性差难于项目管理与进度监控为避免出现以上问题本方案提出在仿真信息化建设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，并加以有效控制，缩短研发设计流程，提高工作效率。

避免重走其他航空企业走过的弯路，在建设的初始阶段开始分阶段、分步骤地建设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”。

本方案描述了仿真中心信息化协同系统的建设方案。

该系统是一个综合性的、多学科的复杂的系统，需要分期、分专业逐步实施。

本建议书主要介绍的是系统的基础框架方案，包括：系统的总体设计思路，系统的接口设计，系统的安全设计以及运行环境。

2仿真协同信息化系统仿真协同信息化系统就是为了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，将所有资源加以整合，使其更加优化的进行应用，充分发挥各自优势，真正实现设计水平、设计效率、设计质量的阶跃性提高。

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所有元素，并结合航空产品总体设计复杂多变、协同性强的特点，使其可以辅助设计者更好的完成设计工作，具有的主要特征如下：A.灵活便利、功能强大的设计管理系统本系统创建出符合设计需要、具有企业特色的门户系统，满足了设计的需要。

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，从任务灵活性的角度出发，考虑到实际情况中设计人员所担负设计工作内容的复杂性和多变性，系统中采用了用户-角色-权限三级安全管理措施进行设计人员权限及安全性管理，使得设计过程仅需一次登录即可完成所有工作、调用所需的全部资源。

既实现了企业保密性的要求，又大大增加了设计者的使用便利性，同时保证了人员、任务、数据的统一管理。

B.项目程和设计流程规范化、通用化、自动化、智能化系统包括两个流程：项目流程和开发工作流程。

前者主要控制产品设计中较大的环节，保证数据的正确传递、人员的合理安排指定、项目进度的实时控制和监测。

它的建立方式灵活便利，创建、修改等工作全部图形化，无需编程，简单易行。

流程执行同样可以自由控制，即使在激活的流程中也可以进行修改、更新。

另外，项目状态、统计也可以实时按需进行监控，清晰明确。

项目流程的应用贯穿于整个产品开发设计的始终，从设计、测试一直到加工制造都由它进行总体控制。

C.分析工具软件集成在统一体系中在产品设计过程中，设计者往往需要使用多种分析仿真工具，这些工具通常具有不同的操作界面、不同的数据结构，使用起来对设计者要求极高且操作繁琐。

针对这种情况，在系统中提供了接口可以将多种分析工具集成到统一的系统框架下，使用者只需要在系统中根据需要对它们进行调用即可。

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，同时避免了多个工具之间进行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，从而提高了设计的快速性和准确度。

D.分析仿真工具集成封装，加强知识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，大量的重复性、专业性工作以及经验信息被整合到了一起，降低了对使用者的要求。

使得使用者只需要了解所开发的产品模型，成为单一的设计者，而不必深入了解不同领域的专业知识，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致，界面参数是开发人员所熟悉的、具有直接工程意义的设计参数；大部分数据流处理在后台工作，减少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使用风格、使用方法和使用技巧。

这样，使得设计人员能够便利操作，乐于使用，将更多的精力面向设计本身，提高设计效率。

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。

优化技术作为一门专门的学科，其改进和研究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，使用特定的工具，针对特定的问题，进行特定的设置来进行。

设定操作复杂且不易成功，优化问题固定很不灵活，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，这样可以按照开发的需求，对开发的一个或者多个部分进行优化设计，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行优化设计。

F.所有数据统一管理在数字化集成开发系统中，所有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使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、使用、管理和维护都通过数据支持库的形式来进行，这些工作的具体操作和实施均由仿真数据管理系统SDM（Simulation Datas Management）自动有效地按照预定的方式完成，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注意力集中在设计研究工作的本身，而不需要关心数据怎么维护，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。

从而在更高的程度上实现设计信息和开发数据管理的自动化与智能化，达到更高的工作效率和工作质量。

在经由网络数据库统一进行设计数据管理的情况下，系统各功能模块之间的数据交换也采用通过访问数据库的形式间接进行，这样可以最大程度地保证数据的唯一性、一致性和同步性，不同开发人员所面对的各种数据是等效或者同构的，从而使得开发工作能够正常有效地进行。