精益研发之协同仿真
平台支撑下的仿真协同与设计优化
企业级材料数据管理（ANSYS Granta解决方案）
企业私有数据录入测试，研发，质量评估，设计， 仿真，供应商…
数据接口支持PLM, CAD, CAE系统
数据管理浏览，搜索 & 报告生成
数据分析可视化 & 辅助决策
流程管理
参考数据库金属，塑料，复合材料，陶瓷， 玻璃，涂料…
14
Ansys 综合解决方案打造仿真协同创新及设计优化平台
optimal performance parameters materials research and test calibration
仿真数据分析挖掘
Re-imagine simulation to model cause and effect to compute futureoutcomes with AI & deep learning baked in
仿真与试验协同
数据连续性
5
Minerva：以仿真流程与数据管理为核心，支持仿真协同创新
Workbench
Ansys Minerva
部署环境
On-Premise
Public Cloud
Private Cloud
Graphic Server
权限管理
门户
作业管理
工作区
业务管控
多物理场 仿真
项目管理
仿真报告
CAE
4
试做
试验
Redesign
CAE
试做
试验
Redesign
CAE
试做
试验
仿真验证
仿真早期介入，与需求管理、系统设计协同不同阶段仿真的连续性、协同、重用设计变更及仿真验证协同迭代仿真与试验验证对比协同
sigrity电热协同仿真步骤
sigrity电热协同仿真步骤
Sigrity电热协同仿真步骤如下：
1. 建立电热协同仿真模型：首先需要建立电路板的布局和设计规格，并导入到Sigrity仿真环境中。
在该环境下，可以对电
路板进行三维建模，并加入电气网络模型和热传导模型。
2. 定义电气网络模型：对于电路板上的每个电气部件，需要定义其电气特性，如电阻、电感、电容等，并与其他电气部件进行连接。
3. 定义热传导模型：对于电路板上的每个部件，包括电子元件和绝缘材料等，需要定义其热传导特性，如热导率、热容等，并与其他部件进行连接。
4. 分析和求解电热问题：在确定了电气网络模型和热传导模型后，可以对电路板进行电热仿真分析。
根据电流和电压数据，可以计算出电路板上各个部件的功率分布情况，进而计算出各个部件的温度分布情况。
5. 评估和优化设计：通过分析得到的温度分布情况，可以评估电路板的热性能是否满足设计要求。
如果存在温度过高的问题，则可以通过调整电路板布局、增加散热设备等方式进行优化设计。
6. 模拟和验证设计：根据优化后的设计方案，重新进行电热仿真分析，并验证是否满足设计要求。
如果满足要求，可以进一
步进行其他工艺仿真，如信号完整性仿真等。
7. 文档生成和输出结果：最后，可以生成仿真报告和结果文档，包括电路板的温度分布图、功率分布图等，供设计团队进行进一步的设计和决策。
以上便是Sigrity电热协同仿真的基本步骤。
具体的操作和参
数设置可以根据实际情况进行调整。
绿肥红瘦——精益研发VS精益生产
标的终点 ， 但过程也许更精彩 ， 因为这里
产生了大量知识……
人们在研发过程 中无需遵循顺序 ， 反而鼓
励 并行 和协 同 ， 这不仅加快了进度 ， 更重
精益”非彼 精益 ”也 。
所以， 精益研发 ， 相较于 Ｌａ Ｒ Ｄ ｅｎ ＆ ，
我更愿意称其为 Ｒｃ ＆ 。 ｉ ＲＤ ｈ 之于生产 ，“ 精益 代表精炼 无浪 费 ．通过降低成 本来提高效 益 。之于研 发 ，” 精益 ”代表精 良、高品质 ，通过提 高 附加值来提高效益。
不 是 产 品 结 构 树 有 何 不 同 ．而是
性能指标树与 别人大不相 同。
产 品研 发 的过 程本 质 上是
在性能指 标上满足 客户需 求的过 程 所 以 ，精益研发务 必对过程 进行管理 。 性能 指标树 为研发提
供着 牵 引的力量 ，Ｐ Ｒ Ｅ Ａ的三个 子平 台—— 协 同仿真 、 创新 设计
新信息 ！
词人李清 照关心 风雨之后 的海棠时
问了这个 问题 。 当关注信息化时代 的精益
策略时 ．我不禁也想 问这个 问题 。 丰 田生产模式 １９ 年被美 国麻省理 ０ ９
工学院 的教 授总结 为 ” 益生产 （ｅ ｎ 精 Ｌ ａ
Ｐ ｄｃｉ ） ｒ ｕｔ ｎ ”后 ，在 全世 界广 为流 传 ．被 ｏ ｏ
精 益 研 发 的 关 键 技 术
精 益研发在 不显著增加产 品成本 的 前提下 ， 高产 品差异性和技术含 量 ． 提 从 而提 升产 品附加值 以比同类产 品卖得 可 更贵 但仍然有人购 买 ， 这就是精 良设备
和高端产 品。
一
研发快 速进展 。
质量 指标 。奥迪之所 以是 奥迪 ，
对症下药精益研发与企业产品研发中的常见问题
槛 ，并在信息技术的推动 下高歌猛进。
我们 可以把 创新产 品的研发分 为 息化平台。精益研发提供 了一种可靠的
尽 管 问题 重 重 ，现 在还 是 到 了 更上 一 层 两个阶段 ：第一 ，根据客户市场需求， 楼 ，建 立面 向世 界 、符合 中国企 业 特 色 制订研发规 划和确立研发 目标 ：第二，
发信息化平台、提供研发技术服务的深 业在产品研发过程 中，面临的首要问题
以 手 机 产 品 的 研 发 为 例 ，市 场 调
查 指 出 ，客 户 需要 体 积小 巧 、 能耗 低 、 厚积累，提 出了 “ 精益研发”创新研发 就 是 缺 乏整 体 研 发规 划 和 研发 项 目的 目 战略 ，并为 企 业提 供 了可 以深入 内部流 标 定 义 与分 解 展 开 ，或 者 这部 分 工作 过 具 备 网络 连 接功 能 、 人机 界 面友 好 的 产
维普资讯
对 症 下药 精益研发与企业产 品研发 中的常见 问题
安世亚太副总裁 赵敏
一
、
引言
“ ‘ 国 制 造 ’ 到 ‘ 国 创 从 中 中
造 ’” 、 “ 新 创造 价值 ” 、 “ 创 企业 创
新战 略 ” ，这 些恐 怕 是 最 近几 年来 最 热 门的 词 句 了 ，各种 舶 来研发流程的信息化 于粗放 ，而不够 “
品 ，这些 粗 放 的 以客 户 需求 为 中心 的 需
平台—— “ 精益研发”平台—— 以精益
数字化样机研发平台。
很多企业在研发规划阶段也确实根 求非常笼统、模糊。如果研发团队按照
和产 品平台发展规划 ， 在具体执行阶 的 生 产 、 制 造 环 节 ，是 根 本 无 法 实 现 但
《精益研发2.0：面向中国制造2025的工业研发》
· 55 ·IMIM Books to Read《3D 打印完全实战手册 Autodesk 123D、Tinkercad 和 MakerBot 使用指南》作者：[美] Lydia Sloan Cline 著，MBot3D Team 译出版社：人民邮电出版社 中国工信出版集团这是一本典型的美式“技术工具书”，在简单初步的理论内容后，直接从软件和硬件的实际操作切入，非常适合3D 打印技术用户进行入门学习，无论院校师生、企业工程师，还是设计师，都可以把它作为一本工具书翻阅。
本书依次介绍了123D 旗下的几款应用程序——Catch、Meshmixer、Tinkercad、Make 和CNC Utility，配合大量生动的案例项目，辅助读者进行实践，从而最快地掌握3D 打印所需的基础知识和时间技巧。
这本书的另一个优点是：对技术内容的翻译做到了准确和流畅，没有技术译作晦涩不明的缺点。
作者Lydia Sloan Cline是美国堪萨斯州约翰逊县社区学院的教师，担任科技竞赛的评委，编写教科书及开源教学材料，是使用Autodesk 产品完成建筑设计工作的专家。
《工业4.0实战：装备制造业数字化之道》作者：西门子工业软件公司，西门子中央研究院 著出版社：机械工业出版社谈工业4.0，绕不开西门子公司，西门子研究院的几位专家主笔，合力通过这本书较为完整地介绍了企业如何在工业4.0时代实现数字化转型，在论道之外，分享了大量实践经验。
这本书的特点是概念清晰、架构完整和内容全面，将全产业链的改造升级——数字化企业、数字化工厂和数字化产品——进行了分层次的逐级阐述。
这得益于西门子作为德国工业4.0的始作俑者，拥有极为完整的数字化企业解决方案，也得益于几位执笔人都是长期浸润行业的实战派。
这本书非常适合大中型企业的决策层领导、数字化和信息化实施人员，以及科研机构和大专院校的研究者阅读。
《精益研发2.0：面向中国制造2025的工业研发》作者：田锋出版社：机械工业出版社作者田锋任安世亚太公司高级副总裁、轮值总裁，国家工业软件与先进设计研究院常务副院长，综合仿真工程北京市实验室主任，机械工程学会设计分会委员。
什么是精益研发
什么是精益研发精益研发是一种以精益为目标的研发方法，它集成了技术创新、协同仿真以及立体质量设计三大核心技术，实现产品质量跨越式的提升。
在复杂产品的研发中，如何满足客户最关注产品的功能和性能指标是一个复杂的系统工程。
在精益研发技术产生之前，产品的功能和性能指标等各种质量数据是分散在各个文档或系统之中的，在设计任务下达以后，产品的总设计师很难动态掌握各分系统及零部件的设计对整体功能和性能指标的满足及影响程度。
以航天领域的复杂产品系统（如运载火箭、卫星等）为例，各个分系统、零部件在设计、工艺、生产及装配过程中，各个零部件的质量数据对其最终产品的质量指标的影响往往是不知道的，因此，最终产品的功能和性能指标等质量指标是不可预知的。
目前没有软件能够系统的解决这个问题。
现有的CAX/PDM系统也不提供质量数据整合功能。
精益研发第一次系统地实现了以质量数据总线（QBUS）来整合各种产品质量信息（如几何信息、物理信息、系统可靠性等），把物理世界与数字世界充分关联起来，实现二者之间的精确映射，为企业提供一种企业级的产品数字化样机开发环境。
实现了顶层牵引、系统表达的质量设计思路，让一个复杂产品的研发质量（所有技术指标），可以系统、清晰、稳定、动态、完整地掌握在设计者的手里，让产品的质量与可靠性有了系统的保障，让产品创新有了质的飞跃和效率的提升。
精益研发，势在必行1、中国处于国际化产业链的下游伴随着全球化的进程，国际形势呈现了全新的竞争态势。
全球化的研发、全球化的制造、全球化的市场时代已经来临。
竞争在不断加剧。
“缩短产品上市时间”、“提高产品技术附加值”、“降低研发成本”、“提高产品质量”等诉求已经成为了全球制造业的共同呼声。
在中国，制造业所面临的形势更为严峻。
根据国家知识产权局公布的数字，中国制造业只有两千多家有自主知识产权的企业，仅占企业数量的万分之三，而且有99%的企业没有申请过专利。
因此，有人把这种现象叫做“有制造无创造，有产权没知识，靠仿造过日子”。
什么是精益研发
什么是精益研发精益研发是一种以精益为目标的研发方法，它集成了技术创新、协同仿真以及立体质量设计三大核心技术，实现产品质量跨越式的提升。
在复杂产品的研发中，如何满足客户最关注产品的功能和性能指标是一个复杂的系统工程。
在精益研发技术产生之前，产品的功能和性能指标等各种质量数据是分散在各个文档或系统之中的，在设计任务下达以后，产品的总设计师很难动态掌握各分系统及零部件的设计对整体功能和性能指标的满足及影响程度。
以航天领域的复杂产品系统（如运载火箭、卫星等）为例，各个分系统、零部件在设计、工艺、生产及装配过程中，各个零部件的质量数据对其最终产品的质量指标的影响往往是不知道的，因此，最终产品的功能和性能指标等质量指标是不可预知的。
目前没有软件能够系统的解决这个问题。
现有的CAX/PDM系统也不提供质量数据整合功能。
精益研发第一次系统地实现了以质量数据总线（QBUS）来整合各种产品质量信息（如几何信息、物理信息、系统可靠性等），把物理世界与数字世界充分关联起来，实现二者之间的精确映射，为企业提供一种企业级的产品数字化样机开发环境。
实现了顶层牵引、系统表达的质量设计思路，让一个复杂产品的研发质量（所有技术指标），可以系统、清晰、稳定、动态、完整地掌握在设计者的手里，让产品的质量与可靠性有了系统的保障，让产品创新有了质的飞跃和效率的提升。
精益研发，势在必行1、中国处于国际化产业链的下游伴随着全球化的进程，国际形势呈现了全新的竞争态势。
全球化的研发、全球化的制造、全球化的市场时代已经来临。
竞争在不断加剧。
“缩短产品上市时间”、“提高产品技术附加值”、“降低研发成本”、“提高产品质量”等诉求已经成为了全球制造业的共同呼声。
在中国，制造业所面临的形势更为严峻。
根据国家知识产权局公布的数字，中国制造业只有两千多家有自主知识产权的企业，仅占企业数量的万分之三，而且有99%的企业没有申请过专利。
因此，有人把这种现象叫做“有制造无创造，有产权没知识，靠仿造过日子”。
基于仿真技术的多智能体系统协同控制研究
基于仿真技术的多智能体系统协同控制研究随着科技的不断发展和人类对于机器人研究的深入探索，人们越来越关注多智能体系统协同控制的研究。
多智能体系统是指由多个可以独立决策和执行任务的智能体组成的系统。
这种系统通常由多个分布式智能体组成，它们通过相互交流合作来完成特定任务。
而多智能体系统协同控制则是指控制多个分布式智能体实现特定目标的能力。
随着人们对多智能体系统协同控制的需求不断增加，基于仿真技术的多智能体系统协同控制研究也呈现出了蓬勃发展的趋势。
仿真技术是指利用计算机模拟真实环境和系统的过程，以便研究和测试不同的方案和策略。
在基于仿真技术的多智能体系统协同控制研究中，主要有以下几个方面的关键技术。
一、智能体模型在多智能体系统协同控制研究中，智能体模型是最基本也是最核心的技术之一。
智能体模型是智能体行为的数学描述，包括智能体决策、行为、状态等方面。
为了提高智能体模型的准确性，研究人员通常会对其进行深入的分析和研究。
二、智能体协同控制算法多智能体系统协同控制研究最主要的任务之一就是设计出一种高效的协同控制算法。
协同控制算法可以根据不同的任务需求和智能体数量来设计，例如集中控制和分布式控制等不同的方案。
在协同控制算法的设计中，研究人员通常会选择一些优秀的算法来进行仿真测试，以验证其效果和性能。
三、智能体交互协议智能体交互协议指的是各个智能体之间的通信协议。
要想实现高效的协同控制，不同智能体之间的通信必须实现高效、准确和及时的信息传递。
为了达到这个目标，智能体交互协议的设计非常重要。
在协议设计过程中，研究人员通常会依据智能体之间的体系结构和实际应用场景，选择一种最合适的交互协议。
四、仿真系统设计基于仿真技术的多智能体系统协同控制研究，离不开一个完善的仿真系统。
仿真系统是指利用计算机软件模拟多智能体系统协同控制任务执行的过程。
在仿真系统设计中，需要考虑系统的稳定性、可扩展性、实时性等因素，以确保仿真结果的准确性和可信度。
精益研发方法学
Inno-perfectIon r&D76航空制造技术·2009 年第1 期精益研发方法学安世亚太 田 锋也许是“中国制造”对产业升级的渴望太久太强烈，“精益研发”一词在国内一经出现，随即成为中国制造业的新热点，业界研讨逐步升温。
专家预言，精益研发将是帮助“中国制造”迈向“中国创造”的新希望。
“精益”二字的提出正是为了区别于仿制型和跟随性的研发策略，即采用先进研发技术和设计方法学，创新、改善和规范企业研发流程，以提高产品质量和创造更多附加值。
安世亚太作为这一理念的倡导者，将“精益研发”和丰田模式的“精益生产”做了对比论证指出，研发过程与生产过程各自目的的不同，决定了精益研发与精益生产不同。
生产过程追求稳定和低成本，而研发过程追求创新和增值。
因此，对于生产，“精益”代表精炼、无浪费，通过降低成本来提高效益；对于研发，“精益”代表精良、高品质，通过提高附加值来提高效益。
这些不同注定“精益研发”的独特方法学。
精益研发方法学其实，世界上并不缺少先进的产品设计方法学，比较著名的设计理论至少有4个：前苏联的创新设计理论、美国的公理设计理论、欧洲的普适设计理论和日本的三次设计理论。
这些方法学各有千秋，优劣互补。
没有一种设计理论普遍适用于所有的企业，所以成功的企业往往在组合使用多种方法学。
这一点在我们研究波音、N A S A、通用、三星等世界优秀企业的研发流程和著名项目时得到了验证。
同样，我国企业欠缺的不是设计方法学，缺的是将这些方法学应用到本企业实践的系统方法。
因此，在研究过程中，我们并没有把精益研发方法学定位成一项新的设计方法学门类，而是希望对企业每日研发活动进行总结、归纳、整理，形成一套系统化的方法，将先进设计方法学与产品研发流程紧密结合。
所以，精益研发方法学是一门实践性学科。
精益研发方法学之所以强调设计方法学与产品研发流程的结合，是因为我们在企业调研中常常发现一个现象：设计人员并不是没有经历过设计方法学的系统学习和应用培训，但在产品设计中总是感觉学的与做的是两张皮。
制造系统设计与工艺优化的协同研究
制造系统设计与工艺优化的协同研究随着科技的发展和全球市场的竞争加剧，制造业面临着越来越多的挑战。
为了保持竞争力和提高生产效率，制造系统设计和工艺优化成为了制造企业面临的重要课题。
而协同研究在这个过程中发挥着重要的作用，可以帮助企业实现系统优化和工艺改进的目标。
首先，制造系统设计是制造企业转型升级的关键环节。
随着市场需求变化和新兴技术的涌现，传统的制造系统往往无法满足企业的发展需求。
因此，设计一个高效、灵活的制造系统对于企业的发展至关重要。
在制造系统设计的过程中，协同研究可以通过集思广益、多学科交叉等方式，帮助企业充分挖掘各种资源，从而得出最优的设计方案。
例如，与工程师、物流专家和供应链管理者等各个部门的合作，可以更好地整合资源，提高制造系统的生产率和灵活性。
此外，工艺优化是提高制造效率和质量的关键手段。
通过优化工艺流程，企业可以减少制造过程中的浪费和错误，最大程度地提高产品的质量和生产效率。
在工艺优化的过程中，协同研究起着重要的作用。
例如，通过与供应商的合作，企业可以获取最新的原材料信息，并优化选择合适的工艺参数。
同时，与技术研究机构的合作可以帮助企业探索新的工艺技术和方法，实现更好的产品性能和生产效率。
协同研究在制造系统设计和工艺优化中的作用还表现在以下几个方面。
首先，协同研究可以促进知识共享和技术创新。
制造系统设计和工艺优化需要涉及多个学科领域的知识和专业技能。
通过协同研究，不同学科的专家可以共享各自的知识和经验，相互交流和学习，从而促进新的技术创新和发展。
同时，协同研究还能够减少重复工作和资源浪费，提高研发效率和质量。
其次，协同研究可以改善团队合作和沟通。
制造系统设计和工艺优化往往需要涉及多个部门和团队的合作。
协同研究能够促进跨部门的合作和沟通，减少信息传递的误差和滞后，提高团队的协同效率和决策质量。
通过协同研究，不同部门的专业知识可以得到很好的整合和应用，促进更好的问题解决和决策结果。
最后，协同研究可以提高制造系统设计和工艺优化的实施效果。
精益研发的关键在于愿不愿去做
精益研发的关键在于愿不愿去做（第六学习小组）一、概述尹书记在集团公司２０１３年度党的建设和反腐倡廉工作会议中，指出目前我们的研发过程中存在“十大浪费”。
在4月11日集团公司管理提升和精益管理视频会议上尹书记又进一步指出我们的研发除了在党建会议上讲的“十大浪费”外，还存在五大突出问题，并且明确了消除浪费、解决问题的三大工作重点和八项原则，并且以红箭11多用途导弹武器系统研发，阐述了精益研发的内涵和方法，最后指出“精益研发不是不能做，而是愿不愿意去做”的问题。
通过本次中青班安排的精益研发学习和研讨，我们组对领导讲话进行了系统学习，并相互交流心得体会，通过思维导图、鱼骨图、投票、偏好矩阵等分析方法，对精益研发进一步统一了认识，明确了下一步工作计划，立志去干。
二、对精益研发的认识精益研发就是减少产品开发流程中的浪费与不增值的动作，为企业和客户创造价值。
精益研发要坚持5条主线，分别是需求管理、项目管理、技术创新、资源管理和项目验证。
精益研发的价值就在于降低制造与维护的成本、缩短新产品项目时间、提高产品质量和提高客户的满意度。
据统计，产品设计占用产品研发55%的时间，只使用5%以下的研发费用，但决定了产品70%的成本。
所以精益研发的重点是在精益设计上。
三、研发中的浪费分析通过学习和小组讨论，我们对产品研发过程中的浪费进行了梳理，主要如下——1)研发选题论证不充分导致的浪费；2)设计上方案单一；3)评审不到位；4)研发上各搞一套；5)大量采用非标准件；6)资源不共享；7)制造选材、设计公差要求不合理；8)外协外购不求最好只图最方便；9)元器件供应筛选把关不严、反复不合格；10)项目经费管理粗放；11)市场需求信息应用不充分；12)成本核算不到位；13)人力资源配置不科学；14)试验周期短；15)仿真不准确；16)不重视台架试验。
通过小组讨论、投票选择、偏好矩阵分析，我们认为目前研发过程中存在三宗罪：研发选题论证不充分导致的浪费；人力资源配置不科学；制造选材、设计公差要求不合理。
精益研发之协同仿真
身特 性是否 满足 等等 问题 。 仿真 中 ， 在 同样会 存在 多种 研发 指标 ， 就是 说 ， 也
这 个 指 标 也 逐 步 分 解 到 部 件 和零 件 ．
行需 求分析 ． 再做 概念 设计 、 初步 设计
或方 案设计 ， 直到 细节 设计 ． 一步 步逐
级展 开 。
精益 研发 活 动 中 占据 非 常位 置 ，起 到
重要 的手 段 。 研 发 中 ， 业 会有非 常 在 企
多 的研 发活 动 ．这些 活动 都 是 围绕 企
图 ２ 精益 研发 总线 精益研 发 总线 包括 很 多 ． 成本 、 如 性能 、 量 、项 目进度 等 ． 业不 同部 质 企 门 、不 同人 员 关注 的指 标也 是 不一 样 的 。 如从需 求 方面来 讲 ． 比 关注 的是 什 么 ７以飞 机 来 为例 ，我 们 关注 最大 作
个企 业选择 同一 种 Ｃ Ｄ系统而达 到统 Ａ
一
发生 了质 的变化 从 “ 设计 驱动 ” 到 仿 真驱 动” 如果企 业想真 正提高 自主创 。
新能 力 ， 仿真 是非 常重要 的手段 。 在企
。
但仿 真是 多 ，结构 、流体 、电磁 、成 本 、重量 等 都是 通过 不 同 的仿真 工具 计 算 才能
技术 含 量 。同 时 ．对于 成 本敏 感 型企 业 ．可 以通 过仿 真 优化 产 品 结构 和 重 量 ．实现等 寿命 设计 ．降低 研发 成 本 。
业对 产 品本 身 的各 种 指 标展 开 ．并 扩 展 到 精益 研 发 主流 程 的各 个 阶段 ．也 会 分 解到 不 同的人 员 、部 门和 专业 。 从 精 益 研发 的 主流 程 图上 可 以看
重 要 的作 用 。
你的产品能再贵些么？——精益研发在行动
随着人 们对产 品性 能研 究的 逐步 系统 。图６ 是安世 亚太 公司为某 用户搭 深入 ，系 统级 多体耦 合计 算和 多物 理 建 的Ｈ Ｃ Ｃ Ｅ 统 。 Ｐ＠ Ａ 系
场耦合计算成为仿真计算 的必然要求。
用 户 要 求 将 研 究 对 象 的 完 整 系 统 （如
（ 协同仿真 ３） 研发 信息化 技 术发展 的一 大特 点
真和 电磁 仿真等 ，还有许多为不同行业
定 制 开 发 的专 用软 件 。
仿真 “ 黑洞 ”。
针对 此现 状 ，我们提 出协 同仿 真
另外，高性能计算 、多场耦合及协 同仿真作为工程仿真技术发展 的三个重
要 方 向 ，值 得 关注 。
理 念 ，主张将企业离散的仿真技术、流
程、数据和知识综合起来 ，形成协 同优 势 ，支持复杂产品的创新与优化 。同时 利 用知识工程手段 ，降低仿真 门槛 ，让 新手更快地进入高产能状态。利 用协 同
知识串成 “ 知识链 ”，结成 “ 知识网”
（ 图９），便 于高效 地查询和 使用。
（ 计算机 辅助创新 ４）
创 新 不 是 天 才 的 专 利 ，也 不 是 聪
明大脑 的灵光 一现 ，创新是 有方 法可
发挥 计算机 的优 势 ，基于Ｔ Ｉ理 ＲＺ
图９本 体 论 中的 知 识 网
维普资讯
维普资讯
Ｆｏｃ ｕｓ
在工程实践 中对仿真技术的需求千 物 理 因素一 次性 纳入 计 算范 畴。 高性 在 求异 。没有一种仿真系统可 以包打天 差万别 ，使得仿真 技术百花齐放 ，按照 能计算 技术 （ Ｐ ，Ｈｇ Ｐ ｒｏ ｍ ｎｅ 下 ，每种工具都有其无法替代 的价值。 Ｈ Ｃ ｉｈ ｅｆ ｒ ａ ｃ
基于参数化模型的生产线协同仿真与应用-论文
随着仿真技术的不断发展，以三维实体建模技术 为核心的CAD软件、虚拟样机技术和有限元技术为核 心的CAE软件日趋成熟，已广泛应用于机械产品的设 计Ll 。。两种软件的发展各有侧重，虽然现有的仿真工 具可以解决大部分单一领域的分析评估问题，但在一 定程度上没能充分发挥各自的优势。因此，协同仿真 作为新兴的仿真手段，其应用也越来越广。
取存放在Excel 中的布局信息。
参数化布局的流程如图2所示，在读取Exce l 存
储的布局信息后，按加工设备分类，针对相同的设备，
固等等等 飞
；’ zu I _ 平弟￡朋
采用批量布局，即选取这批 机床对应的布局信息统一布 局；针对单台的设备则选择 依次布局。完成设备布局后 检测未被分配设备位置的， 若有遗漏，重复上述两种布 局方式。 2．2数据交换机制 2．2．1 数据交换的数学 描述
研究对象进行了实例验证，证明 了该方法的有效性和可行性。
关键词：协同仿真；参数化建模；数据传输机制；干涉检测
中图分类号：THl 22
文献标识码：A
Col l abor at i ve s i mul a t i on and appl i cat i on of pr oduct i on l i ne bas e d on pa r a met r i c mode l LI Ai pi ng，XU Che nj i e ，LU Li ，ZHOU Fengxu
∑t ) 描述。其中：5为源Schema ；T为目标Sc he ma；
ANSYS的协同仿真建设
一协同仿真平台建设需求分析随着CAX（CAD/CAE等）技术、计算机信息技术、网络技术的发展以及在企业产品设计中的应用，从根本上改变了传统的设计方式。
目前，国内一部分企业在产品研制过程中已逐步采用数字化的三维设计以及应用CAE技术对产品进行分析、计算及仿真，在一定程度上提高了设计水平，降低了研制成本。
但目前大部分企业数字化的产品设计基本还主要局限在将原有的二维图纸应用CAD软件设计为三维模型，CAE分析停留在单一专业、单一工具的仿真应用层面。
还存在着一系列的问题需要解决：各种分析仿真软件分散在相关专业的少数设计人员手中，软件无法充分共享。
各种软件没有按设计及仿真流程进行集成并形成专用设计仿真系统，大部分数据流衔接需要依赖人工完成，这种工具的孤岛状态造成过程效率低、可靠性差。
各专业独立设计、难以协调，各级模型相互关系松散，难以实现系统综合性能的提高和优化，难以通过先进软件的应用实现总体设计能力的提升。
设计仿真流程不够清晰和规范，单次设计仿真循环的代价过高，设计仿真过程和结果难以重现；项目的执行和监控仍主要依赖大量协调会议和碰头会，项目的状态和进度难以有效控制；设计仿真数据分散独立，缺乏完整的管理体系，数据利用率低。
基于对国内大部分企业的设计仿真现状及需求分析，企业有必要对仿真业务管理模式进行革新，加强仿真数据和流程的管理，构建特定的协同仿真业务管理平台。
通过协同仿真平台的建设，实现仿真过程的协同化和标准化，管理仿真数据、流程、软件资源和任务调度工具，并能与企业其他信息化系统（如PDM等）进行集成，实现互联互通。
二协同仿真平台建设方案基于ANSYS EKM以及ANSYS Workbench建立企业协同仿真平台，该平台以协同仿真管理为核心，管理仿真团队、仿真流程。
同时，针对流程执行过程中的各任务节点，借助于由ANSYS Workbench搭建的专业仿真分析环境执行具体的仿真分析工作。
协同仿真平台两大组成部分的作用如下：ANSYS EKM：为企业构建协同仿真平台的协同管理环境，能够实现仿真数据的多维度统一管理，并通过任务流程系统实现仿真项目、流程的有效管理，实现仿真人员、仿真任务、数据之间的高效协同。
精益研发的前世今生-赵敏
精益研发的前世今生赵 敏一．制造业信息化的发展路径历经30年的发展，中国制造业信息化的应用，已经完成了一般意义上的推广普及。
从应用的范围上说，甩图板、二维转三维、CAD/CAE/CAM 集成、PDM 和ERP 实施、OA 和电子商务等都已经基本完成。
通常，我们把由CAX/PDM/DMU 组成的、支持整个研发过程的软件平台叫做基础研发平台。
基础研发平台的主要作用在于：理顺企业的研发管理流程，有效地提高研发效率和降低错误率。
解决了产品的快速上市（Time To Market ）问题。
制造业信息化的发展路径，可以有很多种诠释的角度。
如图1所示，我们仅仅从产品快速上市（TTM ）、产品正确上市（RTM ）、产品增值上市（VTM ）这三个角度来衡量，就可以大概看出制造业信息化的一个路线图。
在过去的15年里，如何提高产品研发速度、缩短上市时间曾经是企业关注的核心战略焦点。
因此，企业最喜欢讲的商业战略和行动口号是，让“产品更快上市”，以试图做到“领先一步，领先一路”。
二．PLM 显现的瓶颈进入21世纪，企业开始重视建立PLM 体系，以便让企业有能力快速整合或改变产品特征，或快速把来自供应商的产品特征优势结合到自己的产品中来。
如此，不仅做到产品快速上市，而且还可以让正确的产品快速上市。
但是，最近年，以PLM 为核心的研发平台已经显现出了一定的不足。
从实现原理上讲，PLM 所依靠的是产品信息的集成、研发系统的柔性和敏捷性，但是在促进技术创新、支持协同仿真和实现质量管理方面还做得很不够。
因此，在实现“产品增值上市”方面就遇到了瓶颈。
在促进技术创新方面，PLM 实现了产品知识的集成，但是没有实现Know-how 知识和创意知识的集成，没有实现创新方法学的集成。
因此在支持创新方面还有很多需要弥补的地方。
在支持协同仿真方面，PLM 可以实现一般CAE 软件的集成，但是无法建立高端的、支持多学科优化的协同仿真环境，无法建立面向复杂产品研发的数字化图1 制造业信息化发展之路样机仿真。
精益研发实施方案
精益研发体系建设文/安世亚太高级副总裁田锋经过对当前中国企业，特别是复杂产品研发企业现状的调研，我们发现制造领域产品研发模式综合化、协同化和全程化的趋势愈加明显。
不仅如此，制造业转型升级的压力，正驱动着高端产品研发加快从仿制型向创新型转变。
以上企业面临的挑战，使得精益研发在当下受到了更多的关注，越来越多的企业认识到精益研发的价值，并通过精益研发体系建设来改善企业现有研发模式，提升研发质量、效率和创新性。
精益研发体系建设的核心就是利用精益研发方法学，以研发流程为主线，开展研发工具、知识、质量，以及规范、标准、信息化平台的建设，最终实现产品研发中的精益管理和精益设计。
在这个过程中，安世亚太主要以精益研发成熟度模型为依据，以精益研发体系咨询为牵引，帮助企业将精益研发技术、方法、平台导入企业的研发实践中，实现精益研发体系的建设目标，形成企业难以模仿的竞争优势。
精益研发方法体系精益研发是一套基于系统工程的方法体系。
通过对现代企业产品研发过程的归纳和提炼，安世亚太提出了基于系统工程的精益研发三维架构、精益研发流程模型以及精益工作包模型，并以此为基础，形成了精益研发的业务蓝图（人体模型）和工作逻辑。
精益研发体系以系统工程学倡导的霍尔三维管理框架作为理论基础，形成产品研发的三维管理平台。
三个维度分别是时间维、逻辑维、知识维。
时间维描述产品或系统研发的进程，随着研发阶段的转换和系统成熟度推进完成产品的研发。
逻辑维描述产品开发的思考逻辑、开发方法和实施步骤，包含客户期望、技术需求、功能逻辑、设计方案、设计实施、产品集成、产品验证、产品确认、产品交付九个步骤。
这九个过程构成一个“v”字形，前五个步骤称为“系统设计”，后五个步骤称为“产品实现”。
知识维是指在产品研发流程的各个阶段和各个步骤，都会有以往知识的使用和新知识的产生。
知识维主要管理企业在产品研发中的研究和积累，在企业称为“能力建设”。
可见，设计方法学和企业研发活动不是单一维度的事情，需要从三个维度予以关注。
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企 业 对 产 品本 身 的各 种 指 标 展 开 ．并 扩 企 业 中不 同部 门 ．不 同人 员 关注 的指 标
可 以通 过仿 真优 化 产 品 结 构 和 重 量 ， 实 展 到 精 益 研 发 主 流 程 的各 个 阶 段 分 解 也 不 同 。 比 如 需 求 ． 以飞 机 研 制 为例 ．
线 里 ，让 企 业 不 同 部 门 、人 员 得 到 各 自 关注 的指标 。
企业 在研 发过 程 中会 遇到 许 多问题 ， 例 如 Ｃ Ｄ生 成模 型 后 怎 么使 用 ，Ｃ Ｅ Ａ Ａ 仿 真 的 结 果 如何 反馈 给 设 计 部 门 ，如何 与 试 验 结 果 比 对 等 等 同 时 ，企 业 如 何 对
如 图 １所 示 。
体 的 研 发 方 法 。 精 益 研 发 总 线 ， 即 以产
品 研 发 关 键 指 标 （ 能 、 需 求 ．质 量 ． 性
的 量 化 和 优 化 都 必 须 通 过 仿 真 的 手 段
来完成。
成 本 等 ）分 解 、分 析 和监 控 为 特 色 的研 发 数 据 网 络 。 图 ２是 安 世 亚 太 公 司 提 出
现 等 寿命 设计 ，降低 研发 成本 。
到不 同的人 员 ．部 门和 专业 。
总 工 关 注 的 可 能 是 最 大 作 战 半 径 是 多 少 ，性 能 如 何 、 成本 等 然 后 会 把 这 些
从 精 益研 发 的主 流程 图上可 以 看到 ．
协 同 仿 真 在 精 益 研 发 中 的 作 用
精 蔹研 发渗 仿真予 平 营
ＰＲ ｉ ｌｉ ＥＡ Ｓ ａｏ ｍｕ ｔ ｎ建 立 在 精 益 研 发 平 台基 础上 ， 用仿 真技 术 ， 利 实现 项 目管理 、
流程 管Байду номын сангаас ，数 据 管 理 、知 识 管 理 和 性 能
优化。
验 证 、优 化 等 指标 汇 总到 企 业 的 研 发 总
师 则 会 关 注 应 力 是 不 是 足 够 ． 启 动
性 能 是 否满 足 、隐 身 特 性 是 否 满足 等 问
多种 方 案 进 行 定 量 分 析 ，从 而 加 快 企 业 题 。在 具 体 的仿 真 过 程 中 同样 会 存 在 多种 研 发 指 标 这 些 指 标也 会 逐 级 分 解
确 的 产 品 性 能指 标 ，有 效 地 提 高 了产 品 的 技术含 量 。 时 ． 于成 本敏 感型 企业 ． 同 对 执 行 。在 研 发 过 程 中 ．企 业 会 涉 及 到 非
精 益 研 发 总 线 包 括 成 本 总 线 ． 性
常 多 的研 发 活 动 ．而 这 些 活 动 都 是 围 绕 能 总 线 ．质 量 总 线 ．项 目进 度 总 线 等
程 ．它 将 指标 ．任 务 逐级 分 解 到子 系 统 、 的 一 种 通 过 ” 息 化 看板 ”来 提 升 、 表 信
模 型 ．仿 真 数 据 ．仿 真 流 程 ．仿 真 项 目 等 诸 多方 面协 同起 来 ，将 多学 科 ．多 场 ．
多 参 数 的 问 题耦 合 起 来 进 行 仿 真 ，由 此 部 件 ．零 件 ．任 务 由不 同 部 门和 人 员 去 达 和 管理 产 品性能 的新 技术 。 可 以获 得 比 各个 单 项 Ｃ Ｅ更 为 综合 ．准 Ａ
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精益研 发之协 同仿 真
Ｓｉ ｕＩ ｉ ｎ Ｉ ３ Ｒ ＆ Ｄ ｍ ａｔｏｎ ｉ ｅａ１
安世亚太总工程师 梅 林 涛
引 吾
精 益 研 发 是 围绕 企 业 研 发 活 动 来展 开 的 ．而研 发 离 不 开 协 同 仿 真 技 术 的 支
企 业 产 品 研 发 是从 客 户 需 求 域 到 功 能域 再 到 本身 过程 域 的过 程 。也 就 是说 ．
仿 真 起 重 要 的 作 用 。企 业 通 过 仿 真 可 以 指 标 分 到不 同 的 科 室 。具 体 到 仿 真 工程
对 产 品 性 能 进 行 优 化 ．提 高 产 品性 能 ， 多 方 案 比较 ，缩 短 仿 真 周 期 ，对 创 新 的
持 同 时 ，协 同 仿 真 也 是 精 益 研 发 不可
或 缺 的 一 部 分 。今 天 的仿 真 技 术 已 经 由 过 去 的 单 学 科、 单 参 数 ．事 后 验 证 ． 无 协 同 的 Ｃ Ｅ 发 展 到 了 多 学 科 、 多参 Ａ 数 ．多 场 耦 合 ．高 性 能计 算 的协 同仿 真
环境 为企 业 的 研发 活动 提 供 了更 为广
阔 的空 间 。
作 为 精 益研 发 平 台 的子 平 台 ．协 同
仿 真 平 台 （Ｅ Ａ Ｓ ｌ ｉ ） 将 参 与 仿 ＰＲ ｉ ａｏ ｍｕ ｔ ｎ 真 过 程 的部 门、 人 员 ．仿 真 工 具 ．仿 真
图 １精益 研发 应 用主流 程
在 精益研 发 中 通过 ＰＲ ｉｕ ｔ ｎ ＥＡ Ｓ ｌｉ ｍ ａｏ 获 取指 标 ，继 而 获 得 围 绕 这 些 指 标所 产
协 同 仿真 的过 程 也 遵循 产 品研 发 过
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生 的仿 真 任 务 ，再 把 仿 真 得 到 的校 核 、
任 何 一 款 产 品 的研 发 都 是 从 需 求分 析 创 新速 度 。
开 始 到 概 念 设 计 ．初 步 设 计 或 方案 设
精 益 研 发 是 一 种 以精 益 为 目标 ． 以 到 各 部 件 和 零 件 ，分 解 到 不 同部 门 ．人
计 直 到 细 节 设计 一 步 步 逐 级 展 开 。精 精 益 研 发 总 线 为 统 筹 、 以 精益 样 机 为载 员 。而 这 种 多 种 性 能 指标 尤 其 是 指 标 益研 发 的 主 流 程 也 是 遵 循 这 样 的 流 程 ， 即 ： 户 需 求域 一功 能 域 一本 身过 程 域 ． 客