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精益研发方法学

基于ANSYS的协同仿真平台建设方案

发表时间:2016/01/04 来源:安世亚太   作者:王庆艳  
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。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。

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。

 

    ANSYS Workbench:为企业构建仿真工具应用集成环境,打通工具软件间的数据壁垒,集成仿真过程中使用的相关工具,并定制相关的过程模板,形成统一的仿真客户端环境。

 

    总体来说,EKM定位于对仿真流程、仿真数据及仿真人员的管理。WB定位于对过程的工具集成,模板定制。利用WB集成各种软件工具,并以模板的方式定制仿真分析过程,利用软件工具及相关的模板能够在工程集成环境中执行EKM分解出的仿真任务。同时,WB能够自动地管理分析项目相关的数据文件,这些数据文件可上传到EKM数据仓库进行统一管理。

 

三 仿真管理协同环境

 

    仿真管理协同环境主要包括仿真数据管理及仿真流程管理两部分功能:

 

    (1)仿真流程管理

 

    仿真流程由一系列企业自身的业务流程组成。通过建设仿真流程管理模块,仿真流程可自动生成或直接建立,流程引擎驱动仿真流程的流转,并根据流程节点的完成状态进行流程监控。