精益研发助推中国制造

产品体系

协同设计与仿真

PERA.Workspace多学科综合设计仿真平台


概述

PERA.WorkSpace是安世亚太推出的成熟企业级设计活动的协同仿真管理及执行平台,为设计仿真等研发活动提供业务协同与支撑环境,可应用于产品研发(预研、型号设计及仿真等)的全过程,能够支持快速搭建以研发过程数据为中心的三层研发体系建设,如下图所示:

安世亚太PERA.WorkSpace平台基于统一IT基础架构,采用面向服务的架构(SOA)设计,使用基于J2EE的开发标准,平台中各模块以WebService的方式整合,能够满足大多数科研院所多部门、多专业、多人员、多工具协同设计仿真需求,并且平台具有灵活的可扩展性,能够依据客户业务特点及需求进行相应的裁剪与快速定制实施,并能够有效地与企业其他信息化系统(例如PM、PDM、TDM等)进行集成整合。
 

特色功能

PERA.WorkSpace平台主要由协同流程与任务管理、协同设计仿真环境、数据管理支撑以及基础支撑几部分构成,如下图所示:

平台框架

平台主要特色功能如下:

1、支持对常用设计仿真工具软件的封装与集成,实现多学科协同仿真
系统支持将常用商业软件(如CAD设计工具、CAE前后处理及求解软件,优化软件如Isight、Modelcenter等)及企业自研程序封装成为相应工具组件,结合参数提取与可视化的建模环境,支持研发人员依据实际业务需求,将相应的工具组件组装成相应的多学科协同设计仿真过程流程,并支持将标准的协同设计仿真过程流程固化为相应的多学科分析模板,以供其他人员借鉴与使用:

2、专业研发界面定制
系统支持通过非编程的方式快速定制相应的专业人机交互界面,在界面定制过程之中还可以实现对设计仿真过程经验与知识(如某参数的默认值或者上下限等)的封装:

3、协同设计仿真过程数据管理
系统提供对个人多学科协同仿真过程数据以及多部门/多专业/多人员公共协同数据的规范化管理,个人多学科协同仿真过程数据可以是各类文件、模型、图片、图表、过程流程、相应工具算法、输入/输出参数、外部环境变量等。在专业间协同之时,为减少研发人员数据手工处理工作量,系统支持通过定制相应的数据输入/输出模板实现对专业间协同数据的自动处理:
系统支持同类型数据之间的数据对比分析,另外,通过与TDM试验数据管理系统集成,还可以实现仿真-试验数据的对比分析:

4、仿真报告自动生成
系统支持通过元数据抽取,从相应的中间或结果文件中抽取相应的数据,依据仿真报告模板自动生成相应的仿真分析报告:

5、协同设计仿真任务及工作流程管理
系统多部门、多专业、多人员之间协同设计仿真工作流程的规范化管理,通过协同设计仿真任务与流程管理,可以明确各部门、各专业、各人员之间各自工作职责及相互协作关系,也便于管理人员进行协同仿真分析任务的整体监控:
 

客户价值

协同设计仿真平台主要应用价值如下:

  • 1、实现协同设计仿真分析任务的快速分解及下发,支持可视化的研发过程监控;
  • 2、实现对协同设计仿真工具软件及企业自研程序的封装与集成,实现多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;
  • 3、实现对研发过程数据的统一规范化管理,构建协同数据中心,通过专业协同数据模板实现多部门、多专业、多人员之间的协同设计仿真;
  • 4、通过规范化的数据管理与自动化的数据传递,减少数据引用误差,支持研发过程问题的快速反向追溯,提升产品研发准确度,确保研发质量;
  • 5、支持对复杂机电设备优秀设计仿真流程、经验与知识的固化与重用,不断丰富企业知识积累。

 

典型应用

航天某所协同仿真平台

某所是我国航天运载火箭总体设计单位之一,同时也是航天载人飞船、探月工程的技术抓总研制单位。近年来,随着我国航天事业的快速发展,其承担的型号发射任务越来越重,并且质量控制要求越来越严,传统的试验验证方式已不能满足日益紧迫的研发任务需求,为此,该所引进了大量的设计仿真工具软件,在一定程度上提升了产品研发效率,但随着仿真应用的深入,问题也随之而来,主要表现为:
 

  • 设计仿真工具众多、据统计,仅其总体、结构、气动等几个主要部门使用的设计仿真工具软件及自研程序与算法将近200余个;
  • 各工具大都处于分散应用状态,在仿真过程之中,需要研发人员进行大量的手工数据处理及数据传递工作,多工具之间多轮迭代协同效率不高;
  • 多部门多人员之间主要依靠传统的任务协同单方式进行专业间协同,管理人员难以及时了解协同仿真工作进展;
  • 协同设计仿真数据处于分散管理状态,多部门多专业多人员数据协同困难,并且经常在协同设计仿真过程之中造成数据引用错误,容易埋下质量隐患。

基于以上问题,该所提出了协同设计仿真平台建设需求,拟通过信息化手段实现对上述关键问题的解决,最终实现多部门、多专业、多人员、多工具之间的协同设计仿真。

基于以上需求,我们给出的解决方案如下:
某所协同仿真解决方案

经过系统实施,目前取得了以下建设成果:

  • 规范了XX所型号研发协同设计仿真工作流程,明确了各小组、各人员主要工作职责及相互协作关系; 
  • 实现了型号项目总师及科室主任对对协同设计仿真过程的整体可视化管理;
  • 实现了XX所将近200多个自研程序算法的封装固化以及几十余个标准研发过程流程模板的定制,促进了研发知识的重用与传承;
  • 通过专业间数据输入输出模板定制,数据前处理时间有原来的0.5天或者更长缩短至分钟级。