梅林涛:精益研发中的协同仿真

    第三部分就是技术问题，各个软件之间、模型之间，是要有统一的模型，有这样的概念，我们要从技术上解决这个问题，第四个部分就是多学科仿真。就是多种学科关联非常的紧密，不是一个学科说的算。另外一个就是刚才我们说的，对所有的事情都会产生各种各样的数据，流程的数据、网格、参数、结果数据，这些数据都需要管理。另外非常重要的一项就是知识化，对企业来说最重要的就是知识，原来做的东西都是某一个人的，他网格化非常好，但是他走了就没有办法了，知识他带走了，不属于企业，我们需要把知识保留在企业里面，而不是在这个人的脑袋里面，所以我们对知识非常看中，我们的平台要解决这一点。

图2 企业级协同仿真平台

    仿真要项目化，因为仿真的业务越来越多了，大家可以看一下我们做的仿真项目，首先，要把这个流程树立起来，工作流程树立起来，一室做什么，二室做什么，张三做什么，李四做什么，一室要给二室什么样的数据，张三要给李四什么样的数据，是层层往下分的，是项目的分解过程，这里面有很多节点，下面有可能是另外一种流程，一个小的流程。各个责任人之间都有数据，都有数据往来的，我们同时对这个项目的进度进行把控，不同的进度，谁有空闲，谁工作负荷重，谁进度怎么样，对这个项目进行一个控制，因为这也是人的系统。另外，仿真的流程管理，就是刚才我们谈到的，一个流程下面还有一个小流程，包括数据流，整个业务流程都要完全梳理清楚。技术集成就是刚才我们谈到的，要拿活的数据，什么概念？我这边做仿真，做完以后，CAD数据要修改的，另外一个材料的属性，各种尺寸等等都要拿过来，装备关系全都拿过来，不拿的话，接触的问题就会很繁，这就是我们技术集成所解决的问题。在这里面，我们做了非常多的插件。举个例子，像航空、汽车、造船等等行业，都有一个特点，设计时用纯三维的数据定义，但是做仿真的时候这个数据拿过来，是纯三维的，完全是线框模型，是杆单元做的，原来的传统模式是非常复杂的。比如说一个梯形拿过来，在几何上剪一个线，非常的麻烦，一个一个填，像飞机有上万种模型的零件，如果你做了就知道有多少数据，我们的平台有这样的东西，可以把所有的东西都拿过来，把所有的模型、方式很快的简化，自动简化，半自动简化，有各种手段。装配关系自动展开了，这里面的效率提高是可想而知，是上千倍的，最关键是没有错误，因为我们有错误检查的程序，帮助客户检查。
   
    另外一个是多学科的仿真，主要是概念设计时候用，因为像航空航天、船舶也好，不是一个学科说的算，机身太厚，飞不起来，或者飞起来很费燃料，运输量就会降低，机动性能很差。刚才我们也聊到，如果我们国家想做自主研发，真正做到中国创造，概念设计是至关重要的。我们平时各个学科做好模板重用也可以，做多学科的优化，都可以重用。我们也做了很多的项目，仿真项目的数据信息，仿真任务的数据信息，仿真结果的信息，对这样的部件有结构分析、流体分析、方案一、方案二等等，这些数据都要管理的，还有多学科优化数据，都要进行相应的管理。同时平台提供可视化的手段，比如说管理人员，不一定非要装很多软件，才能看到结果，看到网格，有专门可视化的东西。但是我们强调知识的重要性，我们做项目，做的简化、模型，都是知识方面的东西，企业做流程也是知识方面的东西。我遇到这样的现象，一个工程师调走了，又来了一个工程师，所有的数据都不清楚。刚才说的仿真过程，我们可以把它当成一个模块，多学科的集成、流程、数据流、参数，简化规则，这些都是企业的仿真知识。一旦积累到一定程度，我们可以给企业做快速的仿真技术，做PS的技术，这个时候可以做到什么程度？工程师面对的是工程的有限元语言，面向的是工程化的语言，眼睛在哪里，只需要点到眼睛上就可以了，不用考虑别人说向下还是向上，是加在几何模型上还是加在有限元模型上。如果企业把这些知识积累到一定程度就可以做到这一点。我们在几个行业里面都可以做到这一点。

    还有各种各样的构建，快速搭建企业的模型，怎么缩短研发周期，都是企业关注的问题。这个是我们在国内做的一部分得成功案例（图1），大家可以看一下它的评价，像飞机研究所，显著提高了设计质量，效率这么高是我们没有想到的，按照行业的规范，做模型简化非常快。像汽车行业，模型拿过来以后，面向的都是工程语言，哪些是支撑，哪些是数据，一点击就可以了，一开始需要载荷模板，但是你的仿真的标准和规范制定了，就可以做到这一点。电子行业不一样，一个人做到底，跟很多的行业不一样，各个软件的之间的关系比较繁，他们比较头疼的问题，就是一个人用多种软件问题。航天研究所，原来好几天做一个方案，通过我们的介入，他们一天可以做好几个方案。锅炉压容器行业也一样，原来做一个分析，大概一个人做一周，现在只要几分钟。他们最头疼的是一会儿用MSE规范，一会儿用中国规范，一会儿用英国规范，评定的标准让人麻烦。我们把所有的规范通过仿真门户，不需要装仿真软件，完全就是傻瓜化的，因为这个行业有这样的特点，实际上我们在坐的行业都有这样特点的东西，但是不一定全部都可以解决。
 

图3 国内成功案例

    总之我们仿真平台，是源于企业实践的，因为我们比较了解，做了非常多的项目，我们知道企业最难受的是什么，哪些会造成质量的下降，这些都是企业急于解决的问题，一个平台的建设不是一朝一夕的事情，首先要解决最难受的点。2007年8月份我们进行了一个发布会，像航空航天很多专家都到会，对我们平台和原来实施的项目做了很好的评价。我们的目标是想回归到更多的企业上，为我们国内的仿真，为我们自主研发尽一份力。我们原来做的一期项目，现在二期项目都开始做了，做的面也广了很多，我们仿真平台主要包含几个模块，一个是仿真的门户，一个是流程的管理，还有多学科的优化，数据的管理，技术集成还有我们仿真知识管理，这是主要的模块，通过集成的手段，把我们常用的CAE、CAD软件协同起来，同时把常用的Office，其他的平台和管理系统都通过这个技术把它集成起来，供企业各部门和人员使用，打通它们之间的孤岛，最终的目的是增强企业的仿真能力。
   
    这里有几个特点，集成化、网络化、知识化、网格化，我们怎么充分把单位的硬件利用起来，我们的平台有专门的网格技术，非常容易实现客户化，上面没有我们的名字，因为是根据企业特定的，是一个非常好的门户和平台，有非常完整的质量体系。最后做一个总结，我们联合了世界上先进的平台技术和我们自己独特的技术，源于实践，回归到实践中去。谢谢。

    相关PPT下载：2007产品创新数字化峰会资料之13:精益研发中的协同仿真