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协同仿真的平台化之路

来源: 发布时间:2007 / 10 / 12

——数字军工协同仿真技术应用座谈会纪实

记者:唐辉

仿真技术在目前军工产品研制过程中有着非常广泛的应用,作为数字化技术的重要组成部分,其下一步的技术发展令人关注。2007年8月21日,来自国防科技工业仿真领域的众多专家代表齐聚数字军工协同仿真技术应用座谈会。

中国航天科技集团公司总工程师  杨海成

在制造企业产品设计和制造的过程中,计算机仿真一直是不可缺少的工具,它在减少损失、节约经费、缩短开发周期、提高产品质量等方面发挥了巨大作用。制造业竞争的日趋激烈,促使各国研究和应用先进制造技术。先进制造技术的应用和发展,为计算机仿真的应用提供新的舞台,提出更高的要求。从发展的历程来看,仿真技术应用的领域空前的扩大,已从传统的制造领域扩展到产品设计开发和销售领域。而与网络技术结合所带来的仿真平台化、协同化、知识化、继承化,是仿真技术在制造业中应用的新趋势。

北京航空制造工程研究所研究员  岳中第

数字军工对仿真技术的协同化需求:(1)多学科专业、多阶段、多流程的综合设计与协同仿真已成为CAE发展的主流方向与必然需求;(2)建立产品数字化设计制造过程的连续信息链(包括产品数据管理与知识管理),并与产品统一模型关联的CAE协同仿真技术相结合,已成为企业产品创新发展的根本支撑技术;(3)随着军工数字化设计制造的深入,许多数字化的瓶颈问题显现出来。
数字化军工需要CAE协同化的仿真技术,协同化的CAE仿真技术更需要“数字军工”这样的应用环境。

凯发k8国际公司总工程师  梅林涛

现代企业研发技术的蓬勃发展使得CAD/CAE软件百花齐放。这为企业带来了很大的选择余地,但同时也带来了异构的问题。企业在解决这些异构问题的努力中,发现现代研发技术的一大特点:CAD技术在趋同,而CAE技术则在求异。设计工具可以通过整个企业选择同一种CAD系统而达到统一。但对于仿真来说,没有一种仿真系统可以包打天下,每种工具都有其无法替代的价值。面对这种局面,保持企业核心技术多样性的同时,建立协同研发环境的呼声越来越高。

所谓“协同研发环境”,是根据现代企业研发活动的特点,整合所有研发工具,形成一个基于网络的、分布式的企业级协同研发平台。该平台将设计模型管理、研发技术管理、研发流程管理、多学科优化、多物理场仿真、仿真数据管理及智力资产管理融于一身,并充分利用企业分布式硬件资源和网格计算资源,支持企业的任何研发活动。

西安飞机设计研究所研究员  宁振波

目前主要是构建数字化研制体系的问题,美国的采购机制从93年开始改变,采用模型-试验-模型-制造的研制流程,基于数字样机进行模型分析和计算,然后评估这个产品的功能和性能。采购体系的改变,逼迫研究单位的数字化的设计、制造、试验、分析必须上层次,以适应军方采购体系的数字化模型。这个方法一个是CAE技术的推进,包括气动翼分析,包括强度分析,包括电磁场分析。这个技术提升带动了我们的数字样机从几何样机向全几何数字样机,向功能和性能方面推进,有这个基础,军方才能改变他们的采购流程,军方改变采购流程能够逼得企业改进产品的研制体系。我认为中国的国防科技工业研制体系,就应该这样发展。要提高军工企业的研制水平,必须从军方采购开始。军方采购流程改变,才能促进我们改进,做大量的基于数字样机的功能性分析、性能分析,最后用虚拟样机做真实的全系列产品。我认为,我们已经走到93年美国的阶段,应该有大的变革,必须从军方采购开始。

四川航天技术研究院研发中心主任  王昌军

仿真数据如何管理是我们现在一个瓶颈问题。目前,航天的数据管理都是用**IDM,从图纸、文档都管理的比较好,通过**IDM的系统流程全部可以管起来,但是对仿真数据还是无法管理。目前的解决办法是在仿真计算完成后,利用数据报告,也就是Word存档,但是过程无法管理。下一步应该针对**IDM与仿真软件的集成开展研究,将仿真平台的技术与航天实际情况有机融合。

中国航天科工集团二院25所信息中心主任 宋铁牛

现在国家提倡创新型体系的建立,如何构建国防军工的创新型体系?无非应该从两个方面来建立,一个是国家的政策引导,这是需求的牵引;另一个很重要的是技术的推动。如何进行技术推动呢?要建立数字化的军工,这是一个非常关键、重要的举措。

成都飞机设计研究所副总师  周永

我们要把协同仿真这个概念限定一下,这样考虑问题可能更实际一些。我认为把它限定在企业内部,或是去整合一个大的专业,或者是相关专业的CAE应用,包括CAE应用中的管理,包括知识化,流程等等。不要定位过大,在大专业或成熟的专业,相关的专业,高度的协同仿真,然后流程,包括优化,特别是模型的关联,知识的模板化,知识提取,知识管理等等,如何通过协同仿真平台知识留下来,这才是我们需要去考虑还要做的事情。

中国电子科技集团公司第十四研究所副总   平丽浩

CAE在电子这方面也是非常重要的一部分。电子行业有自己的特点,不像航空航天那样专业分工很细致,而电子行业是从CAD设计,分析,甚至到试验,基本上都是个人完成,同样是经验起主导作用,所以也想通过一些开发工作,或是集成平台等工具将设计流程规范化,通过规范化提高设计仿真要求,以及专业间、元器件间的协同工作。PDM对产品状态管理比较好,版本管理也比较成功,而仿真数据管理,在模块化以后,可以从PDM衍生出一个子系统,把模块过程当中的仿真数据管理起来,最终转换成状态数据放到PDM中。

西安近代化学研究所高工 冯伟

我们做火炸药、弹药产品,涉及到的专业比较多,仿真软件也比较多,这样一个流程怎么样来协同?从合成到生产,到配方设计,到形成不同产品,怎样协同实现?最关键的是配方设计,过去靠经验,老专家退休,经验难以保留下来。配方设计经验性特别强,没有定量的分析软件,所以,协同仿真知识库管理的用处非常大。

中国船舶工业集团公司系统工程研究所研究员  赵矿所 

仿真过去是基于验证的手段,现在真正成为概念设计,模型化后,直接仿真得出一些配置参数,为设计服务。另一个是专业和仿真相脱离的概念,让一个设计人员既懂业务又懂仿真很难,需要提供一个自动化平台,建模、运行、管理、评估等等,对仿真知识较弱设计人员的也能使用,这样才有利于发展。

北京航空材料研究院副总师   连建民

平台很多,如何加速设计和制造的平台应用?在设计阶段,设计部门可以把一些新材料功能输进去,利用仿真计算,哪怕是这些材料还不是很成熟,看看能不能得到一些好的结果。这对我们国家尤其重要,因为以前很多材料是进口,数据都是别人提供的,但是由于目前的限制,已经要求国产化,但是现在我们很多设计部门不敢用新材料,因为数据不全,有了这个平台,不但可以为设计提供支撑,还可以加速我们材料发展。

上海齐耀动力技术有限公司副总经理  邬彤

目前我们在设计工具和手段上已经比较完备,但是设计方式还是串联式。国家提出新要求,要缩短新产品研制周期,所以我们感到并不是买了软件就可以,必须要优化研制流程,推进协同设计。但协同对自身要求很高,必须要按流程来协同。过去没有规范,放在个人脑子里,现在设计人员在平台上就能完成,不需要依靠个人经验。要把过去的专家经验,转换成数据设计规范或固化成模型存储到协同平台中去。

北京航天发射技术研究所底盘中心主任 朱学斌

我们在做CAD协同设计时,是在统一的模式下去装配、去协调,所有的数据都放在服务器里,设计人员本机是没有数据的。这样就解决了在一个模型下装配、一次装配,然后大家各个分系统都能看到别人的状态和进度,同时数据的安全性也得到了保证。在这工作做完之后,我们在进行数据分析的时候,是做了几个分阶段的发布。当然,随着你做的工作越深入,发现的问题会越来越多,需要用不同的工具和手段去解决它。如果你没有强大的基础,你会发现所想的都很空,你想要做时发现无从下手。

中国兵器工业系统总体部车辆室副主任  刘进

目前在仿真设计中,存在一些问题,第一个是仿真数据同源的问题,仿真模型之间一旦涉及到多学科的时候,如果数据不同源,那么精度无法保证。第二个就是如何尽快让设计人员掌握仿真分析软件,这是一个知识积累的问题。
所以我们要建立协同仿真平台,将典型的分析过程,包括流场分析,震动分析等,集成到协同仿真平台里,作为基本分析模板,并通过协同仿真平台尽量把前后处理统一起来。

中国兵器工业系统总体部信息中心主任 李戈杨

我们现在面临的问题是在多个系统下,平台发生了冲突,我们希望能有一个融合的、开放的平台,数据协同问题,数据交换问题,应该可以按照多个纬度进行交换。
PDM是产品结构的平台,仿真平台是设计过程的平台,今后关键要实现两个平台的交叉管理。

凯发k8国际公司副总裁 田锋

我们公司自从决定进行自主研发之后,提出一个战略:我们所有的研发必须寄予用户、寄予行业、寄予企业。基于这种需求才可能成功。我们要做的开发,一个要借鉴国外先进的技术,再一个要借鉴我们中国的企业的实际需求。所以我们大量的去搞实施、搞调研、搞探讨,这个探讨的过程让我们也受益匪浅。

文章转载自《数字军工》2007年第四期“视点聚焦”阅读全文