引言企業(yè)協(xié)同概念一提出來，就像引發(fā)了世界大戰(zhàn)一般，用協(xié)同技術(shù)消除企業(yè)信息孤島的戰(zhàn)役，在世界各地的不同領(lǐng)域以各種形式打響。協(xié)同技術(shù)的供應(yīng)商和應(yīng)用企業(yè)都在這些戰(zhàn)役中受益。和任何一次世界大戰(zhàn)一樣，世界逐漸發(fā)展成兩個(gè)陣營(yíng)，一個(gè)是PLM，一個(gè)是ERP。但這次不同的是，這兩個(gè)陣營(yíng)不是相互對(duì)立，而是相輔相成。PLM支撐企業(yè)虛擬產(chǎn)品生命周期的管理，而ERP則支撐企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品生命周期的管理。兩者共同提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。也和任何一次世界大戰(zhàn)一樣，總有一些區(qū)域免受戰(zhàn)亂之災(zāi)。但這次不同的是，他們豁免的不是災(zāi)禍，而是惠澤。這個(gè)領(lǐng)域就是仿真。仿真作為促進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)，為企業(yè)創(chuàng)造巨大價(jià)值。但很多年來，企業(yè)在仿真方面的投資總是集中在單點(diǎn)技術(shù)的采購，這些技術(shù)只被少數(shù)專家用來對(duì)企業(yè)產(chǎn)品性能的進(jìn)行分析。仿真領(lǐng)域很多年來一直被企業(yè)協(xié)同所忽視，它就像一個(gè)“黑洞”，沒有與企業(yè)更廣泛部門和流程聯(lián)系起來，其他人員不能受益于此技術(shù)。仿真是屬于PLM陣營(yíng)的技術(shù)。PLM策略已經(jīng)把企業(yè)虛擬產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)很好地協(xié)同，唯獨(dú)留下了仿真。企業(yè)在進(jìn)行企業(yè)協(xié)同的過程中發(fā)現(xiàn)了研發(fā)信息化技術(shù)的一大特征：CAD/CAM/CAPP/PDM技術(shù)在趨同，而CAE技術(shù)則在求異。企業(yè)可以通過選擇同一種CAD/CAM/PDM系統(tǒng)而達(dá)到企業(yè)級(jí)協(xié)同。但對(duì)仿真來說，沒有一種仿真系統(tǒng)可以包打天下，每種工具都有其無法替代的價(jià)值。這個(gè)領(lǐng)域的協(xié)同的確有點(diǎn)復(fù)雜，無論企業(yè)還是開發(fā)商，能繞著

走就先繞著走。但技術(shù)越是百花齊放，帶來的異構(gòu)問題越嚴(yán)重，協(xié)同必要性越高。因此，仿真這個(gè)“黑洞”，必須被瓦解!協(xié)同仿真，將是企業(yè)協(xié)同的最后一場(chǎng)戰(zhàn)役，也是最重要的一場(chǎng)戰(zhàn)役!協(xié)同仿真目標(biāo)協(xié)同仿真的日標(biāo)有三個(gè)：一是提高仿真工作效率，使仿真作用最大化，充分發(fā)揮工具、流程與數(shù)據(jù)的潛能，完成以前無法完成的任務(wù);二是降低仿真工作難度，讓盡量多的人可以駕馭仿真技術(shù)，讓新手更早地進(jìn)入高產(chǎn)能狀態(tài)；三是將仿真引入到企業(yè)產(chǎn)品生命周期的整個(gè)階段，讓盡量多的人愿意且有可能介入到仿真流程，讓更多的人從仿真成果中受益。經(jīng)過對(duì)企業(yè)需求以及仿真技術(shù)現(xiàn)狀分析，我們認(rèn)為搭建仿真相關(guān)的企業(yè)級(jí)平臺(tái)是達(dá)成以上日標(biāo)的手段，這個(gè)平臺(tái)應(yīng)該包括以下六個(gè)方面的技術(shù)：仿真項(xiàng)日管理、仿真流程集成、仿真技術(shù)集成、多學(xué)科仿真、仿真數(shù)據(jù)管理、智力資產(chǎn)管理等等。:折柳.41W]■t.休牌力字:|:也:折柳.41W]■t.休牌力字:|:也in*.W就5桂電皿苗我rftIKvrH■7itft協(xié)同仿真目標(biāo)協(xié)同仿真目標(biāo)解析前文提出協(xié)同仿真的六大日標(biāo)，本節(jié)對(duì)這六個(gè)日標(biāo)給予解析。仿真項(xiàng)日管理長(zhǎng)期以來，企業(yè)總是把仿真作為產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)日的一個(gè)節(jié)點(diǎn)來看待，連子項(xiàng)日都算不上。但現(xiàn)在，尤其研制復(fù)雜產(chǎn)品的企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，把仿真作為項(xiàng)日來單獨(dú)管理越來越必要。一架飛機(jī)的研發(fā)過程，需要3000多個(gè)活動(dòng)來完成，而這些活動(dòng)中，有一半以上是仿真類活動(dòng)。這些活動(dòng)的進(jìn)展和銜接速度對(duì)型號(hào)研發(fā)速度的影響巨大。如果不用項(xiàng)日管理的思想來對(duì)仿真相關(guān)的人員、軟硬件、數(shù)據(jù)以及流程進(jìn)行統(tǒng)一管理，飛機(jī)這樣復(fù)雜產(chǎn)品的研制速度難以保障。利用企業(yè)級(jí)協(xié)同仿真技術(shù)，項(xiàng)日一開始便規(guī)劃研制對(duì)象的所有仿真活動(dòng)及人員，以及他們之間的銜接關(guān)系，例如輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、軟硬件、任務(wù)執(zhí)行人、起止時(shí)間等等，減少資源和人員的沖突，提高銜接效率，確保任務(wù)按時(shí)按質(zhì)完成。項(xiàng)目甘特圈仿真流程集成仿真流程集成其實(shí)是仿真項(xiàng)日管理的技術(shù)化實(shí)施。當(dāng)按照仿真項(xiàng)日管理的要求建立了工具、人員和數(shù)據(jù)之間的上下游關(guān)系之后，便自動(dòng)形成了仿真流程。這個(gè)流程中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)是仿真項(xiàng)日的一個(gè)任務(wù)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)中設(shè)定了輸入的信息和數(shù)據(jù)、輸出的信息和數(shù)據(jù)，以及完成這個(gè)任務(wù)所使用工具和人員。多個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)大的節(jié)點(diǎn)或子流程。子流程構(gòu)成主流程。在整個(gè)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)過程中，對(duì)于一個(gè)主流程，多個(gè)輔流程在同時(shí)執(zhí)行。這個(gè)流程的設(shè)計(jì)是自上而下的方式進(jìn)行。產(chǎn)品研發(fā)前期，企業(yè)集中制定仿真的主流程架構(gòu)、輔流程架構(gòu)以及各輔流程之間的數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系。在研發(fā)過程中，各流程職責(zé)部門細(xì)化本部門負(fù)責(zé)的子流程。這里，除了設(shè)計(jì)副流程的架構(gòu)，還要定義各節(jié)點(diǎn)中的微觀信息，譬如節(jié)點(diǎn)的出入數(shù)據(jù)、執(zhí)行人、工具、起止時(shí)間等。注意檢查副流程與主流程的接口完整，以確保流程最終啟動(dòng)時(shí)，主流程和輔流程的協(xié)同及流暢執(zhí)行。這個(gè)過程就是仿真流程集成。

仿真技術(shù)集成由于仿真技術(shù)的求異特性，企業(yè)中必須擁有多種仿真技術(shù)。仿真技術(shù)集成是針對(duì)企業(yè)的這種特點(diǎn)提供中間件技術(shù)，將各種仿真技術(shù)整合，不僅建立了各仿真技術(shù)之間的連接關(guān)系，而且形成一個(gè)統(tǒng)一的工作界面，所有仿真技術(shù)成為這個(gè)環(huán)境的后臺(tái)技術(shù)。在此環(huán)境中，工作人員無需在各種程序界面之間頻繁切換。這種集成不但將仿真技術(shù)之間進(jìn)行集成，還應(yīng)該包括必要的設(shè)計(jì)技術(shù)及數(shù)據(jù)的集成。設(shè)計(jì)技術(shù)集成包含這些集成技術(shù)：異構(gòu)CAD零部件的“鏈接”和重新裝配;仿真模型與設(shè)計(jì)模型的雙向參數(shù)互動(dòng);裝配關(guān)系自動(dòng)探測(cè)等。分析技術(shù)集成包括這些集成技術(shù)：讀寫各種仿真軟件的網(wǎng)格文件；快速解讀異構(gòu)CAE軟件的復(fù)雜模型；異構(gòu)CAE“死網(wǎng)格”參數(shù)化“再生”技術(shù)；異構(gòu)CAE網(wǎng)格模型的重新裝配；異構(gòu)CAE軟件間的多物理場(chǎng)耦合仿真等。PnxE&:疏KbiWnlcc■:MiMPnxE&:疏KbiWnlcc■:MiMr.Ufl-D仿真技術(shù)集成.WSYSNASTRANAOTODYNCFXFl岫FEKO多學(xué)科仿真對(duì)于大型復(fù)雜產(chǎn)品，采用多種學(xué)科的仿真工具對(duì)其進(jìn)行模擬是很常見的。多學(xué)科仿真需要關(guān)注兩個(gè)問題：一是多學(xué)科優(yōu)化，二是多物理場(chǎng)耦合。產(chǎn)品優(yōu)化是企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的終極日標(biāo)。每種學(xué)科的優(yōu)化都有各自的日標(biāo)，但每個(gè)學(xué)科都達(dá)到最優(yōu)是不現(xiàn)實(shí)的，需要在各種學(xué)科之間尋求平衡，使得產(chǎn)品在所有學(xué)科都達(dá)到較優(yōu)，整體性能達(dá)到最優(yōu)。這就是多學(xué)科優(yōu)化。多物理場(chǎng)耦合是多學(xué)科仿真的高級(jí)形式。也即是說，多物理場(chǎng)耦合計(jì)算一定是多學(xué)科的，而多學(xué)科仿真則不一定是耦合的。對(duì)于各場(chǎng)之間不能解耦的強(qiáng)耦合問題，需要應(yīng)用多場(chǎng)耦合技術(shù)來進(jìn)行求解。典型的例子是飛機(jī)飛行，氣流會(huì)對(duì)機(jī)身和機(jī)翼產(chǎn)生壓力，這種壓力會(huì)引起結(jié)構(gòu)的變形，該變形反過來會(huì)影響氣流的分布，這就是他們之間的耦合。辨柑E化飛機(jī)整機(jī)的多學(xué)科憂化流程辨柑E化飛機(jī)整機(jī)的多學(xué)科憂化流程I : 匚*& 二（―區(qū)[一石5S』—]仿真數(shù)據(jù)管理在沒有有效的仿真數(shù)據(jù)管理（EDM）之前，仿真人員個(gè)人在管理這些數(shù)據(jù)，這種管理方式總是導(dǎo)致數(shù)據(jù)的孤島、錯(cuò)版、遺忘甚至丟失。而仿真數(shù)據(jù)的特殊性要求采用特殊方式管理，這在企業(yè)的研發(fā)體系中

還是新課題。仿真數(shù)據(jù)比較復(fù)雜，常見的數(shù)據(jù)有：幾何模型、網(wǎng)格模型、載荷工況、邊界條件、腳本、計(jì)算結(jié)果、仿真報(bào)告等。仿真強(qiáng)烈的流程特征決定了仿真行為之間嚴(yán)密的邏輯關(guān)系，也決定了仿真數(shù)據(jù)之間的邏輯特征。因此，EDM與PDM的最大區(qū)別是：EDM側(cè)重于對(duì)過程數(shù)據(jù)的管理，而PDM則側(cè)重于對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)的管理。EDM采用BOE(BillOfEngineering)來記錄這種過程與邏輯。為了保證大型仿真數(shù)據(jù)的操作效率，EDM采用FTP方式檢入檢出和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)之間存在千絲萬縷的聯(lián)系，因此EDM無論多么完善，都需要和PDM建立緊密接口。只有這樣，協(xié)同仿真平臺(tái)和企業(yè)PLM策略才能形成統(tǒng)一整體。B三-E?T，=5fX許WB三-E?T，=5fX許W2親?三?X-?uba?3?*33?￡仿真數(shù)據(jù)管理智力資產(chǎn)管理仿真智力資產(chǎn)管理(SIAM:SimulationIntelligentAssetManagement)是協(xié)同仿真技術(shù)最關(guān)注的內(nèi)容之一，該技術(shù)對(duì)分析專家的知識(shí)進(jìn)行獲取、保留和重新利用。仿真分析為企業(yè)帶來的價(jià)值有目共睹，但對(duì)同一個(gè)問題，不同的使用者對(duì)問題的理解不同，模型化方案不同，導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果也不同。分析專家可以到得相當(dāng)有指導(dǎo)價(jià)值的結(jié)果，但初學(xué)者卻不能。究其原因，其實(shí)只有一條，那就是，分析專家的智力資產(chǎn)沒有得到保存和重新利用，所有的人員都必須從頭開始積累經(jīng)驗(yàn)，形成很大浪費(fèi)。特別是隨著專家的退休、離職和突然亡故，這些知識(shí)便消失殆盡。智力資產(chǎn)庫的建立，就是將分析專家將經(jīng)驗(yàn)整理出來，形成分析規(guī)范，要求所有的分析人員遵照?qǐng)?zhí)行，使得仿真工作統(tǒng)一在分析專家的級(jí)別上。仿真相關(guān)的智力資產(chǎn)有許多種：仿真數(shù)據(jù)庫，每個(gè)產(chǎn)品的仿真數(shù)據(jù)對(duì)將來產(chǎn)品的開發(fā)有巨大指導(dǎo)意義。當(dāng)仿真數(shù)據(jù)積累量足夠多，可形成規(guī)律性的結(jié)論。仿真流程庫，不同企業(yè)或行業(yè)，采用的仿真技術(shù)及仿真流程可能是千差萬別的。但對(duì)于具體企業(yè)和行業(yè)，需要仿真的產(chǎn)品及其仿真類型是有限的，特別是對(duì)于同一體系的產(chǎn)品，即使產(chǎn)品的拓?fù)湫螤畈煌?，但他們的仿真流程通常是相同的。因此，針?duì)同一企業(yè)和行業(yè)進(jìn)行仿真流程庫的建立是非常有意義的。設(shè)計(jì)規(guī)范庫，作為工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)規(guī)范是人們長(zhǎng)期工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，是一項(xiàng)珍貴的智力資產(chǎn)。將規(guī)范中的工程材料、型鋼、特種板、工程載荷、校核規(guī)范等數(shù)據(jù)入庫，在仿真工程中直接調(diào)用，而無需翻閱手冊(cè)。仿真結(jié)果和校核規(guī)范的對(duì)比可以直接獲知設(shè)計(jì)的有效性。虛擬樣機(jī)庫。現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)絕大多數(shù)是變形設(shè)計(jì)，一個(gè)新產(chǎn)品中90%以上的零部件是在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)修改而成的。對(duì)于這些零部件，可以建立它們的仿真模型，模型包括幾何模型、網(wǎng)格剖分、載荷施加、分析設(shè)置及結(jié)果察看等設(shè)置，形成虛擬樣機(jī)部件庫。當(dāng)需要進(jìn)行分析的時(shí)候，只需修改尺寸參數(shù)，就可以直接投入求解。如果需要進(jìn)行整機(jī)仿真，則可以快速組裝形成虛擬整機(jī)。這在概念設(shè)計(jì)階段的快速選型非常有用，雖然沒有詳細(xì)設(shè)計(jì)模型，但我們?nèi)耘f可以快速把握未來產(chǎn)品的性能。機(jī)車轉(zhuǎn)向架仿真流程庫企業(yè)級(jí)特征協(xié)同仿真技術(shù)把仿真擴(kuò)到的整個(gè)企業(yè)。首先，傳統(tǒng)的仿真技術(shù)只在整個(gè)生命周期的仿真校驗(yàn)階段采用。采用協(xié)同仿真技術(shù)，對(duì)專家智力資產(chǎn)的重新利用，大大降低仿真應(yīng)用的技術(shù)門檻，仿真技術(shù)很容易地?cái)U(kuò)展到產(chǎn)品研發(fā)的整個(gè)階段，從概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、仿真校驗(yàn)和工藝規(guī)劃，都可以采用仿真技術(shù)。甚至產(chǎn)品研發(fā)的上下游部門也可因此而受益，譬如測(cè)試部門、市場(chǎng)營(yíng)銷部門和售后服務(wù)部門。一個(gè)極端的例子是，采購人員可能使用這些結(jié)果來確認(rèn)采購決定，銷售人員可能使用這一技術(shù)向客戶展示產(chǎn)品的未來性能和使用感受，即使是客戶更改需求，在該系統(tǒng)中也可以立即更改產(chǎn)品展示，促進(jìn)對(duì)客戶需求的快速反應(yīng)。這種特性還導(dǎo)致了另一個(gè)令人興奮的結(jié)果：通過把企業(yè)中更多的人加入到仿真技術(shù)的使用隊(duì)伍，仿真技術(shù)從“推動(dòng)”變成“拉動(dòng)”。過去，仿真人員在企業(yè)中的價(jià)值很難被人們廣泛理解。現(xiàn)在就不同了，仿真不僅在產(chǎn)品研發(fā)流程，甚至整個(gè)產(chǎn)品生命周期中都發(fā)揮作用。五協(xié)同仿真平臺(tái)所謂協(xié)同仿真平臺(tái)，是根據(jù)現(xiàn)代企業(yè)研發(fā)活動(dòng)的特點(diǎn)，整合所有研發(fā)工具，形成一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的、分布式的企業(yè)級(jí)協(xié)同環(huán)境。該平臺(tái)將前文所述的六大功能融會(huì)貫通，并充分利用企業(yè)分布式硬件資源和網(wǎng)格計(jì)算資源，支持企業(yè)的研發(fā)活動(dòng)。協(xié)同仿真平臺(tái)不應(yīng)只面對(duì)一個(gè)部門或工作組，而應(yīng)該是企業(yè)級(jí)（間）的平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)盟式跨域協(xié)同，可進(jìn)行企業(yè)級(jí)、企業(yè)間乃至全球化通信、協(xié)作及合作開發(fā)。采用J2EE作為開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)是理想選擇，該技術(shù)可保證平臺(tái)的企業(yè)級(jí)（間）特征。同時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)也應(yīng)該考慮采用國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，確保平臺(tái)保持長(zhǎng)的時(shí)間不落后。作為企業(yè)研發(fā)系統(tǒng)所有人員的工作平臺(tái)，該平臺(tái)應(yīng)該考慮全方位安全體系，如身份認(rèn)證和數(shù)字簽名、文件及關(guān)鍵數(shù)據(jù)的加密存儲(chǔ)及傳輸技術(shù)等，保證數(shù)據(jù)在企業(yè)級(jí)（間）訪問和共享的安全性。日前企業(yè)級(jí)仿真平臺(tái)有很多，都在一定程度上滿足企業(yè)的研發(fā)需求，對(duì)于這些平臺(tái)，有一個(gè)壞消息和一個(gè)好消息。壞消息是，沒有一家成熟平臺(tái)可以滿足企業(yè)所有的需求。好消息是，每一種需求都有合適的平臺(tái)和工具與之對(duì)應(yīng)?；诖爽F(xiàn)狀，安世亞太聯(lián)合世界上幾家提供協(xié)同仿真技術(shù)的公司，共同研發(fā)出了企業(yè)級(jí)協(xié)同仿真平臺(tái)——PERA。PERA平臺(tái)是可以滿足企業(yè)完整需求的協(xié)同仿真平臺(tái)，圖中反映了這個(gè)平臺(tái)的架構(gòu)。更多的信息，請(qǐng)參考功公司的網(wǎng)站（/r/）或其提供的相關(guān)資料，此處不再贅述。六.既難又簡(jiǎn)的實(shí)施協(xié)同仿真平臺(tái)和其他企業(yè)協(xié)同平臺(tái)一樣，是需要實(shí)施的系統(tǒng)。實(shí)施人員根據(jù)企業(yè)的研發(fā)流程及仿真需求進(jìn)行實(shí)施定制，形成適合企業(yè)的工作平臺(tái)。但協(xié)同仿真平臺(tái)的實(shí)施難度相對(duì)于其他平臺(tái)（如ERP、

PLM等）來說，既高又低。難度高，表現(xiàn)在該平臺(tái)需要實(shí)施隊(duì)伍不僅具有過硬的IT知識(shí)，還需要熟悉各種研發(fā)工具，特別是仿真工具，同時(shí)能理解并幫助用戶梳理他們的研發(fā)流程；難度低，表現(xiàn)在該平臺(tái)實(shí)