采用SimManagaer构建SDM平台

采用SimManagaer构建SDM平台

基于SimManager的SDM管理平台,帮助FAW研发中心有效地协助企业解决了在新产品研制过程中CAE领域的技术挑战及瓶颈问题,在激烈的市场竞争中,为企业缩短了产品研制周期,降低了产品成本.

图1 MSC SimManager平台架构

基于SimManager的SDM管理平台，帮助FAW研发中心有效地协助企业解决了在新产品研制过程中CAE领域的技术挑战及瓶颈问题，在激烈的市场竞争中，为企业缩短了产品研制周期，降低了产品成本。

FAW存在的问题

中国第一汽车集团公司（以下简称为“FAW”）经过几十年的发展，早已成为中国汽车制造的龙头企业。在快速发展的过程中，FAW研发中心发现其在仿真业务的知识管理、项目质量及生产效率方面的现状已经不能满足业务的快速增长，主要体现在以下几个方面： 1.知识管理方面

（1）大量的仿真分析数据存储于个人计算机上，没有统一存储和按项目及数据属性分类归档，难以检索、共享和重复利用。这也导致了部门之间信息共享困难。

（2）已积累的大量各学科分析流程经验，缺乏标准化/规范化/文档化，无法有效推广利用，不能被更大范围的人员使用，仿真分析结果的一致性难以保证。 2.项目质量

对于大的车型或总成研发项目，多个部门和人员参与并产生众多分析任务，目前欠缺对分析任务进行监控的简便方式。

3.效率

大量常规化的重复工作降低分析工作效率，无法在新方法、新技术研究方面投入更多精力，不利于FAW在汽车研发方面保持领先的技术优势。

为了解决以上问题，FAW研发中心进行了广泛调研，最终选择了MSC公司的SimManager。MSC公司从2003年就认识到SDM技术是汽车行业的发展趋势，并与奥迪合作进行SDM平台的开发从而形成了现在的成熟产品SimManager。自从SimManager推出之后，MSC公司在全球已经成功地实施布署了类似的项目，客户包括大众、奥迪、宝马、标致雪铁龙和现代等。奥迪从2003年开始使用CAE-Bench系统管理各学科的仿真数据和流程。具体学科包括：NVH、碰撞（Crash）、乘员安全（OS）、头部冲击（HI）和行人保护（PP）。如今，奥迪使用SimManager已经将CAE-Bench I升级到CAE-Bench II。正是看中了SimManager是一个已被验证的可靠产品，能够很好地解决FAW研发中心面临的问题，同时能够适应将来的发展趋势，FAW研发中心最终决定采用SimManager并结合自身的需要来建设他们的SDM系统（SiMworks）。MSC SimManager平台架构如图1所示。

图2 将试验结果与仿真结果进行校核，优化仿真设计

系统解决方案 1.SDM系统

SDM用于创建、实施交互式自动化仿真流程，管理仿真分析流程相关的数据，检查、比较仿真结果，协调流程内参与者之间的合作。SDM能帮助企业多快好省地组织和执行仿真任务，全面系统地管理和利用仿真数据。

一个成熟的SDM系统应该具备以下基本功能：

（1）数据管理功能 SDM系统的主要功能是管理大量的仿真分析数据，评估众多分析结果。

（2）流程管理功能 在复杂产品的设计流程中，需要对产品的各个部分进行多学科交叉耦合分析，分析流程是否科学合理、是否会影响最终的分析结果，如何管理、优化整个分析流程也是SDM系统必须解决的问题。

（3）系统集成功能 SDM系统需要能够方便地与企业研发流程中的其他软件（如CAD/CAM/CAT等软件及PDM/PLM）进行无缝集成和有效协同，真正融入到产品研发流程中，及时有效地指导产品设计、制造和测试。

另外，SDM最关键的优势是：高效地管理复杂的海量数据；涉及多学科的仿真应用支持及跨系统的协同管理；可扩展性及系统架构。

图3 CAE模板库浏览

2.SimManager

SimManager是MSC公司针对SDM领域研发的新一代集数据管理和流程管理于一体的仿真业务框架系统，支持构建特定的企业级仿真业务管理平台。SimManager是基于标准、灵活且可扩展的面向服务架构（SOA），采用当今IT界新兴开放的接口定义标准和网络标准协议，协助企业通过仿真应用服务实现快速协同，管理数据和流程，能全面满足企业级高性能、多学科仿真需求的解决方案。它完全符合SDM的发展趋势： （1）规范化及开放的系统平台，支持SOA架构，便于系统集成及协同管理。

（2）建立完备的仿真数据管理及流程管理体系，达到SDM与CAD/PDM/TDM等系统的无缝集成，实现统一研发平台的建立。

（3）完善数据管理功能，既能高效地管理复杂的海量的仿真数据，还能建立仿真数据之间的谱系关系，同时管理仿真相关性能数据。

（4）“开箱即用”，实现将更多行业业务内容纳入平台，对不同行业用户通过简单配置即可使用的目标。 系统收益和效果

建成的SiMworks系统很好地解决了FAW研发中心在汽车研发过程中的知识管理、验证设计以及提高设计效率等问题。从前处理、求解、后处理到最后生成报告，CAE知识存在于CAE分析流程各个环节：CAE流

程输入：几何模型、网格模型、边界条件、上游分析输入、参考模型和检查表等；CAE流程输出：原始结果、关键结果、报告和性能参数。

系统构建了中心级的仿真管理平台框架并实施了部分科室专业仿真流程。中心级的仿真管理平台框架涵盖了系统及各专业通用的功能。而专业科室的分析流程是随着CAE技术和手段的不断完善逐步扩展和丰富的。成熟和规范的专业流程可以通过自动化的方式在平台中使用，提高工作效率；相对不成熟的分析流程也可以通过数据检入、检出功能按照存储数据规范将仿真数据保存到平台数据库，不影响数据和知识的积累。 系统针对产品性能指标或参数建立了存储、分类和查询对比的机制，同时也建立了试验数据与仿真数据的对比机制（见图2）。针对产品的仿真分析及试验测试，可以方便地实现仿真结果与试验结果的对比，便于实现仿真模型的调整以及建立对标的知识库。CAE模板库浏览如图3所示。

安全学科基于现有及后续可能的仿真分析进行了梳理，对BIW装配和后处理/报告生成采用了自动化的方式，极大提高了效率；发动机CFD分析方面，创造性地将成熟的气道分析模块化、自动化并封装在后台，供设计师作为成熟的工具使用，极大提高了对设计方案的评估效率；多体学科基于Adams应用工具，进行了二次开发，将K&C仿真分析进行规范化、标准化和一键化处理，提高了分析工程师的工作效率和方便性。 MSC SimManager的强大功能使FAW研发中心能够建成自己的SDM系统，更好地支持了其CAE研发的标准化、自动化和数据管理，最大限度地实现了产品研发过程中的工程价值。FAW研发中心希望随着此平台的深入使用，提升研发效率，从而在竞争中占据有利地位 结语

基于SimManager的SDM管理平台，FAW研发中心有效地协助企业解决了在新产品研制过程中的CAE领域的技术挑战及瓶颈问题，在激烈的市场竞争中，为企业缩短了产品研制周期，降低了产品成本。

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