——數(shù)字軍工協(xié)同仿真技術(shù)應(yīng)用座談會(huì)紀(jì)實(shí)

記者：唐輝

仿真技術(shù)在目前軍工產(chǎn)品研制過程中有著非常廣泛的應(yīng)用，作為數(shù)字化技術(shù)的重要組成部分，其下一步的技術(shù)發(fā)展令人關(guān)注。2007年8月21日，來自國(guó)防科技工業(yè)仿真領(lǐng)域的眾多專家代表齊聚數(shù)字軍工協(xié)同仿真技術(shù)應(yīng)用座談會(huì)。

中國(guó)航天科技集團(tuán)公司總工程師? 楊海成

在制造企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的過程中，計(jì)算機(jī)仿真一直是不可缺少的工具，它在減少損失、節(jié)約經(jīng)費(fèi)、縮短開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面發(fā)揮了巨大作用。制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，促使各國(guó)研究和應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，為計(jì)算機(jī)仿真的應(yīng)用提供新的舞臺(tái)，提出更高的要求。從發(fā)展的歷程來看，仿真技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域空前的擴(kuò)大，已從傳統(tǒng)的制造領(lǐng)域擴(kuò)展到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和銷售領(lǐng)域。而與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合所帶來的仿真平臺(tái)化、協(xié)同化、知識(shí)化、繼承化，是仿真技術(shù)在制造業(yè)中應(yīng)用的新趨勢(shì)。

北京航空制造工程研究所研究員? 岳中第

數(shù)字軍工對(duì)仿真技術(shù)的協(xié)同化需求：（1）多學(xué)科專業(yè)、多階段、多流程的綜合設(shè)計(jì)與協(xié)同仿真已成為CAE發(fā)展的主流方向與必然需求；（2）建立產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)制造過程的連續(xù)信息鏈（包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理與知識(shí)管理），并與產(chǎn)品統(tǒng)一模型關(guān)聯(lián)的CAE協(xié)同仿真技術(shù)相結(jié)合，已成為企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展的根本支撐技術(shù)；（3）隨著軍工數(shù)字化設(shè)計(jì)制造的深入，許多數(shù)字化的瓶頸問題顯現(xiàn)出來。
數(shù)字化軍工需要CAE協(xié)同化的仿真技術(shù)，協(xié)同化的CAE仿真技術(shù)更需要“數(shù)字軍工”這樣的應(yīng)用環(huán)境。

安世亞太公司總工程師? 梅林濤

現(xiàn)代企業(yè)研發(fā)技術(shù)的蓬勃發(fā)展使得CAD/CAE軟件百花齊放。這為企業(yè)帶來了很大的選擇余地，但同時(shí)也帶來了異構(gòu)的問題。企業(yè)在解決這些異構(gòu)問題的努力中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代研發(fā)技術(shù)的一大特點(diǎn)：CAD技術(shù)在趨同，而CAE技術(shù)則在求異。設(shè)計(jì)工具可以通過整個(gè)企業(yè)選擇同一種CAD系統(tǒng)而達(dá)到統(tǒng)一。但對(duì)于仿真來說，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。面對(duì)這種局面，保持企業(yè)核心技術(shù)多樣性的同時(shí)，建立協(xié)同研發(fā)環(huán)境的呼聲越來越高。

所謂“協(xié)同研發(fā)環(huán)境”，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)同研發(fā)平臺(tái)。該平臺(tái)將設(shè)計(jì)模型管理、研發(fā)技術(shù)管理、研發(fā)流程管理、多學(xué)科優(yōu)化、多物理場(chǎng)仿真、仿真數(shù)據(jù)管理及智力資產(chǎn)管理融于一身，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)的任何研發(fā)活動(dòng)。

西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所研究員? 寧振波

目前主要是構(gòu)建數(shù)字化研制體系的問題，美國(guó)的采購(gòu)機(jī)制從93年開始改變，采用模型－試驗(yàn)－模型－制造的研制流程，基于數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行模型分析和計(jì)算，然后評(píng)估這個(gè)產(chǎn)品的功能和性能。采購(gòu)體系的改變，逼迫研究單位的數(shù)字化的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、分析必須上層次，以適應(yīng)軍方采購(gòu)體系的數(shù)字化模型。這個(gè)方法一個(gè)是CAE技術(shù)的推進(jìn)，包括氣動(dòng)翼分析，包括強(qiáng)度分析，包括電磁場(chǎng)分析。這個(gè)技術(shù)提升帶動(dòng)了我們的數(shù)字樣機(jī)從幾何樣機(jī)向全幾何數(shù)字樣機(jī)，向功能和性能方面推進(jìn)，有這個(gè)基礎(chǔ)，軍方才能改變他們的采購(gòu)流程，軍方改變采購(gòu)流程能夠逼得企業(yè)改進(jìn)產(chǎn)品的研制體系。我認(rèn)為中國(guó)的國(guó)防科技工業(yè)研制體系，就應(yīng)該這樣發(fā)展。要提高軍工企業(yè)的研制水平，必須從軍方采購(gòu)開始。軍方采購(gòu)流程改變，才能促進(jìn)我們改進(jìn)，做大量的基于數(shù)字樣機(jī)的功能性分析、性能分析，最后用虛擬樣機(jī)做真實(shí)的全系列產(chǎn)品。我認(rèn)為，我們已經(jīng)走到93年美國(guó)的階段，應(yīng)該有大的變革，必須從軍方采購(gòu)開始。

四川航天技術(shù)研究院研發(fā)中心主任? 王昌軍

仿真數(shù)據(jù)如何管理是我們現(xiàn)在一個(gè)瓶頸問題。目前，航天的數(shù)據(jù)管理都是用**IDM，從圖紙、文檔都管理的比較好，通過**IDM的系統(tǒng)流程全部可以管起來，但是對(duì)仿真數(shù)據(jù)還是無法管理。目前的解決辦法是在仿真計(jì)算完成后，利用數(shù)據(jù)報(bào)告，也就是Word存檔，但是過程無法管理。下一步應(yīng)該針對(duì)**IDM與仿真軟件的集成開展研究，將仿真平臺(tái)的技術(shù)與航天實(shí)際情況有機(jī)融合。

中國(guó)航天科工集團(tuán)二院25所信息中心主任 宋鐵牛

現(xiàn)在國(guó)家提倡創(chuàng)新型體系的建立，如何構(gòu)建國(guó)防軍工的創(chuàng)新型體系？無非應(yīng)該從兩個(gè)方面來建立，一個(gè)是國(guó)家的政策引導(dǎo)，這是需求的牽引；另一個(gè)很重要的是技術(shù)的推動(dòng)。如何進(jìn)行技術(shù)推動(dòng)呢？要建立數(shù)字化的軍工，這是一個(gè)非常關(guān)鍵、重要的舉措。

成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所副總師? 周永

我們要把協(xié)同仿真這個(gè)概念限定一下，這樣考慮問題可能更實(shí)際一些。我認(rèn)為把它限定在企業(yè)內(nèi)部，或是去整合一個(gè)大的專業(yè)，或者是相關(guān)專業(yè)的CAE應(yīng)用，包括CAE應(yīng)用中的管理，包括知識(shí)化，流程等等。不要定位過大，在大專業(yè)或成熟的專業(yè)，相關(guān)的專業(yè)，高度的協(xié)同仿真，然后流程，包括優(yōu)化，特別是模型的關(guān)聯(lián)，知識(shí)的模板化，知識(shí)提取，知識(shí)管理等等，如何通過協(xié)同仿真平臺(tái)知識(shí)留下來，這才是我們需要去考慮還要做的事情。

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所副總?? 平麗浩

CAE在電子這方面也是非常重要的一部分。電子行業(yè)有自己的特點(diǎn)，不像航空航天那樣專業(yè)分工很細(xì)致，而電子行業(yè)是從CAD設(shè)計(jì)，分析，甚至到試驗(yàn)，基本上都是個(gè)人完成，同樣是經(jīng)驗(yàn)起主導(dǎo)作用，所以也想通過一些開發(fā)工作，或是集成平臺(tái)等工具將設(shè)計(jì)流程規(guī)范化，通過規(guī)范化提高設(shè)計(jì)仿真要求，以及專業(yè)間、元器件間的協(xié)同工作。PDM對(duì)產(chǎn)品狀態(tài)管理比較好，版本管理也比較成功，而仿真數(shù)據(jù)管理，在模塊化以后，可以從PDM衍生出一個(gè)子系統(tǒng)，把模塊過程當(dāng)中的仿真數(shù)據(jù)管理起來，最終轉(zhuǎn)換成狀態(tài)數(shù)據(jù)放到PDM中。

西安近代化學(xué)研究所高工 馮偉

我們做火炸藥、彈藥產(chǎn)品，涉及到的專業(yè)比較多，仿真軟件也比較多，這樣一個(gè)流程怎么樣來協(xié)同？從合成到生產(chǎn)，到配方設(shè)計(jì)，到形成不同產(chǎn)品，怎樣協(xié)同實(shí)現(xiàn)？最關(guān)鍵的是配方設(shè)計(jì)，過去靠經(jīng)驗(yàn)，老專家退休，經(jīng)驗(yàn)難以保留下來。配方設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)性特別強(qiáng)，沒有定量的分析軟件，所以，協(xié)同仿真知識(shí)庫(kù)管理的用處非常大。

中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司系統(tǒng)工程研究所研究員? 趙礦所?

仿真過去是基于驗(yàn)證的手段，現(xiàn)在真正成為概念設(shè)計(jì)，模型化后，直接仿真得出一些配置參數(shù)，為設(shè)計(jì)服務(wù)。另一個(gè)是專業(yè)和仿真相脫離的概念，讓一個(gè)設(shè)計(jì)人員既懂業(yè)務(wù)又懂仿真很難，需要提供一個(gè)自動(dòng)化平臺(tái)，建模、運(yùn)行、管理、評(píng)估等等，對(duì)仿真知識(shí)較弱設(shè)計(jì)人員的也能使用，這樣才有利于發(fā)展。

北京航空材料研究院副總師?? 連建民

平臺(tái)很多，如何加速設(shè)計(jì)和制造的平臺(tái)應(yīng)用？在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)部門可以把一些新材料功能輸進(jìn)去，利用仿真計(jì)算，哪怕是這些材料還不是很成熟，看看能不能得到一些好的結(jié)果。這對(duì)我們國(guó)家尤其重要，因?yàn)橐郧昂芏嗖牧鲜沁M(jìn)口，數(shù)據(jù)都是別人提供的，但是由于目前的限制，已經(jīng)要求國(guó)產(chǎn)化，但是現(xiàn)在我們很多設(shè)計(jì)部門不敢用新材料，因?yàn)閿?shù)據(jù)不全，有了這個(gè)平臺(tái)，不但可以為設(shè)計(jì)提供支撐，還可以加速我們材料發(fā)展。

上海齊耀動(dòng)力技術(shù)有限公司副總經(jīng)理? 鄔彤

目前我們?cè)谠O(shè)計(jì)工具和手段上已經(jīng)比較完備，但是設(shè)計(jì)方式還是串聯(lián)式。國(guó)家提出新要求，要縮短新產(chǎn)品研制周期，所以我們感到并不是買了軟件就可以，必須要優(yōu)化研制流程，推進(jìn)協(xié)同設(shè)計(jì)。但協(xié)同對(duì)自身要求很高，必須要按流程來協(xié)同。過去沒有規(guī)范，放在個(gè)人腦子里，現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員在平臺(tái)上就能完成，不需要依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。要把過去的專家經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范或固化成模型存儲(chǔ)到協(xié)同平臺(tái)中去。

北京航天發(fā)射技術(shù)研究所底盤中心主任 朱學(xué)斌

我們?cè)谧鯟AD協(xié)同設(shè)計(jì)時(shí)，是在統(tǒng)一的模式下去裝配、去協(xié)調(diào)，所有的數(shù)據(jù)都放在服務(wù)器里，設(shè)計(jì)人員本機(jī)是沒有數(shù)據(jù)的。這樣就解決了在一個(gè)模型下裝配、一次裝配，然后大家各個(gè)分系統(tǒng)都能看到別人的狀態(tài)和進(jìn)度，同時(shí)數(shù)據(jù)的安全性也得到了保證。在這工作做完之后，我們?cè)谶M(jìn)行數(shù)據(jù)分析的時(shí)候，是做了幾個(gè)分階段的發(fā)布。當(dāng)然，隨著你做的工作越深入，發(fā)現(xiàn)的問題會(huì)越來越多，需要用不同的工具和手段去解決它。如果你沒有強(qiáng)大的基礎(chǔ)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)所想的都很空，你想要做時(shí)發(fā)現(xiàn)無從下手。

中國(guó)兵器工業(yè)系統(tǒng)總體部車輛室副主任? 劉進(jìn)

目前在仿真設(shè)計(jì)中，存在一些問題，第一個(gè)是仿真數(shù)據(jù)同源的問題，仿真模型之間一旦涉及到多學(xué)科的時(shí)候，如果數(shù)據(jù)不同源，那么精度無法保證。第二個(gè)就是如何盡快讓設(shè)計(jì)人員掌握仿真分析軟件，這是一個(gè)知識(shí)積累的問題。
所以我們要建立協(xié)同仿真平臺(tái)，將典型的分析過程，包括流場(chǎng)分析，震動(dòng)分析等，集成到協(xié)同仿真平臺(tái)里，作為基本分析模板，并通過協(xié)同仿真平臺(tái)盡量把前后處理統(tǒng)一起來。

中國(guó)兵器工業(yè)系統(tǒng)總體部信息中心主任 李戈楊

我們現(xiàn)在面臨的問題是在多個(gè)系統(tǒng)下，平臺(tái)發(fā)生了沖突，我們希望能有一個(gè)融合的、開放的平臺(tái)，數(shù)據(jù)協(xié)同問題，數(shù)據(jù)交換問題，應(yīng)該可以按照多個(gè)緯度進(jìn)行交換。
PDM是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的平臺(tái)，仿真平臺(tái)是設(shè)計(jì)過程的平臺(tái)，今后關(guān)鍵要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)平臺(tái)的交叉管理。

安世亞太公司副總裁 田鋒

我們公司自從決定進(jìn)行自主研發(fā)之后，提出一個(gè)戰(zhàn)略：我們所有的研發(fā)必須寄予用戶、寄予行業(yè)、寄予企業(yè)。基于這種需求才可能成功。我們要做的開發(fā)，一個(gè)要借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，再一個(gè)要借鑒我們中國(guó)的企業(yè)的實(shí)際需求。所以我們大量的去搞實(shí)施、搞調(diào)研、搞探討，這個(gè)探討的過程讓我們也受益匪淺。

文章轉(zhuǎn)載自《數(shù)字軍工》2007年第四期“視點(diǎn)聚焦”閱讀全文

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