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概述

近十几年来，仿真分析在产品设计研发过程中扮演着越来越重要的角色。仿真活动帮助企业提高了产品研发的效率、降低了成本、缩短了产品的上市时间。但是，如何大化的利用仿真分析带来的成果，在产品研发阶段实现设计仿真的协同研发，真正做到仿真驱动设计的研发模式是企业所需要解决的问题。

产品介绍

达索系统的SLM(Simulation Lifecycle Management)平台，基于接口的方式实现了对设计和仿真工具的集成，通过对设计模型和仿真数据的管理，平台可以固化产品的研发过程，实现知识经验的积累和重用；SLM平台具备对人员、角色、权限、任务、交付物的统一管理，在产品研发过程中可实现多专业、多部门、多人员进行协同研发；也可以与企业的其他应用系统进行集成，实现数据的交互和共享，避免数据孤岛的出现。

研发工具的集成

不用编写任何程序，SLM即可方便快捷地集成大部分设计仿真分析工具，包括商业工具和自编程序，进行文件级的数据传递。通过对文件进行参数级解析，以实现参数的自动化流转与传递。

仿真流程管理

SLM可把仿真过程中的不同活动组件，组装形成仿真分析流程，把仿真过程中的工具、方法、知识进行有效的集成和封装，形成面向复杂产品的专业设计向导，并能方便的控制流程运行，定义数据流向。该流程可直接转换成模板供重复使用。

数据管理

SLM能够完成数据结构管理、数据版本管理、数据权限管理等，还支持数据的可视化和数据的分析对比。

SLM具备可视化显示数据的功能，可以极大方便研发人员进行模型和仿真数据的查看，能在浏览器里面进行去轻量化模型的在线查看，实现模型的旋转、放大、缩小等操作。

SLM具有完整的数据对比分析功能，可以将不同工况、轮次的设计、分析数据进行对比分析，找到各项指标都满足要求的设计方案。

项目管理

SLM提供了单独的项目管理模块进行协同设计业务流程管理，可实现任务流程和项目管理一体化、任务流程的定义、项目任务分解与管理、任务执行与监控、项目任务进度查询及统计、项目的状态标识、交付物管理及审签、任务提醒与催办以及任务历程管理。项目管理模块可同协同仿真设计流程紧密结合。

外部系统集成

SLM完全基于J2EE架构，具有良好的集成性与开放性，满足了对PDM系统、TDM系统和LSF、PBS高性能计算系统在不同层次的集成要求。

应用&案例

中航工业飞机设计研究院利用SLM平台，构建出全机的数字化性能样机，基于平台实现了全面的仿真数据与业务流程及仿真流程管理，灵活、成熟的仿真流程搭建，强大的多专业数据追溯、查询与对比，设计数据与仿真数据的紧密集成与协同，从而减少了平台定制开发的工作。

利用仿真技术的方法来解释和预测真实世界的物理的行为被各行各业广泛使用，包括产品的性能特征、制造工艺过程或者基础性的研究在内的很多问题都可以进行仿真模拟。从我们旅行乘坐的汽车到每天工作和娱乐时使用的产品，到前几年还被人们认为是不大可能的治疗疾病的医疗设备，仿真所带来的好处无时无刻不在我们身边出现。当产品制造商投入巨大的资金来替换或更新产品、花费大量时间和人力来进行产品试制和设备测试的时候，仿真技术如果可以有效地利用，就可以在竞争中处于高人一筹的优势。 

SIMULIA SLM是基于PLM产品ENOVIA构架下的达索系统旗下的新产品，在即将到来的精益研发时代，它能在快速的系统和部件设计前提下管理协同仿真以便减少设计周期并带来产品创新。

一、SIMULIA SLM价值体现 

SIMULIA SLM在 “质量 – 生产力 – 再利用”的过程中实现价值.

    * 减少了工程师和设计人员所做的无价值附加性劳动（如查找数据等）。

    * 仿真过程需要更少的时间。

    * 提高仿真再利用以及仿真报告自动生成的能力。

    * 简便地侦测和预览由设计和/或其它范围动作所带来的更改，这种模型和设计数据上的同步可以减少出错的机会。

    * 仿真状态仪表盘视图可以减少在会议和准备报告上的时间花费。

二、SIMULIA SLM功能

SLM系统的核心，起初就已经设计好了一个SLM解决方案，以便拥有一个合适的架构来满足广泛且不断变化的信息技术(IT)环境集合的整合、部署及维护需要。一个高效的解决方案必须提供的四大功能元素：

从我们的经验得知，撇开任何阶段都需要的协同能力，其它的每一个元素对下一个来说都是必要的前提。没有匆匆就能做成的方案，更像是一个许多步骤的系统性集成，如果能够正确地遵循就能很快带来价值并且引领企业的革新，而企业革新可以使得仿真完全达到工程和商业的预期效果。我们将这些方案的元素概述如下。

2.1 各方协同

任何产品不可能在孤立的情况下创造出来的，仿真也需要配备起来成为团队中的一个部分。SLM的一个重要元素就是建立功能交叉的协同关系，以便在时间紧迫的情况下仍能保证创新以及产品设计、工艺设计的品质。在一个中央协同式工作环境中的多个团队之间共享、共存设计数据和仿真数据大有裨益——在这个环境中所有成员能够了解到知识财权，同时特定项目相关的其他同事的工作进度也将显示出来。更进一步讲，SLM的环境能够被不同集体下的需要数据来完成工作职责的用户很简便地运用。这些数据的三维视图表达为所有成员快速查找并理解仿真的数据和结果提供了一个直观的途径。

2.2 仿真数据管理

仿真数据的有效管理是SLM的重要的基础性工作。多年来一直坚持使用商业软件系统来管理数据的资深仿真从业人员现在也逐渐开始认识到，仿真在功能上的日趋成熟已经直接引领他们踏上其所属领域上重要意义的征途。

总的说来，一直致力于提供必要的数据管理工具来使仿真对其事业更加有效的信息技术(IT)部门，如今正努力将企业在经验上的财富带入一个新的境界。而所缺少的是这样的一些产品，它们组合了仿真所需要的深层次理解、仿真在企业中的角色，以及决定哪些数据和流程应该正常管理而哪些数据和流程需要留作特别处理等等这些知识。

SLM仿真数据管理的特点：

    * 可追踪和审查记录

    * 便利的书架式结构

    * 控制和持续改进

    * 备份和留档

    * 合作协同

    * 流程程自动化

当仿真数据进入仿真生命周期的不同阶段时，被分到6个不同的集合：

2.3 集成和流程自动化

当仿真数据得到管理并且应用软件整合到环境中去之后，公司就可以执行已验证仿真流程的自动化操作。自动化的工作流和过程模板提供了一个给个人、团队、系统传递数据的统一方法。SLM和物理测试结果的良好联系支撑着仿真技术的可信度，特别是开发新的方法和采用新型材料的时候。通过在SLM系统中整合和查询测试结果，并提供一些统计学相关的功能，SLM能够将物理测试和虚拟测试各自的世界关联起来。

2.4 决策支持

虚拟测试（仿真）的重要目标，就是通过传达满足功能需要的性能特征来为产品或工艺设计做出贡献。仿真可以提供由物理测试不能得到的认识，还可以在完善其它诸如成本、重量、耐用度、或者工艺周期等要素的时候，通过保证满足功能要求来为优化设计做出贡献。以上所提到的每一个解决方案要素（协同、仿真数据管理、集成和过程自动化）的根本动机就是为设计决策提供支持。

因此，SLM解决方案必须提供管理以下两个重要主题的功能：

2.4.1 工程目标

大部分成功的企业将“根据目标来设计”或“设计意向”的原理合并到开发过程当中去。所创建的功能要求必须满足能够被设计出来这个条件。满足了这一点，设计就能够得到优化。PLM系统为管理和跟踪功能要求提供了非常优秀的解决方案。这些解决方案的功能会通过SLM得到放大和扩展，以便更进一步开拓确切影响工程目标的深层次功能要求。

2.4.2 性能特征

性能特征是给定设计达到一个工程目标的能力记录，如仿真、物理测试或者传承下来的经验等方式的预测结果。一套SLM解决方案可以提供管理这些性能特征以及将这些特征与产品、工艺、仿真和工程目标相互联系的功能。

决策支持是这样一个过程，通过它将工程目标、性能特征以及支持论据等落实到负责做出关键产品或工艺设计决策的个人。在整个SLM视觉环境中，速度和可视化是决策支持的重要因素。当今，将仿真结果落实给决策者的决策支持工具大多不甚成熟，而且没有与商业过程的实际运作结合起来。

三、SIMULIA SLM技术特点

由于SLM界面基于网络浏览器，所以即使没有使用过SLM我们也了解其一些功能，概括起来SLM具有以下一些特点：

3.1 协同/仿真工作空间

能够创建一个协同的工作空间来形成一个团队并组织仿真数据。工作空间是一个文件夹的集合，包含一些文档和为了满足一个特定的商业需要而进行的仿真内容。工作空间的成员可以相互协作、共享信息以及为另外一个成员指定任务。无论什么时候，当工作空间或者工作空间的部件里面发生特定事件的时候，订阅服务都可以提供这样的通知。

3.2 搜索/导航

    * 精进的仿真搜索能力:

    1）搜索仿真、仿真活动、仿真文档、接口以及类型。

    2）通过仿真类型、仿真类型特征、名称、所属人、数据等等来过滤搜索。

    3）仿真: 包含特定零件, 产品或者文档

    4）仿真活动: 包含特定零件, 产品, 文档或者接口

    5）仿真文档: 处于特定的仿真当中, 仿真活动, 目录 …

    * 影响图: 运用影响图可以将仿真与仿真活动，以及与文档之间的关系用图形化的方式表达出来。

    * 文档能够直接从数据库中可视化。

3.3 执行

    * 执行引擎负责完成所有的仿真任务。

    * 一个仿真可以运行在仿真或活动层面，可以在本地计算机运行也可以在远程主机上运行。

    * 直接从仿真生命周期管理（SLM）来监视任务的执行。

    * 文件通过输出和输入规则来管理，这些规则在活动层面进行配置。

3.4 产品生命周期管理（PLM） 操作

SLM的标准操作对以下仿真客体和内容均可行：复制/删除、修正/修改、升级/降级、准入授权、更改所有权。

3.5  3DLive界面

    * 便捷的、内容广泛的专家式数据库查询并以多种方法让结果可视化

    * 表现为树或者转盘的导航器, 几何、网格以及结果的可视化表达

    * 显示在背景中的信息

     (所有权, 锁定, 版本…)

    * 对SLM直接开放

四、SIMULIA SLM的架构

SIMULIA SLM基于ENOVIA MatrixOne建立起来的，是一个可升级的、经过实际检验的的企业中枢平台，其架构具有如下特点：

    * 和PLM有相同的数据库：一个联合的平台可以统一和检索整个企业范围内有差别甚至是完全不同的数据。

    * 为获取知识财权以及在知识产权层面上部署商业流程而设的集成化底层结构：跨领域的PLM企业数据模式；适应于标准或非标准商业流程的平台。

    * 协同式的商业流程应用。

    * ENOVIA 3DLive / IP Navigator（智力知识产权导航器）：无处不在的数据接入和联合接口。

五、SIMULIA SLM的优势

SIMULIA SLM通过构架连接器与SIMULIA达索、第三方或用户的其它应用软件协同工作。这样可以配置不同类型的仿真方案并且在SIMULIA SLM的环境中进行处理。目前Abaqus统一有限元、CATIA和一些例如Nastran、HyperMesh、AcuSolve和STAR-CD等的第三方软件都提供连接器。用户也可以很简单的在其专业应用软件上配置连接器。综合起来SLM具有如下优势。