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仿真流程和(hé)數(shù)據管理(lǐ)對(duì)提高(gāo)仿真工(gōng)作(zuò)效率和(hé)積累仿真知(zhī)識的(de)作(zuò)用(yòng)越來(lái)越重要(yào)。本文(wén)首先分(fēn)析了(le)企業(yè)仿真過程中存在的(de)主要(yào)問(wèn)題，之後介紹了(le)ANSYS仿真流程數(shù)據管理(lǐ)平台ANSYS EKM的(de)産品架構和(hé)主要(yào)功能(néng)特點，并對(duì)該平台的(de)典型應用(yòng)做(zuò)了(le)簡要(yào)介紹。

1 引言

 近(jìn)十幾年(nián)來(lái)，仿真在産品設計(jì)研發過程中扮演者越來(lái)越重要(yào)的(de)角色，仿真活動幫助企業(yè)提高(gāo)了(le)産品研發的(de)效率，降低(dī)了(le)成本，縮短(duǎn)了(le)産品的(de)上(shàng)市(shì)時(shí)間(jiān)。各個(gè)企業(yè)也(yě)都(dōu)成立了(le)專門(mén)的(de)仿真部門(mén)，仿真人(rén)員(yuán)的(de)數(shù)量也(yě)大(dà)幅增加。伴随著(zhe)仿真工(gōng)作(zuò)的(de)深入和(hé)廣泛的(de)展開(kāi)，很(hěn)多(duō)問(wèn)題也(yě)浮現(xiàn)出來(lái)，造成仿真工(gōng)作(zuò)效率相(xiàng)對(duì)偏低(dī)，重複勞動多(duō)，仿真知(zhī)識無法進行(xíng)有(yǒu)效地(dì)積累和(hé)重用(yòng)等。總結其原因，大(dà)緻可(kě)分(fēn)為(wèi)以下(xià)兩方面：

數(shù)據管理(lǐ)問(wèn)題

企業(yè)在物(wù)理(lǐ)樣機(jī)設計(jì)階段，進行(xíng)的(de)仿真數(shù)量急劇(jù)上(shàng)升，由此産生(shēng)的(de)仿真數(shù)據也(yě)在急劇(jù)增長(cháng)，企業(yè)面臨如(rú)何管理(lǐ)這(zhè)些(xiē)仿真數(shù)據的(de)問(wèn)題；仿真分(fēn)析産生(shēng)的(de)數(shù)據文(wén)件(jiàn)較CAD系統的(de)數(shù)據文(wén)件(jiàn)更加龐大(dà)，同時(shí)仿真分(fēn)析還(hái)有(yǒu)非常複雜(zá)的(de)流程，這(zhè)使得(de)一(yī)般的(de)解決方案無法很(hěn)好(hǎo)解決仿真數(shù)據管理(lǐ)所面對(duì)的(de)問(wèn)題。而仿真數(shù)據無法進行(xíng)有(yǒu)效地(dì)管理(lǐ)，也(yě)導緻在仿真過程中形成的(de)知(zhī)識無法進行(xíng)有(yǒu)效積累，很(hěn)難實現(xiàn)知(zhī)識的(de)積累和(hé)重用(yòng)。

流程管理(lǐ)問(wèn)題

随著(zhe)産品結構複雜(zá)性的(de)不(bù)斷提高(gāo)，仿真問(wèn)題的(de)規模越來(lái)越大(dà)，涉及的(de)學科(kē)越來(lái)越多(duō)。往往一(yī)個(gè)大(dà)規模的(de)仿真問(wèn)題，涉及結構、流體(tǐ)、電(diàn)磁等多(duō)個(gè)學科(kē)，涉及的(de)軟件(jiàn)和(hé)程序甚至有(yǒu)幾十款之多(duō)，可(kě)能(néng)有(yǒu)數(shù)十名仿真人(rén)員(yuán)都(dōu)需要(yào)參與其中。這(zhè)樣，在仿真工(gōng)作(zuò)開(kāi)始之前制(zhì)定高(gāo)效的(de)仿真流程，并通(tōng)過有(yǒu)效手段保證仿真活動的(de)有(yǒu)效執行(xíng)，并将特定問(wèn)題的(de)仿真流程形成知(zhī)識并積累，是(shì)十分(fēn)重要(yào)的(de)工(gōng)作(zuò)。但(dàn)是(shì)目前并沒有(yǒu)非常有(yǒu)效地(dì)手段。

 ANSYS EKM正是(shì)針對(duì)上(shàng)述問(wèn)題提供的(de)仿真流程數(shù)據管理(lǐ)平台，該平台提供三個(gè)緊密耦合的(de)服務：流程管理(lǐ)、數(shù)據管理(lǐ)和(hé)系統管理(lǐ)，這(zhè)些(xiē)服務共同構成企業(yè)仿真解決方案。

2 仿真流程數(shù)據管理(lǐ)平台架構

ANSYS EKM是(shì)基于J2EE标準開(kāi)發的(de)應用(yòng)系統，具有(yǒu)柔性的(de)系統架構，能(néng)夠支持主流的(de)各種系統和(hé)環境。ANSYS EKM的(de)三層架構分(fēn)别提供仿真數(shù)據管理(lǐ)、仿真流程管理(lǐ)功能(néng)，并提供豐富的(de)開(kāi)發手段實現(xiàn)用(yòng)戶個(gè)性化(huà)定制(zhì)。

ANSYS EKM提供統一(yī)管理(lǐ)企業(yè)仿真數(shù)據的(de)服務器(qì)，并提供仿真數(shù)據——包括模型文(wén)件(jiàn)、結果文(wén)件(jiàn)、報(bào)告等的(de)上(shàng)傳下(xià)載、檢索、版本管理(lǐ)、元數(shù)據管理(lǐ)、數(shù)據報(bào)告等功能(néng)，能(néng)夠讓用(yòng)戶随時(shí)獲得(de)現(xiàn)在和(hé)曆史的(de)仿真數(shù)據信息，實現(xiàn)全方位仿真數(shù)據管理(lǐ)。

ANSYS EKM的(de)工(gōng)作(zuò)流系統規範了(le)仿真任務執行(xíng)，保證正确的(de)數(shù)據傳遞到(dào)正确的(de)仿真人(rén)員(yuán)，并且使仿真人(rén)員(yuán)工(gōng)作(zuò)目的(de)更加明(míng)确，從(cóng)而有(yǒu)效提高(gāo)仿真工(gōng)作(zuò)的(de)效率。

此外(wài)，EKM提供的(de)柔性擴展機(jī)制(zhì)能(néng)夠将特定仿真流程固化(huà)，簡化(huà)仿真過程。并能(néng)夠與企業(yè)現(xiàn)有(yǒu)應用(yòng)系統進行(xíng)集成，實現(xiàn)大(dà)規模應用(yòng)。

3 仿真流程數(shù)據管理(lǐ)平台主要(yào)功能(néng)

仿真流程數(shù)據管理(lǐ)平台ANSYS EKM主要(yào)包括三部分(fēn)功能(néng)：仿真數(shù)據管理(lǐ)、仿真流程管理(lǐ)和(hé)系統管理(lǐ)。

3.1 仿真數(shù)據管理(lǐ)

仿真數(shù)據的(de)主要(yào)特點是(shì)數(shù)據信息量大(dà)，數(shù)據種類多(duō)。仿真流程數(shù)據管理(lǐ)平台提供豐富的(de)仿真數(shù)據管理(lǐ)功能(néng)，能(néng)夠有(yǒu)效地(dì)對(duì)仿真數(shù)據進行(xíng)有(yǒu)效管理(lǐ)。

基本數(shù)據管理(lǐ)：平台提供基本數(shù)據管理(lǐ)功能(néng)。通(tōng)過一(yī)個(gè)統一(yī)的(de)網絡化(huà)數(shù)據庫進行(xíng)仿真文(wén)件(jiàn)的(de)集中存儲和(hé)管理(lǐ)，每個(gè)仿真文(wén)件(jiàn)按照(zhào)對(duì)象樹(shù)的(de)方式進行(xíng)保存，并提供基本數(shù)據管理(lǐ)操作(zuò)，如(rú)創建、查看(kàn)、更新、删除、拷貝、移動、重命名等等。平台提供仿真數(shù)據文(wén)件(jiàn)批量上(shàng)傳下(xià)載功能(néng)。

仿真信息（元數(shù)據）管理(lǐ)：平台提供仿真信息（元數(shù)據）提取，使用(yòng)者能(néng)夠根據仿真文(wén)件(jiàn)相(xiàng)關的(de)元數(shù)據了(le)解仿真文(wén)件(jiàn)的(de)大(dà)緻信息，而無需下(xià)載和(hé)打開(kāi)龐大(dà)的(de)仿真文(wén)件(jiàn)，從(cóng)而提高(gāo)仿真文(wén)件(jiàn)的(de)使用(yòng)效率。

高(gāo)級數(shù)據檢索：平台提供了(le)豐富的(de)數(shù)據檢索手段，保證仿真文(wén)件(jiàn)能(néng)夠被高(gāo)效利用(yòng)。平台提供對(duì)仿真數(shù)據的(de)模糊檢索和(hé)基于元數(shù)據的(de)結構化(huà)檢索，保證使用(yòng)者能(néng)夠快(kuài)速鎖定期望的(de)仿真數(shù)據。

數(shù)據權限管理(lǐ)：為(wèi)了(le)保證仿真數(shù)據的(de)安全性，平台提供了(le)細緻的(de)權限控制(zhì)功能(néng)，能(néng)夠提供具體(tǐ)到(dào)每個(gè)數(shù)據對(duì)象的(de)權限控制(zhì)，保證特定的(de)數(shù)據隻針對(duì)特定用(yòng)戶（組）開(kāi)放(fàng)。

數(shù)據版本控制(zhì)：平台還(hái)提供仿真數(shù)據的(de)版本控制(zhì)機(jī)制(zhì)，通(tōng)過檢入、檢出操作(zuò)實現(xiàn)對(duì)仿真數(shù)據進行(xíng)版本控制(zhì)，保證數(shù)據的(de)可(kě)追溯性。

3.2 仿真流程管理(lǐ)

仿真流程數(shù)據管理(lǐ)平台針對(duì)仿真活動中人(rén)與人(rén)之間(jiān)的(de)協同，提供了(le)流程管理(lǐ)功能(néng)。通(tōng)過流程管理(lǐ)，能(néng)夠将特定仿真任務進行(xíng)任務分(fēn)解，将每個(gè)具體(tǐ)的(de)仿真任務指派到(dào)人(rén)，仿真活動的(de)中的(de)每個(gè)執行(xíng)人(rén)都(dōu)需要(yào)登錄平台，領取分(fēn)配給其的(de)仿真任務并執行(xíng)任務，随後提交仿真結果。通(tōng)過這(zhè)一(yī)系列的(de)操作(zuò)，規範了(le)仿真活動的(de)執行(xíng)，提高(gāo)了(le)仿真活動執行(xíng)效率。

流程定義：平台提供可(kě)視(shì)化(huà)的(de)流程定義客戶端，支持用(yòng)戶通(tōng)過拖拽的(de)方式創建流程任務節點和(hé)節點之間(jiān)的(de)數(shù)據傳遞關系。并支持流程定義文(wén)件(jiàn)的(de)導入和(hé)導出，保證仿真流程以知(zhī)識的(de)形式存在于仿真數(shù)據庫中，以便後續重用(yòng)。

流程執行(xíng)引擎：平台提供流程執行(xíng)引擎驅動仿真流程的(de)流轉，自(zì)動實現(xiàn)任務之間(jiān)的(de)數(shù)據傳遞。平台中的(de)仿真流程支持人(rén)工(gōng)任務和(hé)自(zì)動任務。人(rén)工(gōng)任務要(yào)求任務的(de)執行(xíng)人(rén)登陸系統，根據系統的(de)提示完成分(fēn)配的(de)仿真任務，這(zhè)種方式具有(yǒu)很(hěn)大(dà)的(de)靈活性，仿真人(rén)員(yuán)隻需要(yào)提交相(xiàng)關的(de)仿真結果，而仿真過程則根據自(zì)己的(de)經驗和(hé)習(xí)慣完成。自(zì)動任務則将特定的(de)仿真過程封裝在後台，每當執行(xíng)到(dào)自(zì)動任務節點時(shí)，系統根據傳入的(de)數(shù)據自(zì)動調用(yòng)并完成仿真任務，同時(shí)提交預定義的(de)仿真數(shù)據，這(zhè)種方式的(de)優勢在于實現(xiàn)了(le)特定仿真任務的(de)自(zì)動化(huà)，形成了(le)可(kě)重用(yòng)的(de)仿真任務組件(jiàn)，形成了(le)企業(yè)仿真知(zhī)識的(de)積累。

流程監控：平台提供流程監控功能(néng)實現(xiàn)管理(lǐ)者對(duì)整個(gè)仿真過程的(de)總體(tǐ)監控，保證仿真工(gōng)作(zuò)能(néng)夠在可(kě)控的(de)範圍內(nèi)展開(kāi)。

3.3 系統管理(lǐ)及擴展

系統管理(lǐ)和(hé)擴展提供了(le)柔性的(de)框架保證平台能(néng)夠融入企業(yè)現(xiàn)有(yǒu)信息化(huà)系統中。

系統管理(lǐ)：仿真流程數(shù)據管理(lǐ)平台提供了(le)仿真人(rén)員(yuán)組織結構管理(lǐ)，能(néng)夠定義不(bù)同的(de)用(yòng)戶和(hé)用(yòng)戶組。同時(shí)提供一(yī)系列的(de)系統管理(lǐ)功能(néng)如(rú)系統日(rì)志(zhì)、郵件(jiàn)提醒設置等。

系統擴展：為(wèi)了(le)實現(xiàn)與企業(yè)現(xiàn)有(yǒu)系統的(de)融合，平台提供豐富的(de)二次開(kāi)發接口實現(xiàn)客戶化(huà)應用(yòng)的(de)定制(zhì)開(kāi)發。同時(shí)提供現(xiàn)成的(de)PDM數(shù)據接口，支持與PDM系統進行(xíng)數(shù)據同步。

4 典型應用(yòng) 

4.1 統一(yī)管理(lǐ)管理(lǐ)仿真數(shù)據

仿真數(shù)據文(wén)件(jiàn)數(shù)量多(duō)，容量大(dà)。ANSYS EKM提供專門(mén)的(de)仿真數(shù)據管理(lǐ)服務器(qì)，保證仿真數(shù)據的(de)集中管理(lǐ)。針對(duì)各類數(shù)據，EKM系統能(néng)夠自(zì)動抽取數(shù)據的(de)元信息，并支持通(tōng)過元信息進行(xíng)檢索。并通(tōng)過數(shù)據權限管理(lǐ)保證數(shù)據的(de)安全。同時(shí)，EKM提供專門(mén)的(de)接口與PDM系統和(hé)外(wài)部文(wén)件(jiàn)系統進行(xíng)數(shù)據同步，從(cóng)而形成立體(tǐ)化(huà)的(de)數(shù)據管理(lǐ)解決方案。

4.2 規範仿真分(fēn)析流程

利用(yòng)EKM能(néng)夠通(tōng)過定義流程模闆，将仿真任務進行(xíng)分(fēn)解，将具體(tǐ)分(fēn)析任務指派到(dào)各個(gè)分(fēn)析工(gōng)程師(shī)，并規範化(huà)分(fēn)析要(yào)求和(hé)數(shù)據信息傳遞，使仿真主管能(néng)夠對(duì)仿真任務進行(xíng)總體(tǐ)把握，仿真工(gōng)程師(shī)對(duì)自(zì)己的(de)任務也(yě)更明(míng)确，數(shù)據獲取也(yě)更加容易。同時(shí)，對(duì)于一(yī)些(xiē)固化(huà)的(de)分(fēn)析過程，EKM還(hái)提供自(zì)動流程功能(néng)，自(zì)動調用(yòng)仿真工(gōng)具執行(xíng)預定義的(de)分(fēn)析過程，實現(xiàn)高(gāo)效的(de)仿真分(fēn)析流程。

4.3 分(fēn)析模闆和(hé)應用(yòng)封裝

利用(yòng)EKM提供的(de)二次開(kāi)發接口，有(yǒu)經驗的(de)分(fēn)析工(gōng)程師(shī)能(néng)夠将一(yī)些(xiē)具體(tǐ)的(de)、流程化(huà)的(de)分(fēn)析過程進行(xíng)封裝，并形成圖形化(huà)的(de)界面。使用(yòng)者隻需要(yào)在界面上(shàng)輸入特定的(de)參數(shù)，就(jiù)能(néng)夠自(zì)動執行(xíng)分(fēn)析過程。這(zhè)樣既能(néng)夠降低(dī)仿真工(gōng)具的(de)使用(yòng)門(mén)檻，同時(shí)也(yě)能(néng)夠使高(gāo)水(shuǐ)平的(de)仿真工(gōng)程師(shī)能(néng)夠有(yǒu)精力完成更高(gāo)級的(de)仿真工(gōng)作(zuò)。使仿真工(gōng)作(zuò)能(néng)夠給企業(yè)帶來(lái)更多(duō)的(de)價值。