制造企业仿真技术应用分析

    接下来介绍TDM的解决方案是怎么样的？TDM在实验室中做哪些事情？第一个是过程的管理，过程的管理分两类，一类就是任务的分解，还有一类就是节省；第二个是过程数据管理，非常重要，主要是怎么样建数据库的问题？数据库变化了，动态建数据库，我们做了动态建库的功能，老的数据库可以非常方便地加入到新的数据库中，一个实时，一个是数据怎么进去？包括过程设备的管理，因为做试验肯定要很多设备，所以我们有设备管理中心，做哪一类事情用到哪些设备关联自己？第三个，也是我们正在做的是试验的知识管理，知识是来来回回的过程，按照规范放进去，下次用的时候拿出来再编辑，编辑完了再放进去。总结起来就是三个管理：一个过程管理、数据管理、过程知识管理。

    我们做移动TDM，和航天做的，因为他们靶场上有移动，采集和控制，数据分析处理模块做得非常好，所以我们是开放式的东西，非常重要，让大家看得见摸得着，让实验室的人喜欢，所以实验解决方案。实验解决方案主要是流程。怎么审核的，任务怎么分解的？等等，在这个地方非常详细。

    解决方案积累的特色有：支持标准总线接口，包括1553B、PXI、PCI、VXI、RS232、RS485、IEEE488、IEEE1394、OPC、CAN等总线；支持著名厂商设备驱动接口，包括NI、SIEMENS、HORIBA、LMS、鸿格等厂商；支持非标自研驱动接口的定制，包括DCS、PLC等控制系统；ODS（Open Data Service）规范：数据模型及存储符合ASAM ODS规范标准，支持试验数据格式统一，且基于ASAM-ODS数据模型提供标准接口；服务器上分解工作，PAD上执行工作，服务器上汇总统计工作。

图9 多学科仿真解决方案

    多学科仿真的解决方案，解决方案包括硬件与支撑平台。支撑平台第一是任务分解，第二是每个任务怎么做？怎么做机上模板，机上模板怎么创建？数据知识怎么管？比如从PDM上下载了一个任务，第一件事情进行分解，分解了以后什么事情谁做？每件事用到模板，把模板拓展起来。任务的分解，还有这个任务怎么做？就是流程模板，主要是输入输出，非常灵活，每个地方都是一样的。第一任务分解非常具体，知识库里是否有任务分解的过程，有拖上来，有模板知识库，怎么想办法和工作流以及业务流紧密结合？不能把管理的要求和业务流程分离，不能从PDM上下载一个任务到商业系统做，做完了以后再上去很麻烦。我们所有的PDM系统和SBM仿真、事业TDM完全融合在一起，设置质量控制点。我们也建立很多库，如产品信息库、项目信息库、流程图等，用起来很方便。

    大家关心宏观计划就可以了，觉得某一个计划有问题马上到专业系统查看，从宏观到微观非常方便。仿真中模板库非常重要，水平比较高的人专门做模板传上去，让设计人员非常方便地下载模板，用模板。所以解决方案的第一个特点就是我们做很多组建，做很多机上模板，第二个轻量化服务，第三个是数据分析可视化。

四 对工程信息化的建议

    最后对工程信息化提一些建议，第一点工程信息化最重要的是积累，积累完了共享，这样才能提高效率。实际上每个单位的积累都是非常少的，其实积累可以创新，可以积累数据、模型和方法。我们把方法变成很好用的工具，把通用的软件也变成很好用的工具，把它变成一个个模板积累出来，让大家共享，做到自动化。

图10 仿真建设的四个阶段

    每个单位的仿真建设应该经历四个阶段，第一个阶段就是买工具，第二个阶段就是怎么样解决问题？最好的办法是在工具中做定制，变成专用软件，因为现在一个软件解决不了所有问题，如CAD、CFD软件，几个软件加上优化软件一起，把数据打通，第三个阶段把手工流程变成固化流程，固化流程再变成自动化的流程，自动化的流程再加入专家的经验，反复使用变成可靠的流程。可靠的流程就是所谓的规程，有了规程什么事好办了。

    我的理解虚拟水池怎么做？第一个来自仿真，就是计算，但比仿真高，就要做出规程。这个源于仿真，高于仿真，既然是水池，应该像物理水池一样做分析，物理水池怎么做试验？试验前有试验准备，试验后就是分析报告。虚拟水池也是一样，第一步做准备，怎么样做分析报告，怎么样分析？按照试验规程做试验求解。第二步像物理试验做心理试验。第三步全过程要可视化，现在可视化在我们所里看的很重，把仿真结果实时出来，但是很难，仿真没有办法实施，我们现在正在做虚拟水池这件事。

图11 试验建设的四个阶段

    试验第一个阶段每个单位都会做物理试验，交给别人报告，报告是数据文件，第二个阶段把数据文件保存出来，就是数据库，一部分做到了，还有一部分单位没有做到，第三个阶段就是TDM，把实验过程和实验过程的数据拿出来，最后一步数字化试验平台，这个很不容易做到，需要有了很多数据积累了再进行数据挖掘分析。

    本文根据中船重工702所CIO冷文浩先生在2015年中国制造业仿真技术应用研讨会上演讲内容整理而成，未经本人确认。