仿真流程管理的案例
直播預告 | 工藝仿真流程及數據管理體系建設方案
精彩直播預告
海克斯康仿真流程和數據管理軟件SimManager起始于1999年為德國BMW公司開發的仿真數據管理系統，2003年正式推出面向市場的商用化產品，后為眾多的知名企業進行開發、部署和應用。產品納入大量客戶的需求，涵蓋仿真數據管理、流程管理、知識管理、權限管理、外部集成等模塊。
隨著工藝仿真軟件的深入應用，越來越多的仿真數據得不到妥善管理，龐大的數據體系得不到有效利用，既降低數據有效性和復用性，也降低了產品研發效率。SimManager作為基于Web平臺的仿真流程和數據管理系統，可管理從項目啟動到最終報告生成的所有仿真數據和流程。使用SimManager，仿真分析過程將變得更加高效，保障了所有仿真數據的完整性和安全性，減少了產品優化的成本和縮短產品推向市場的時間。
本期海克斯康直播講堂請到了仿真平臺專家雒海濤老師為我們帶來海克斯康工藝仿真流程及數據管理體系建設方案，詳細介紹工藝仿真完整的研發體系及全過程閉環管理，任務協同及數據流轉，以及增強的多方案對比，更多精彩盡在海克斯康直播講堂，趕快報名吧！
10月18日 14:00
▲ 掃碼參與報名
立即預定
直播內容聚焦
?? 工藝仿真完整研發體系；
?? 工藝仿真全過程閉環管理；
?? 任務協同及數據流轉；
?? 增強的多方案對比。
雒海濤
海克斯康工業軟件仿真平臺專家
在CAE/SDM領域擁有多年經驗，長期工作在各仿真數據管理平臺（SDM）建設項目，特別是汽車行業仿真數據管理平臺建設領域。了解國內外客戶對仿真管理平臺的需求。和團隊一起基于海克斯康仿真數據管理產品SimManager，結合國內用戶需求，總結和開發出了一套適應國內用戶的仿真數據管理解決方案。
展開 仿真流程與數據管理 | 流程自動化加速數字化轉型
無論您專長從事哪個工程學科，都需要確保工作流程盡可能高效，才能在更短時間內交付日益復雜的產品。
對流程效率的追求很可能導致流程間的脫節，其中專門負責噪聲、振動和粗糙度（NVH）、熱-機械-電氣分析或安全評估等學科的特定工程師或小團隊創建了他們專屬的工作流程。如果不能全面考慮復雜產品設計與研發所需的眾多仿真流程，那么僅針對一個學科流程的改進很可能會妨礙其他學科流程。
數字化轉型成功的關鍵因素
通過仿真流程與數據管理進行虛擬產品研發
為了在多物理場仿真和多學科優化中開展協作，實現自動化并可發布多個重復性任務的工作流程以及仿真流程與數據管理（SPDM）變得至關重要。以下羅列一些能夠跨學科自動化和標準化的任務示例。
將某個學科的結果作為輸入傳遞到下一步操作中
后處理步驟、報告和結果提取
模型生成任務
比較替代方案以找出最優設計
后續優化在調整后的約束和目標下運行
將流程集成和設計優化與企業級SPDM相結合
解決協同工作相關難題的一種方案是將強大的流程集成與設計優化（PIDO）解決方案——Ansys optiSLang和由Aras支持的Ansys Minerva相結合。Minerva是一種企業級解決方案，能夠保障仿真數據安全并為工程團隊提供仿真流程和決策支持。
Minerva平臺能幫助您將仿真與設計團隊連接起來，而optiSLang則可以連接團隊成員使用的各種工具。二者結合后可幫助您在整個企業范圍內更廣泛地實現捕獲、自動化并部署仿真。
通過仿真實現數字化轉型
隨著企業越來越多地采用仿真以高效開發創新產品，實現整個企業的可視化便成為充分利用額外仿真數據的關鍵。
展開 仿真流程與數據管理 | 流程自動化加速數字化轉型
無論您專長從事哪個工程學科，都需要確保工作流程盡可能高效，才能在更短時間內交付日益復雜的產品。
對流程效率的追求很可能導致流程間的脫節，其中專門負責噪聲、振動和粗糙度（NVH）、熱-機械-電氣分析或安全評估等學科的特定工程師或小團隊創建了他們專屬的工作流程。如果不能全面考慮復雜產品設計與研發所需的眾多仿真流程，那么僅針對一個學科流程的改進很可能會妨礙其他學科流程。
數字化轉型成功的關鍵因素
通過仿真流程與數據管理進行虛擬產品研發
為了在多物理場仿真和多學科優化中開展協作，實現自動化并可發布多個重復性任務的工作流程以及仿真流程與數據管理（SPDM）變得至關重要。以下羅列一些能夠跨學科自動化和標準化的任務示例。
將某個學科的結果作為輸入傳遞到下一步操作中
后處理步驟、報告和結果提取
模型生成任務
比較替代方案以找出最優設計
后續優化在調整后的約束和目標下運行
將流程集成和設計優化與企業級SPDM相結合
解決協同工作相關難題的一種方案是將強大的流程集成與設計優化（PIDO）解決方案——Ansys optiSLang和由Aras支持的Ansys Minerva相結合。
展開 ANSYS | 仿真流程和數據管理有什么用？
隨著仿真工具在企業中的大規模、深入應用，大量的業務過程數據和其他相關數據產生了，于是，如何管理數據以及實現流程標準化，將成為未來企業部署仿真的重要關注方向。
功能完善的仿真流程和數據管理平臺，需要能夠實現仿真流程的控制和管理、仿真結果數據可視化、多學科協同仿真和綜合優化、平臺互通、決策支持等功能。
“Ansys Minerva 是實現仿真數據、知識管理，仿真業務展開以及協同的統一平臺環境。”
Minerva目前可實現保護關鍵仿真數據，并為各地區職能部門仿真團隊提供仿真流程和決策支持。可從本地和云端部署，并可為現有的工具和流程生態系統提供仿真和優化。
Ansys Minerva提供的仿真流程和數據管理
決策支持
借助基于角色的可配置儀表板快速獲取活動和通知快照，以此收集洞見，支持組織作出決策。
展開 
ANSYS | 仿真流程和數據管理有什么用？
隨著仿真工具在企業中的大規模、深入應用，大量的業務過程數據和其他相關數據產生了，于是，如何管理數據以及實現流程標準化，將成為未來企業部署仿真的重要關注方向。
功能完善的仿真流程和數據管理平臺，需要能夠實現仿真流程的控制和管理、仿真結果數據可視化、多學科協同仿真和綜合優化、平臺互通、決策支持等功能。
“Ansys Minerva 是實現仿真數據、知識管理，仿真業務展開以及協同的統一平臺環境。”
Minerva目前可實現保護關鍵仿真數據，并為各地區職能部門仿真團隊提供仿真流程和決策支持。可從本地和云端部署，并可為現有的工具和流程生態系統提供仿真和優化。
Ansys Minerva提供的仿真流程和數據管理
決策支持
借助基于角色的可配置儀表板快速獲取活動和通知快照，以此收集洞見，支持組織作出決策。
展開 2019仿真流程和數據管理高峰論壇邀請函
近年來，隨著硬件的提升以及仿真技術的發展，仿真在企業的產品研發以及創新實踐中，得到了越來越廣泛的應用。正如產品設計從紙質向3D計算機輔助設計的演變中PDM所產生的重要作用一樣，仿真的大規模應用催生了我們對統一的，便于協同的仿真環境的需求。SPDM —— Simulation Process and Data Management，應運而生。
ANSYS公司專注仿真數十年，具有業界最全面的仿真工具產品線，也很早便向客戶提供EKM平臺產品幫助用戶實現仿真業務流程的集成，仿真數據數據、工程知識的管理等。隨著基于模型的系統工程（MBSE）理念的普及以及嘗試，數字孿生（Digital Twin）等新技術的發展，ANSYS研發了新一代的SPDM平臺，既與EKM一脈相承，具備基本的仿真數據、流程、知識的管理，又有充分的擴展性、開放性，能夠很好的支持系統級一維模型與詳細三維模型的結合，實現多學科優化，支撐MBSE以及Digital Twin等新技術。
2019年1月22日，ANSYS正式宣布收購了最大的標準材料數據庫提供商Granta公司。SPDM平臺與材料數據庫的結合，將使客戶能更加方便的獲取準確的材料數據，幫助客戶提升仿真精度與效率。
4月26日，ANSYS將在杭州舉辦2019仿真流程和數據管理高峰論壇。通過此次論壇，我們將向與會嘉賓充分展示仿真流程、數據管理和ANSYS SPDM平臺的理念、功能，并通過現場操作演示，展現SPDM如何與我們的日常設計流程相結合。
展開 多學科協同仿真管理平臺SDMan
多學科協同仿真管理平臺SDMan針對多學科多專業的計算機仿真數據進行結構化管理、對仿真流程進行規范化管理、對仿真工具進行集成管理，實現多學科仿真過程的協同管理。平臺通過仿真流程管理功能實現多學科仿真任務的策劃，分配仿真任務給各學科的專業分析人員，實現任務之間的仿真數據傳遞。通過仿真流程模板可定義多學科耦合的仿真流程，支持串行、并行等流程執行方式。通過數據管理功能實現仿真過程數據的存儲、檢索、數據譜系和多方案多工況的對比。實現管理者、專業分析人員之間的多學科仿真任務協同和數據協同。
平臺提供基于B/S（瀏覽器/服務器）架構的Web訪問，以及基于C/S（客戶端/服務器）架構的本地客戶端訪問。Web訪問方式方便管理者通過瀏覽器對仿真項目的管理、仿真任務的策劃、資源的調配、仿真過程的監控、仿真文件的查看等。本地客戶端方式貼合仿真分析工程師的日常工作環境，可在客戶端集成仿真環境中調用封裝的工具軟件、執行仿真任務、上傳仿真結果等工作。
功能特色
功能特色
多學科協同仿真管理平臺核心的功能模塊包括仿真流程管理、仿真數據管理以及仿真工具集成，同時平臺具備仿真知識管理功能，用于管理仿真規范、仿真模板、仿真材料等，平臺可集成高算資源，仿真流程中的仿真求解任務可提交到高算平臺上。平臺具備完善的權限管理配置功能，滿足三員管理及保密功能。
多學科協同仿真管理平臺的核心功能模塊見下圖。
展開 Ansys Minerva 2023 R1最新功能：仿真流程管理、Icepak、Fluent工具支持
ANSYS Minerva是一款集成了仿真數據管理、可視化、協作和自動化工具的平臺。它可以使用戶更好地管理和利用仿真數據，實現全面的仿真工作流程和自動化的仿真過程。ANSYS Minerva不僅可以提高仿真工程師和設計師的工作效率，還可以降低產品開發成本和周期。
為什么選擇 Ansys Minerva
Ansys Minerva作為Ansys全新一代仿真數據和流程管理平臺，聚焦仿真業務執行過程中的數據、流程、工具、團隊等核心業務，擁有極佳的仿真用戶體驗，架構靈活，支持與企業產品研發流程進行緊密融合。
ANSYS Minerva的應用范圍非常廣泛，包含汽車工程、航空航天工程、醫療設備、能源行業
ANSYS MINERVA 的優勢
大規模仿真能力
ANSYS Minerva借助云計算平臺，可以同時支持大量用戶進行大規模的仿真分析，不僅能夠加速仿真計算，還能大幅降低計算成本。
多物理場協同仿真
ANSYS Minerva支持多個物理場的耦合仿真，能夠更全面地考慮設計參數的影響，并提供全面的仿真結果分析
數據可視化和分析
ANSYS Minerva提供先進的數據可視化和分析功能，能夠幫助用戶更直觀地理解仿真結果，從而更好地指導產品設計和優化。
靈活性和易用性
ANSYS Minerva采用云計算模式，用戶可以根據需要隨時增減計算資源，非常靈活。而且，ANSYS Minerva提供了友好的用戶界面和可視化工具，使得用戶可以輕松地進行仿真分析，即使是初學者也能快速上手。
展開 電池熱管理仿真流程及前處理技術
眾所周知，新能源汽車鋰離子電池的最佳工作溫度只在一個狹小的范圍，不僅其本身在工作時會產生熱量，而且還會受周圍環境溫度的影響，故需要高效的熱管理系統將電池維持在一定范圍內。而仿真分析應用于系統開發可以縮短開發周期和降低開發成本等。仿真一般分為零件級別的三維性能仿真和系統級別的匹配與策略仿真。今天開始首先來講講三維CFD仿真。
仿真流程
電池熱管理仿真流程與其他CFD或CHT仿真流程類似，主要基于產品數模對其進行必要的簡化（前處理），再對數模進行離散處理（劃分網格），然后對系統施加一定的邊界條件和選取適合的計算模型后，交由仿真軟件進行計算，最后對計算結果進行相應的處理，提取相關數據用于編寫分析報告（后處理）。流程歸納如下圖：
電池熱管理仿真問題，其實就是電子元器件散熱問題，只是這個電子元器件有幾個特殊性：數量眾多，結構復雜，發熱量還不均勻（隨時間變化）等，所以如何去平衡計算量（網格量）和計算時間，對于仿真工程師來說是個挑戰。比如下圖電池包，一共有36個模組，分上下兩層擺放，水冷系統采用“三明治”結構，下方水冷管還是口琴管結構，整個液冷系統較復雜，而且模組較多，對仿真前處理畫網格帶來很大的難度。
Audi e_tron電池包
好在市面上的商業CFD軟件都比較成熟，操作越來越便利性的同時，計算效率也大大提高，也算是為解決工程問題帶來了福音。常見的CFD軟件都能對電池進行熱仿真，比如：Star-ccm+，Fluent，Icepack, FloEFD，FloTHERM和TAItherm等等。雖然這些軟件仿真流程都相似，但也有各自的特點，有的所有流程都在一個界面下搞定，比如CD-adapco的Star-ccm+（現已被西門子收購），也有幾個軟件相互配合，發揮各自優勢的，比如ANSYS Fluent。
展開 更深入更快速的汽車CFD仿真流程
西門子工業軟件Converge期間的展覽會上展示了不同仿真平臺擁有的先進技術及不同平臺工具間的集成，結合其柔性的NX建模技術和測試設備，用端到端的數字線程連接各屬性模塊的性能仿真，實現汽車不同系統之間的相互通信，進而提高研發質量和效率，幫助汽車行業進行更深入，更快速的研發。這恰是本次會議的主題。
一個汽車CFD仿真案例分享
下面就FY20 Converge期間學到的一個汽車CFD仿真的成功應用案例進行分享。
北美汽車巨頭GM早在兩年多前就開始尋求更快速更經濟的汽車CFD仿真流程。試圖在CFD分析上運用單一工具平臺實現從CAD模型導入到結果輸出的快速流程，同時又能滿足設計變更后，CFD結果的快速響應。以此來節約數模的前處理，求解，后處理分別在不同工具間進行傳輸交換的時間以及設計變更帶來的重復工作。
西門子工業軟件Simcenter STAR-CCM+ 是完全集成化的單一CFD仿真工具平臺。可以快速建立標準自動化的仿真工作流程。這套流程將設計的變更提到網格生成之前，只需將改變后的數模在Parts導入時進行替代即可，后續的網格生成，求解計算和后處理在原有模板的基礎上進行一鍵更新。
GM原有的CAD設計軟件用的是西門子的NX，仿真數據和過程管理用的是Teanmcenter，而STAR-CCM+又被西門子收購，并入其Simcenter仿真平臺下。是否可以聯合CAD，TC和CFD分析一起建立完整的仿真管理流程，替代其之前分散的，效率不高的流程。2016年開始，即STAR-CCM+并購之初，GM和西門子工業軟件就布署基于CAD設計工具NX，數據管理工具TeamCenter和流體力學分析工具STAR-CCM+針對不同模塊屬性仿真應用方向的Campaigns。
典型的成功是熱管理的Soak工況仿真由原來的7周時間減少到7天。
展開 SLM—仿真過程與數據管理平臺
近年來，企業通過將仿真納入產品研發過程，來減少對試驗的依賴，縮短研發周期。利用仿真分析手段能夠更加深入地開展產品特性研究，通過設計 - 仿真 - 優化迭代，實現產品創新設計，提升產品設計質量。
達索系統SLM（Simulation Lifecycle Management）平臺，通過集成各領域的仿真工具、仿真計算資源和優化算法，對仿真工具、仿真流程、仿真數據、仿真知識進行統一管理，并通過項目任務管理模塊，實現多人員的在線協同研發，從而達到提升研發效率與產品研制質量的效果。
產品介紹
? 工具軟件集成
SLM 作為通用的仿真管理平臺，以組件封裝技術為基礎， 既可通過平臺內嵌的成熟接口組件實現與商業軟件的無縫集成，也可通過開放接口集成企業自研的仿真計算程序。
? 仿真流程管理
平臺支持用戶通過圖形化的仿真流程搭建界面，將仿真過程中應用的工具軟件進行有效地集成和封裝，并通過對仿真參數的解析和數據文件的加載以及各種控制方法的調用，可形成面向復雜產品的專業仿真流程。平臺還支持將成熟的流程固化形成模板，實現知識的復用。
? 仿真數據管理
平臺具備仿真數據結構管理、數據版本管理、數據權限管理等功能。仿真數據與仿真流程結合，基于流程的調度執行實現數據的自動加載與數據上傳，實現仿真過程中動態的數據管理過程。平臺還可將試驗數據與仿真數據進行一體化管理，實現仿真到試驗的數據對比分析。
? 多學科優化
平臺內嵌多種試驗設計方法與優化算法，用戶可通過算法選擇來驅動仿真流程自動迭代運行，從而實現設計方案的自動尋優。平臺也具備數據后處理和多方案對比選型的功能，幫助用戶進行理想設計方案的選取。
展開 
Simcenter STAR-CCM+汽車尾部除塵管理仿真流程
13
結語
以上案例，從求解模型設置的方面說明了汽車后輪除塵管理仿真在Simcenter STAR-CCM+中實現的具體過程。此仿真過程初始化瞬態流場的時間是20s，監測粒子的時間是6s。模型整體網格量在千萬級別，采用變動的時間步長，計算時間較快，完全滿足工程需求。
實際中，車身污染來源于“輪胎噴霧”，地面上含有污物的積水因為輪胎的高速旋轉、擠壓，水霧懸浮在輪胎尾渦里，伴隨著背景流場飛濺到車身上。車身側面污物主要來自前輪，車身背面的污物主要來自后輪。
那么仿真對實際有什么指導意義呢？根據一般工程經驗，輪胎飛濺泥水污染的優化方向一般有以下四種：
? 輪胎擾流板—控制車輪附近渦流
? 擋泥板—降低輪胎飛濺
? 底盤護板—為后部提供更平順的氣流
? 擴散器—可以改變渦流位置
除塵方案的添加直觀上會改善車身污染的問題，但同時會影響到車輛其它性能，比如空氣動力學指標。因此任何一種措施都不是絕對的，借助仿真手段可以做更多更廣地分析，兼顧更多的性能，以達到更優的性能。
文章來源：STAR CCM Online
展開 SLM——仿真過程與數據管理平臺
近年來企業通過將仿真納入產品研發過程來減少對試驗的依賴，縮短研發周期，同時也利用仿真分析手段來深刻認識產品特性，通過設計-仿真-優化迭代，實現產品創新設計，提高產品設計質量。達索系統SLM(Simulation Lifecycle Management) 平臺，通過集成各領域的仿真工具、仿真計算資源和優化算法，可對仿真工具、仿真流程、仿真數據、仿真知識進行管理，并通過項目任務管理模塊，可實現多專業人員的在線協同研發，從而達到提升研發效率與提升產品研制質量的效果。
產品介紹
1. 工具軟件集成
SLM 作為通用的仿真管理平臺，以組件封裝技術為基礎，即可通過平臺內嵌的成熟接口模塊實現與商業軟件的無縫集成，也可通過開放接口集成企業自研的仿真計算程序。
2. 仿真流程管理
SLM 平臺支持用戶通過圖形化的仿真流程搭建界面，將仿真過程中應用的工具軟件進行有效地集成和封裝，并通過對仿真參數的解析和數據文件的加載以及各種控制方法的調用，可形成面向復雜產品的專業仿真流程。平臺還支持將成熟的流程固化形成模板，實現知識的復用。
3. 仿真數據管理
平臺能夠完成仿真數據結構管理、數據版本管理、數據權限管理等。仿真數據與仿真流程結合，基于流程的調度執行實現數據的自動加載與數據上傳，實現仿真構成中動態的數據管理過程。平臺還可將試驗數據與仿真數據進行一體化管理，實現仿真到試驗的數據對比分析。
4. 多學科優化
平臺內嵌多種試驗設計方法與優化算法，用戶可通過算法選擇來驅動仿真流程自動迭代運行，從而實現設計方案的自動尋優。平臺也具備數據后處理和多方案對比選型的功能，幫助用戶進行設計方案的選取。
5.
展開 設計仿真 | 家電行業仿真數據管理平臺方案
03
缺少仿真規范和系統支撐
家電行業由于自身特點，當前仍有不少仿真分析沒有建立標準化分析清單和指標檢查規范，主要基于試驗或產品問題的被動分析；同時試驗或產品問題與仿真分析缺少數據追溯，不能有效實現問題清單閉環管理，缺少信息化系統的支撐；另外，常規重復性的工作耗時耗力、效率低，確少自動化支持。
解決方案
海克斯康家電行業仿真流程及數據管理解決方案包括：仿真分析規范管理、仿真數據管理、任務流程管理和工具軟件集成。
圖 1 SimManager總體解決方案
01
仿真分析規范管理
主要包括：分析清單管理、工況指標管理，以及標準模型和標準規范的管理。
02
仿真數據管理
主要包括：模型數據、結果數據、分析報告等仿真數據的管理，以及對問題清單的管理和建立問題跟蹤庫。通過不斷積累的輸入參數和仿真結果數據，利用機器學習，快速進行評估或優化。
圖 2風扇形狀對流量影響的快速預測
03
任務流程管理
任務流程管理主要包括：任務的發起、任務執行狀態的監控，已經標準流程的自動化后處理，以及仿真結果線上評估和報告自動生成，并通過和PDM/PLM系統集成，仿真人員獲取數模，快速進行設計方案評估，可以實現設計-仿真的業務協同。
圖 3通過和PDM集成實現設計仿真協同
04
工具軟件集成
主要包括：客戶端上的軟件集成以及與隊列系統上的軟件集成，并可封裝實現對仿真APP的集成，通過SimManager封裝成熟的部件仿真APP（如風扇噪聲仿真），設計人員可以調用APP，輸入相關參數，快速得到結果。
圖 4 SimManager封裝的風扇仿真APP
通過SimManager仿真流程及數據管理平臺建設，可達到幫助家電企業提升產品研發水平、提高產品設計質量和縮短產品研制周期的目的。
展開 Teamcenter Simulation在MBSE的應用系列——系統仿真數據管理
同時還提供了若干仿真工具集成的實例，包括：Simcenter Amesim、Simcenter Flomaster、Simcenter System Architect等仿真工具軟件。
圖6 集成Simcenter Amesim等系統仿真工具
3.3 系統仿真流程管理
Teamcenter Simulation提供工作流程設計器，實現以圖形化的方式創建工作流程模板，通過圖形化工作流程編輯器，以“拖－拉”操作完成工作流程的定義，建立針對系統仿真分析的流程管理系統。
圖7 系統仿真工作流程配置
針對產品研發流程進行梳理和提煉，在系統中定制和開發與系統仿真分析緊密相關的分析流程步驟，實現分析流程的標準化、規范化和自動化，提高數據流的管理效率。在執行流程時可按照流程步驟指示完成分析，且清楚顯示各步驟的成功完成、失敗、等待執行等信息。
3.4 其它關鍵能力
Teamcenter Simulation組織和管理從機械到控制工程的仿真數據，為系統工程師和架構師提供了在概念設計和系統架構、集成和驗證方面無縫協作的能力。通過綜合復雜的系統配置和創建產品架構來評估性能需求，實現基于模型的系統工程MBSE高效工作流程。為此平臺提供進行系統仿真模型生命周期管理的關鍵能力：
創建可重用的控制系統仿真模型庫
捕獲并利用系統仿真模型相關性
模型易于檢索，簡化部門和組織之間協作和通信
通過版本和分支管理實現并行和分布式模型開發
基于角色的模型訪問控制和發布
模型版本控制和工程屬性
4 總結
Teamcenter Simulation平臺為系統仿真模型協作開發提供了一個健壯、可擴展、經驗證的環境。
展開 