仿真标准与规范建设的前提是设计流程的仿真化改造。
设计就像打仗,打仗就得熟悉兵力布局、作战地形、行军路线和作战路线。设计流程就是反映设计地形和路线的地图。复杂产品的设计必然有着复杂的设计流程和大量设计活动,相当于有着错综复杂的地形和路线。如果缺少这样一张地图,从布局、行军到作战,必然处处受制。因此,设计流程既具有引领作用,又具有枢纽作用,同时又具有保障和管控作用。所谓兵马未动粮草先行,当我们清楚了作战地形和路线之后,我们可以在关键环节提前部署兵器,仿真工具就是这些兵器中的重要一类。经过仿真化改造的设计流程在本书中称为“综合设计流程”。
设计流程仿真化的具体方法是重新审视设计流程,找到仿真价值最大的环节,将正确的仿真技术嵌入其中。仿真最直接的价值是替代试验,所以传统上的试验环节往往是流程优化工作最先关注的地方。当然,仿真的最终目的是创新,而不是验证,所以在设计的早期,虽然没有太多试验活动,但仿真的价值却最大。
产品设计一般划分为方案论证阶段、概念设计阶段、技术设计阶段、试验验证阶段等。仿真在不同阶段的用途不同,例如:
·方案论证阶段——利用仿真进行快速论证。此时我们往往追求仿真的快速,不追求精确。
·概念设计阶段——利用仿真进行方案的快速验证。系统仿真和多学科仿真是主要手段。
·技术设计阶段——利用仿真完成关键设计参数的优化与确定。此处实物仿真是重点手段。
·试验验证阶段——尽管仿真的目的是替代试验,但在实践中必要的试验还需要保留,特别是某些行业规范要求如此。利用仿真可帮助规划试验方案,准确定位测试点,减少试错,精益地获得数据,用较少的次数达到试验目的,提升试验效率。
相同零部件的同类仿真分析在不同设计阶段的分析目的不同,因此,采用的技术、工具、仿真模型、网格的处理方式、结果的处理与评价等也各不相同。