【V&V仿真验证管理系列】C-SDM产品虚拟性能样机管理

C-SDM 产品虚拟性能样机管理

---建立企业仿真性能大数据

    正向创新设计背景下对仿真性能的变革性要求

在逆向设计的时代，由于有原型样机的存在，逆向造型和性能试验是主要工作。仿真往往只用出问题时的Trouble-shooting工作；仿真由于对产品研发价值不高，因此在流程中处于可有可无的状态，对仿真的精度没有明确要求，对仿真规则没有研究和固化，导致对使用人员要求也很高，在寻找样机试验问题的Trouble-shooting过程中，仿真人员往往习惯于建立容易出现问题的关键部位模型，并试图通过对其仿真获得解决问题的思路。

而正向设计中，产品不存在原型样机，所有的性能研究必须在仿真阶段完成，否则样机和实验成本企业无法承担。此时，仿真必须起到预测性能，并优化设计的作用。 也是由于所有的性能预测都来自于仿真，所以要求每一个模型都必须对其进行置信度评估，并形成仿真规范，以便任何一个仿真人员都能够得到一致可靠的预测结果。正向设计的思路，就是建立产品完整层级体系的性能虚拟样机，因为只有低层级模型仿真准确，才能获得准确的高层级模型性能；各层级模型组合，才能准确预测新型号的性能。

             传统仿真和仿真数据管理的局限

传统仿真和仿真数据管理的局限主要体现在以下几个方面：

1）仿真置信度管理：传统仿真不考虑置信度评估和提升，仿真结果很难用于设计优化，也较少进入研发流程。

2）产品层级分解：没有层级和体系，局部仿真就事论事，其实高层模型精度往往来自于低层级模型的准确。 

3）性能分解主线：基于PLM结构树或者仿真工作流程进行数据管理，而不是按照性能分解主线进行。

4）仿真重用性：传统仿真管理的结果是零散的模型和数据，不仅仅单一模型结果无法重用，一个完整型号的仿真体系也无法重用。

5）界面和视图友好：无法按照型号人员、仿真专业、管理岗位等分类，进行专业视图，以及有效的任务分派和管理。

             三代SDM发展历程

              C-SDM 产品虚拟性能样机管理基本框架

C-SDM框架包括以下内容：

l  首先支持用户在系统内进行产品性能层级分解，将产品性能按照分解原则，自顶向下分解成为系统-子系统-基准问题-单一物理等层级，便于未来的自底向上验证。

l  按照层级分解结果，建立和管理层级仿真模型。

l  按照层级分解结果，建立和管理试验金字塔，并输出试验设计方案给TDM系统。

l  按照标准制定格式获取TDM试验结果，并调用集成的专业V&V工具，用于验证和确认对应的仿真模型。

l  验证后获得足够置信度的仿真模型，将成为企业虚拟性能样机进行管理，通过与PDM/SEDM等系统的集成，被PDM/SEDM（系统工程数据管理）等系统调用，进行产品设计和虚拟试验等工作。

               C-SDM解决方案流程

• C-SDM架构分为规划层、执行层和结果层。

  
  

• 规划层主要让用户完成性能层级规划和验证规划工作，分别由仿真负责人和验证负责人进行（一般两个团队需要分开）。

  
  

• 执行层中具体完成每一个具体仿真模型的验证工作，仿真对象和验证流程工具选择按照规划结果进行。

  
  

•  结果层主要是对性能虚拟样机结果的使用，分为设计团队、仿真团队和试验团队对虚拟样机的调用模式。

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