协同研发技术新进展

    协同研发需求兴起
    在现代企业产品研发过程中，设计、仿真和试验技术都发挥着重要作用。实验技术相对独立且变化缓慢，而设计和仿真技术则以计算机技术为纽带而紧密联系在一起，且随着计算机技术的高速进化而蓬勃发展。现代企业常见的研发工具有：机械设计、电子设计、物理场分析（包括结构分析、温度场分析、电磁场分析、流场分析等）、多体动力学分析、电路仿真、液压仿真、控制仿真、成本估算、重量估算、多学科优化等。这些基于计算机的研发技术正是现代协同研发技术的基础。

    这些研发技术的百花齐放为企业带来了宽广选择余地的同时，也带来了异构问题和协同需求。现代企业大多采用了PDM技术进行产品数据管理，也的确在协同研发方面发挥了重大作用。但当我们仔细审视企业的需求时，发现除了数据管理，企业还需要更多协同技术，譬如研发技术集成、研发流程集成、智力资产管理、硬件资源管理、多学科优化等等。其实，这些协同需求的满足正在成为现代研发技术的发展特征。本文就现代协同研发技术的进展与读者共享，欢迎读者批评指正。

    协同研发需求解析
   

仿真是核心

    企业在进行协同研发的过程中发现了现代研发技术的一大特征：CAD技术在趋同，而CAE技术则在求异。设计工具可以通过整个企业选择同一种CAD系统而达到统一。但对仿真来说，没有一种仿真系统可以包打天下，每种工具都有其无法替代的价值。因此，在解决异构和协同问题的时候，无一例外，供应商们开发的协同技术都围绕仿真技术而展开，同时兼顾设计技术和仿真技术的互动性。

图1 协同研发技术需求

研发技术集成

    研发技术集成是指采用合适的平台整合世界所有主流研发技术，保持多学科核心技术多样化的同时，建立统一研发环境，所有研发技术成为这个环境的后台技术。在此环境中，工作人员始终面对同一个界面，无需在各种程序界面之间频繁切换。目前此类平台的代表者ANSYS公司出品的Workbench，她提供了如下关键集成技术：
    
设计技术集成

    异构CAD零部件的“链接”和重新装配；

    仿真模型与设计模型的双向参数互动；

    装配关系自动探测，接触单元自动建立；

分析技术集成

    读写各种仿真软件的网格文件；

    快速解读异构CAE软件的复杂模型；

    异构CAE“死网格”参数化“再生”技术；

    异构CAE网格模型的重新装配；

    异构CAE软件间的多物理场耦合仿真。

图2 研发技术集成

图3 异构软件的多场耦合

    此类技术对CAE核心技术的要求深且广，开发门槛较高，所以现在还没有发现与Workbench类比的产品。