构建整车研发CAE数据协同平台

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构建整车研发CAE数据协同平台打破壁垒，构建整车研发CAE数据协同平台，整车研发CAE数据协同平台主要从PDM系统集成、仿真对标平台、CAE平台优化、业务流程管理优化、HPC集成五个方面进行方案规划及架构实施。系统主要包含UC1—数据获取、UC2—快速建模、UC3—报告管理，以及UC4—模型更新四大核心功能。通过整车研发CAE数据协同平台项目实施，构建了PDM与CAE数据协同平台，实现研发产品设计与仿真分析部门数据双向追溯，改善分析部门建模、数据管理方式，提高仿真分析建模效率，提升用户使用便捷性。

一、案例简介

为实现CAD和CAE数据双向追溯、提高建模效率、提高分析数据管理效果、方便设计工程师查阅分析报告，奇瑞汽车规划构建整车研发CAE数据协同平台。平台主要从PDM系统集成、仿真对标平台、CAE平台优化、业务流程管理优化、HPC集成五个方面进行方案规划及架构实施。系统主要包含UC1—数据获取、UC2—快速建模、UC3—报告管理，以及UC4—模型更新四大核心功能。

通过整车研发CAE数据协同平台项目实施，构建了PDM与CAE数据协同平台，实现研发产品设计与仿真分析部门数据双向追溯，改善分析部门建模、数据管理方式，提高仿真分析建模效率，提升用户使用便捷性。

二、案例背景介绍

奇瑞汽车股份有限公司整车研发CAE业务流程为设计数据接收与管理、建模与仿真、分析数据存储与检索、报告发布与查询四阶段，CAE仿真分析作为整车研发虚拟验证中关键节点之一，主要存在以下四个方面痛点：

(1) 数据本地管理

ü 建模数据线下保存，不便于版本管理；

ü CAE模型和分析报告本地保存，不利于文件管理，且易丢失。

(2) 仿真建模效率低

ü 目前在工作站上做网格划分，单机工作效率成为瓶颈；

ü 建模工作线下沟通，沟通效率偏低；

ü 新老模型对比工作量大，已有零部件模型重用率低。

(3) 数据追朔困难

ü 分析报告与产品设计CAD数据难以精确匹配；

ü 整车产品CAD数据差异更新时，无法有效模型重用。

(4) 报告查阅困难

ü 仿真数据的检索繁琐；

ü 分析报告线下传递，数据安全难管控。

为实现CAD和CAE数据双向追溯、提高建模效率、提高分析数据管理效果、方便设计工程师查阅分析报告，奇瑞汽车规划构建整车研发CAE数据协同平台。

三、案例应用详情

整车研发问题解决方案主要从系统（系统解决方案、流程管理、软件集成）、数据源（统一输入、数据溯源、结果跟踪）、业务协同（设计仿真协同、仿真内部协同）、企业知识积累（业务流程、工具代码、标准规范）四个方面进行。

整车研发CAE数据协同平台主要从PDM系统集成、仿真对标平台、CAE平台优化、业务流程管理优化、HPC集成五个方面进行方案规划及架构实施。

通过技术支持部门、CAE仿真分析部门、数信中心、研发技术中心，以及供应商等公司内、外部门共同合作，历时两年多，经过项目启动，方案设计、系统详细设计、系统关键用户验证等多个阶段，最终完成系统上线。期间，攻克多方面多类型技术难题，系统上线后基本实现项目目标，为跨部门数据协同应用提供基础支撑。

系统主要包含四大核心功能：UC1—数据获取、UC2—快速建模、UC3—报告管理，以及UC4—模型更新。其中，四大核心功能中包含的重点业务场景分别参见以下详细内容：

（1）PDM系统端数据准备（UC1）

设计数据预检查（数字样车虚拟评审/学科多方案数据预检查）、数据预发布。

（2）最终提交数据检查与数据提交（UC1）

对映射完成的数据结构进行完整性、一致性检查，并提交数据下发通知。

（3）SDM（仿真分析平台）端数据获取（UC1）

如果PDM端有新的CADBOM则会自动推送到平台，包括CADBOM结构和CAD数据邮件通知用户导入完成。

（4）CAE快速建模（UC2）

自动化网格划分，属性创建， CADBOM解析，模型组装，并且支持多用户协同建模和数据文件管理的系统。

（5）分析报告管理（UC3）

仿真报告的在SDM端的管理，包括上传、审批和查询功能；提供给设计工程师的PDM端仿真分析报告查询。

（6）仿真模型更新（UC4）

研发CAE仿真分析工作中有相当一部分建模工作可以靠CAE平台提高模型比较的精确度，帮助快速替换零件，生成新的模型。即把已有装配模型中的零部件替换为其他版本，以生成新的装配模型，本质上，模型替换与模型复用判断都是模型重用的范畴，即在装配中部分使用库存零件，加上新零件，组成新的有限元装配体模型。

四、创新性与优势

提高整车研发建模效率。研发CAE仿真分析工作中有相当一部分建模工作可以靠CAE平台提高模型比较的精确度，帮助快速替换零件，生成新的模型。即把已有装配模型中的零部件替换为其他版本，以生成新的装配模型，本质上，模型替换与模型复用判断都是模型重用的范畴，即在装配中部分使用库存零件，加上新零件，组成新的有限元装配体模型。

五、 案例应用效益分析

通过整车研发CAE数据协同平台项目实施，构建了PDM与CAE数据协同平台，实现研发产品设计与仿真分析部门数据双向追溯，改善分析部门建模、数据管理方式，提高仿真分析建模效率，提升用户使用便捷性。

1）建立PDM与SDM连接，实现CAD和CAE数据双向追溯

系统间自动推送信息，获取数据，减少人工干预，年度节约达400人时以上；

固化CAD数据版本，性能评估结论能对应数据状态；

便于仿真与试验冲突时的原因分析与定位，相比上线前，缩短风险排除的时间约30%；

便于深入比较新老数据差异，减少无效分析，相比上线前，缩短分析周期约40%。

2）提供统一平台，方便设计工程师查阅分析报告

报告审批之后自动发布，并可针对特定用户发送通知信息，便于用户及时了解进展；

用户可从PDM客户端一键查询并浏览对应分析报告，快捷、方便；

从PDM端查询，免于记录、管理新的网址或安装新的客户端，更为方便；

从PDM端查询，可免输用户名及密码，减少不必要的操作。上述分析报告沟通、查阅年度约节约400人时。

3）改进CAE分析数据的管理方式，提升用户应用体验

将车型-性能-系统三级管理模式缩减为车型-性能两个管理维度，降低结构识别难度；

实现对所有学科方向模型的管理；

简化报告审批与流转的操作步骤，年度节约达1600人时以上；

提供工作任务待处理区，实时提醒用户处理审批任务。

4）改善建模方式，提高建模效率

整车快速自动化建模，缩短周期，年度约减少720人时以上；

通过云系统，多人在线协同，有效提升整车研发建模规范化与标准化水平。