構建整車研發CAE數據協同平台

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構建整車研發CAE數據協同平台打破壁壘，構建整車研發CAE數據協同平台，整車研發CAE數據協同平台主要從PDM系統集成、仿真對標平台、CAE平台優化、業務流程管理優化、HPC集成五個方面進行方案規劃及架構實施。系統主要包含UC1—數據獲取、UC2—快速建模、UC3—報告管理，以及UC4—模型更新四大核心功能。通過整車研發CAE數據協同平台項目實施，構建了PDM與CAE數據協同平台，實現研發產品設計與仿真分析部門數據雙向追溯，改善分析部門建模、數據管理方式，提高仿真分析建模效率，提升用戶使用便捷性。

目錄

一、案例簡介

為實現CAD和CAE數據雙向追溯、提高建模效率、提高分析數據管理效果、方便設計工程師查閱分析報告，奇瑞汽車規劃構建整車研發CAE數據協同平台。平台主要從PDM系統集成、仿真對標平台、CAE平台優化、業務流程管理優化、HPC集成五個方面進行方案規劃及架構實施。系統主要包含UC1—數據獲取、UC2—快速建模、UC3—報告管理，以及UC4—模型更新四大核心功能。

通過整車研發CAE數據協同平台項目實施，構建了PDM與CAE數據協同平台，實現研發產品設計與仿真分析部門數據雙向追溯，改善分析部門建模、數據管理方式，提高仿真分析建模效率，提升用戶使用便捷性。

二、案例背景介紹

奇瑞汽車股份有限公司整車研發CAE業務流程為設計數據接收與管理、建模與仿真、分析數據存儲與檢索、報告發布與查詢四階段，CAE仿真分析作為整車研發虛擬驗證中關鍵節點之一，主要存在以下四個方面痛點：

(1) 數據本地管理

ü 建模數據線下保存，不便於版本管理；

ü CAE模型和分析報告本地保存，不利於文件管理，且易丟失。

(2) 仿真建模效率低

ü 目前在工作站上做網格劃分，單機工作效率成為瓶頸；

ü 建模工作線下溝通，溝通效率偏低；

ü 新老模型對比工作量大，已有零部件模型重用率低。

(3) 數據追朔困難

ü 分析報告與產品設計CAD數據難以精確匹配；

ü 整車產品CAD數據差異更新時，無法有效模型重用。

(4) 報告查閱困難

ü 仿真數據的檢索繁瑣；

ü 分析報告線下傳遞，數據安全難管控。

為實現CAD和CAE數據雙向追溯、提高建模效率、提高分析數據管理效果、方便設計工程師查閱分析報告，奇瑞汽車規劃構建整車研發CAE數據協同平台。

三、案例應用詳情

整車研發問題解決方案主要從系統（系統解決方案、流程管理、軟件集成）、數據源（統一輸入、數據溯源、結果跟蹤）、業務協同（設計仿真協同、仿真內部協同）、企業知識積累（業務流程、工具代碼、標準規範）四個方面進行。

整車研發CAE數據協同平台主要從PDM系統集成、仿真對標平台、CAE平台優化、業務流程管理優化、HPC集成五個方面進行方案規劃及架構實施。

通過技術支持部門、CAE仿真分析部門、數信中心、研發技術中心，以及供應商等公司內、外部門共同合作，歷時兩年多，經過項目啟動，方案設計、系統詳細設計、系統關鍵用戶驗證等多個階段，最終完成系統上線。期間，攻克多方面多類型技術難題，系統上線後基本實現項目目標，為跨部門數據協同應用提供基礎支撐。

系統主要包含四大核心功能：UC1—數據獲取、UC2—快速建模、UC3—報告管理，以及UC4—模型更新。其中，四大核心功能中包含的重點業務場景分別參見以下詳細內容：

（1）PDM系統端數據準備（UC1）

設計數據預檢查（數字樣車虛擬評審/學科多方案數據預檢查）、數據預發布。

（2）最終提交數據檢查與數據提交（UC1）

對映射完成的數據結構進行完整性、一致性檢查，並提交數據下發通知。

（3）SDM（仿真分析平台）端數據獲取（UC1）

如果PDM端有新的CADBOM則會自動推送到平台，包括CADBOM結構和CAD數據郵件通知用戶導入完成。

（4）CAE快速建模（UC2）

自動化網格劃分，屬性創建， CADBOM解析，模型組裝，並且支持多用戶協同建模和數據文件管理的系統。

（5）分析報告管理（UC3）

仿真報告的在SDM端的管理，包括上傳、審批和查詢功能；提供給設計工程師的PDM端仿真分析報告查詢。

（6）仿真模型更新（UC4）

研發CAE仿真分析工作中有相當一部分建模工作可以靠CAE平台提高模型比較的精確度，幫助快速替換零件，生成新的模型。即把已有裝配模型中的零部件替換為其他版本，以生成新的裝配模型，本質上，模型替換與模型復用判斷都是模型重用的範疇，即在裝配中部分使用庫存零件，加上新零件，組成新的有限元裝配體模型。

四、創新性與優勢

提高整車研發建模效率。研發CAE仿真分析工作中有相當一部分建模工作可以靠CAE平台提高模型比較的精確度，幫助快速替換零件，生成新的模型。即把已有裝配模型中的零部件替換為其他版本，以生成新的裝配模型，本質上，模型替換與模型復用判斷都是模型重用的範疇，即在裝配中部分使用庫存零件，加上新零件，組成新的有限元裝配體模型。

五、 案例應用效益分析

通過整車研發CAE數據協同平台項目實施，構建了PDM與CAE數據協同平台，實現研發產品設計與仿真分析部門數據雙向追溯，改善分析部門建模、數據管理方式，提高仿真分析建模效率，提升用戶使用便捷性。

1）建立PDM與SDM連接，實現CAD和CAE數據雙向追溯

系統間自動推送信息，獲取數據，減少人工干預，年度節約達400人時以上；

固化CAD數據版本，性能評估結論能對應數據狀態；

便於仿真與試驗衝突時的原因分析與定位，相比上線前，縮短風險排除的時間約30%；

便於深入比較新老數據差異，減少無效分析，相比上線前，縮短分析周期約40%。

2）提供統一平台，方便設計工程師查閱分析報告

報告審批之後自動發布，並可針對特定用戶發送通知信息，便於用戶及時了解進展；

用戶可從PDM客戶端一鍵查詢並瀏覽對應分析報告，快捷、方便；

從PDM端查詢，免於記錄、管理新的網址或安裝新的客戶端，更為方便；

從PDM端查詢，可免輸用戶名及密碼，減少不必要的操作。上述分析報告溝通、查閱年度約節約400人時。

3）改進CAE分析數據的管理方式，提升用戶應用體驗

將車型-性能-系統三級管理模式縮減為車型-性能兩個管理維度，降低結構識別難度；

實現對所有學科方向模型的管理；

簡化報告審批與流轉的操作步驟，年度節約達1600人時以上；

提供工作任務待處理區，實時提醒用戶處理審批任務。

4）改善建模方式，提高建模效率

整車快速自動化建模，縮短周期，年度約減少720人時以上；

通過雲系統，多人在線協同，有效提升整車研發建模規範化與標準化水平。