基于PDM的仿真數據管理模式研究與應用

高銘澤

（航空工業直升機設計研究所，江西 景德鎮 333001）

近年來，隨著航空行業型號研制任務數量快速增長，給研發企業帶來巨大挑戰：一方面是研制任務繁重、研制周期短，需要通過仿真分析來減少對試驗的依賴，縮短研發周期；另一方面，對產品的性能、質量要求也越來越苛刻，迫切需要利用仿真分析手段來深刻認識產品特性，充分利用現代設計方法，通過不斷的“設計-仿真-優化”迭代，進行產品創新設計，提高產品設計質量，增強企業競爭力。現如今仿真任務協同、仿真流程管理、仿真數據管理的方法嚴重滯后，導致仿真分析方法千人千樣、仿真數據大量冗余、協同過程松散等問題。為解決此類問題，決定采取系統集成的形式對仿真數據進行管理。

1 仿真數據管理現狀分析

1.1 仿真數據種類分析

目前仿真數據的管理以本地管理為主，數據之間的輸入、輸出及依賴關系沒有必要的管理手段，設計員按照個人習慣自行組織仿真工作，仿真數據的保存主體是分析模型和報告，例如靜強度和疲勞的分析模型是以DB文件將分析過程中產生的有限元模型、邊界、載荷、計算結果等數據全部打包保存在本地，由于分析數據占用磁盤空間大及相關保密管理要求，需要不定時刪除歷史數據，數據易丟失、難以檢索、后期再應用困難；仿真分析過程中需要保存的數據主要是模型文件、結果文件、報告文檔及參考文檔。

1.2 當前仿真數據管理模式分析

分析模型和最終報告均在線下進行保存，報告編寫完成后上傳到產品數據管理系統中，在審簽系統中發起審批流程進行報告審批，審批完成后由檔案部門審核并歸檔保存。現存問題為：報告審批過程中無法將報告關聯的分析模型或結果文件同時進行傳遞，審批過程中無法對相關模型及結果文件進行審核，易導致初始錯誤累計，從而影響研發進度。

2 數據協同管理模式

數據協同管理模式如圖1所示，對仿真數據管理系統和產品數據管理系統進行集成，同步管理仿真數據管理系統中的仿真實驗數據與產品數據管理系統中的仿真數據報告文檔。首先在仿真數據管理系統中創建仿真任務、上傳仿真數據，同步在產品數據管理系統中上傳相同ID號的仿真數據報告文檔。啟動流程的同時將兩系統中的審簽數據根據ID號進行關聯。審簽流程發起后，兩系統中該ID號對應的數據將會凍結，僅供審簽查看。審簽流程被駁回后，數據會解凍，恢復為可修訂狀態。審簽流程批準通過后，數據將會永久凍結并歸檔備查。為了能夠走通數據協同管理模式，需要將仿真數據管理系統、產品數據管理系統和審簽系統進行集成。系統集成后的數據協同管理模式如圖1所示。

圖1 數據協同管理模式

3 集成接口分析

3.1 流程創建綁定接口

創建流程時需要在產品數據管理系統和仿真數據管理系統中集成接口，將兩系統中需要創建審簽流程的數據進行綁定，并將數據互相推送用于審簽查閱。產品數據管理系統和仿真數據管理系統的接口信息如表1所示。

表1 產品數據管理系統接口信息

在接口中對兩系統之間交流語言格式進行定義：從仿真數據系統向產品數據管理系統發送的主要信息按照JSON格式進行發送，產品數據管理系統會根據返回的JSON來決定流程創建是否成功并給出反饋提示。

審簽流程創建之初，產品數據管理系統和仿真數據管理系統同時推送審簽數據ID，根據ID建立流程與審簽數據的關聯。仿真數據管理系統接口讀取到產品數據系統推送的報告文檔數據后，在仿真數據管理系統接口中創建產品數據鏈接并推送仿真任務數據的跳轉鏈接給產品數據管理系統接口，在產品數據管理系統中創建仿真數據的跳轉鏈接。流程創建綁定接口工作流程圖如圖2所示。

圖2 流程創建綁定接口

3.2 同步審簽狀態接口

審簽系統在流程審簽過程中，審簽節點狀態是會發生改變的，對應的也要及時同步產品數據管理系統和仿真數據管理系統中的數據節點狀態，根據流程審簽的不同結果，分別向產品數據管理系統和仿真數據管理系統更新數據狀態。

同步審簽狀態接口判斷流程審簽狀態，使用JSON格式的數據將審簽系統中的節點審簽狀態同步到產品數據管理系統和仿真數據管理系統，并且根據審簽對象狀態對審簽流程中的數據進行凍結或者解凍操作。接口工作流程圖如圖3所示。

圖3 同步審簽狀態接口

3.3 更改流程審簽對象接口

在審簽流程創建之初或者流程被駁回至初始狀態對數據內容進行更改時，需要對流程關聯的對象數據進行更新，此時需要重新發送流程關聯信息。在產品數據管理系統中數據內容更改后，接口通過JSON的數據形式向仿真數據管理系統發送更新關聯ID的請求，推送更新報告ID以及文件鏈接。仿真數據管理系統接口根據ID對審簽對象報告文件進行更新。更改流程審簽對象接口工作流程圖如圖4所示。

圖4 更改流程審簽對象接口

4 結語

數據協同管理模式通過集成仿真數據管理系統、產品數據管理系統和審簽系統，不僅通過綁定流程審簽的管理方式解決了仿真數據管理困難的問題，也通過提供審簽中的跳轉鏈接提升了流程審簽的效率，縮短了科研周期。系統管理的仿真數據不會丟失，可以直接在仿真數據管理系統中檢索備查，方便于后期再應用，亦可以作為知識儲備輔助新員工學習，形成知識庫并不斷積累；流程審簽過程中可以實時查看對應的仿真數據，對仿真報告中提及的相關模型和結果文件同步審核，避免出現初始錯誤，保障科研進度。