基于PDM的仿真數(shù)據(jù)管理模式研究與應(yīng)用

高銘澤

（航空工業(yè)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所，江西 景德鎮(zhèn) 333001）

近年來，隨著航空行業(yè)型號(hào)研制任務(wù)數(shù)量快速增長，給研發(fā)企業(yè)帶來巨大挑戰(zhàn)：一方面是研制任務(wù)繁重、研制周期短，需要通過仿真分析來減少對(duì)試驗(yàn)的依賴，縮短研發(fā)周期；另一方面，對(duì)產(chǎn)品的性能、質(zhì)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(rèn)識(shí)產(chǎn)品特性，充分利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，通過不斷的“設(shè)計(jì)-仿真-優(yōu)化”迭代，進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭力。現(xiàn)如今仿真任務(wù)協(xié)同、仿真流程管理、仿真數(shù)據(jù)管理的方法嚴(yán)重滯后，導(dǎo)致仿真分析方法千人千樣、仿真數(shù)據(jù)大量冗余、協(xié)同過程松散等問題。為解決此類問題，決定采取系統(tǒng)集成的形式對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

1 仿真數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀分析

1.1 仿真數(shù)據(jù)種類分析

目前仿真數(shù)據(jù)的管理以本地管理為主，數(shù)據(jù)之間的輸入、輸出及依賴關(guān)系沒有必要的管理手段，設(shè)計(jì)員按照個(gè)人習(xí)慣自行組織仿真工作，仿真數(shù)據(jù)的保存主體是分析模型和報(bào)告，例如靜強(qiáng)度和疲勞的分析模型是以DB文件將分析過程中產(chǎn)生的有限元模型、邊界、載荷、計(jì)算結(jié)果等數(shù)據(jù)全部打包保存在本地，由于分析數(shù)據(jù)占用磁盤空間大及相關(guān)保密管理要求，需要不定時(shí)刪除歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)易丟失、難以檢索、后期再應(yīng)用困難；仿真分析過程中需要保存的數(shù)據(jù)主要是模型文件、結(jié)果文件、報(bào)告文檔及參考文檔。

1.2 當(dāng)前仿真數(shù)據(jù)管理模式分析

分析模型和最終報(bào)告均在線下進(jìn)行保存，報(bào)告編寫完成后上傳到產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，在審簽系統(tǒng)中發(fā)起審批流程進(jìn)行報(bào)告審批，審批完成后由檔案部門審核并歸檔保存?，F(xiàn)存問題為：報(bào)告審批過程中無法將報(bào)告關(guān)聯(lián)的分析模型或結(jié)果文件同時(shí)進(jìn)行傳遞，審批過程中無法對(duì)相關(guān)模型及結(jié)果文件進(jìn)行審核，易導(dǎo)致初始錯(cuò)誤累計(jì)，從而影響研發(fā)進(jìn)度。

2 數(shù)據(jù)協(xié)同管理模式

數(shù)據(jù)協(xié)同管理模式如圖1所示，對(duì)仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行集成，同步管理仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的仿真數(shù)據(jù)報(bào)告文檔。首先在仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中創(chuàng)建仿真任務(wù)、上傳仿真數(shù)據(jù)，同步在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中上傳相同ID號(hào)的仿真數(shù)據(jù)報(bào)告文檔。啟動(dòng)流程的同時(shí)將兩系統(tǒng)中的審簽數(shù)據(jù)根據(jù)ID號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。審簽流程發(fā)起后，兩系統(tǒng)中該ID號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)將會(huì)凍結(jié)，僅供審簽查看。審簽流程被駁回后，數(shù)據(jù)會(huì)解凍，恢復(fù)為可修訂狀態(tài)。審簽流程批準(zhǔn)通過后，數(shù)據(jù)將會(huì)永久凍結(jié)并歸檔備查。為了能夠走通數(shù)據(jù)協(xié)同管理模式，需要將仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和審簽系統(tǒng)進(jìn)行集成。系統(tǒng)集成后的數(shù)據(jù)協(xié)同管理模式如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)協(xié)同管理模式

3 集成接口分析

3.1 流程創(chuàng)建綁定接口

創(chuàng)建流程時(shí)需要在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中集成接口，將兩系統(tǒng)中需要?jiǎng)?chuàng)建審簽流程的數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定，并將數(shù)據(jù)互相推送用于審簽查閱。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的接口信息如表1所示。

表1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接口信息

在接口中對(duì)兩系統(tǒng)之間交流語言格式進(jìn)行定義：從仿真數(shù)據(jù)系統(tǒng)向產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)發(fā)送的主要信息按照J(rèn)SON格式進(jìn)行發(fā)送，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)返回的JSON來決定流程創(chuàng)建是否成功并給出反饋提示。

審簽流程創(chuàng)建之初，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)同時(shí)推送審簽數(shù)據(jù)ID，根據(jù)ID建立流程與審簽數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接口讀取到產(chǎn)品數(shù)據(jù)系統(tǒng)推送的報(bào)告文檔數(shù)據(jù)后，在仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接口中創(chuàng)建產(chǎn)品數(shù)據(jù)鏈接并推送仿真任務(wù)數(shù)據(jù)的跳轉(zhuǎn)鏈接給產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接口，在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中創(chuàng)建仿真數(shù)據(jù)的跳轉(zhuǎn)鏈接。流程創(chuàng)建綁定接口工作流程圖如圖2所示。

圖2 流程創(chuàng)建綁定接口

3.2 同步審簽狀態(tài)接口

審簽系統(tǒng)在流程審簽過程中，審簽節(jié)點(diǎn)狀態(tài)是會(huì)發(fā)生改變的，對(duì)應(yīng)的也要及時(shí)同步產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，根據(jù)流程審簽的不同結(jié)果，分別向產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)更新數(shù)據(jù)狀態(tài)。

同步審簽狀態(tài)接口判斷流程審簽狀態(tài)，使用JSON格式的數(shù)據(jù)將審簽系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)審簽狀態(tài)同步到產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，并且根據(jù)審簽對(duì)象狀態(tài)對(duì)審簽流程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行凍結(jié)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(tài)接口

3.3 更改流程審簽對(duì)象接口

在審簽流程創(chuàng)建之初或者流程被駁回至初始狀態(tài)對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行更改時(shí)，需要對(duì)流程關(guān)聯(lián)的對(duì)象數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，此時(shí)需要重新發(fā)送流程關(guān)聯(lián)信息。在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)內(nèi)容更改后，接口通過JSON的數(shù)據(jù)形式向仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)發(fā)送更新關(guān)聯(lián)ID的請(qǐng)求，推送更新報(bào)告ID以及文件鏈接。仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接口根據(jù)ID對(duì)審簽對(duì)象報(bào)告文件進(jìn)行更新。更改流程審簽對(duì)象接口工作流程圖如圖4所示。

圖4 更改流程審簽對(duì)象接口

4 結(jié)語

數(shù)據(jù)協(xié)同管理模式通過集成仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和審簽系統(tǒng)，不僅通過綁定流程審簽的管理方式解決了仿真數(shù)據(jù)管理困難的問題，也通過提供審簽中的跳轉(zhuǎn)鏈接提升了流程審簽的效率，縮短了科研周期。系統(tǒng)管理的仿真數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，可以直接在仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中檢索備查，方便于后期再應(yīng)用，亦可以作為知識(shí)儲(chǔ)備輔助新員工學(xué)習(xí)，形成知識(shí)庫并不斷積累；流程審簽過程中可以實(shí)時(shí)查看對(duì)應(yīng)的仿真數(shù)據(jù)，對(duì)仿真報(bào)告中提及的相關(guān)模型和結(jié)果文件同步審核，避免出現(xiàn)初始錯(cuò)誤，保障科研進(jìn)度。