項目背景

航天某所是主要從事運載火箭、載人航天工程、應(yīng)用衛(wèi)星和月面巡視探測器的研究與設(shè)計。在研發(fā)活動中，該所始終追求研發(fā)效率的高效性，積極總結(jié)自身存在的問題，尋找解決問題的科學(xué)方式，多學(xué)科協(xié)同設(shè)計仿真平臺便是基于該所在研發(fā)活動中遇到的問題而開發(fā)建設(shè)的。

平臺項目實施前，該所在研發(fā)活動中主要存在幾個問題：

如各專業(yè)之間及專業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞采用手工方式，以剪切、粘貼方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，設(shè)計人員大量時間耗費在重復(fù)、繁瑣的數(shù)據(jù)處理和準(zhǔn)備工作上，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性得不到保證，工作效率較低；

沒有規(guī)范設(shè)計過程及設(shè)計方法，同樣的問題，因設(shè)計人員不同得到不一樣的結(jié)果，設(shè)計過程得不到有效管理，上游數(shù)據(jù)不能及時傳遞到下游，管理人員不能準(zhǔn)確了解各專業(yè)完成情況；

設(shè)計過程數(shù)據(jù)缺乏有效管理，設(shè)計人員各自將數(shù)據(jù)保存在本地計算機中，數(shù)據(jù)存在流失現(xiàn)象，歷史數(shù)據(jù)難以追溯；

設(shè)計人員自編設(shè)計軟件不規(guī)范，自己編的軟件只有自己能看懂、只有自己會使用、只有自己能修改，難以實現(xiàn)共享和重用，存在知識流失現(xiàn)象等。

解決方案

多學(xué)科協(xié)同設(shè)計仿真平臺的建設(shè)充分結(jié)合了該所的研發(fā)現(xiàn)狀和實際需求，包括易于使用的客戶端、針對不同專業(yè)研發(fā)特點而開發(fā)的專業(yè)仿真子系統(tǒng)，研發(fā)活動中的仿真流程管理、過程數(shù)據(jù)管理、仿真工具封裝和模板定制等內(nèi)容。

平臺框架如下：

圖 系統(tǒng)框架

多學(xué)科協(xié)同設(shè)計仿真平臺的主要模塊功能如下：

• 門戶模塊

基于Web的協(xié)同設(shè)計仿真用戶界面和統(tǒng)一的功能入口，提供客戶化的定制和多語言的支持，通過多視窗的瀏覽方式方便工程師進行系統(tǒng)各功能模塊的快速調(diào)用，以及設(shè)計仿真過程監(jiān)控和研發(fā)結(jié)果的動態(tài)顯示。

• 設(shè)計仿真流程與研制過程管理系統(tǒng)

為該所實現(xiàn)流程定義與執(zhí)行、團隊協(xié)作、應(yīng)用集成等，簡化了該所研發(fā)工程師團隊之間的通訊過程，縮小了管理任務(wù)，提高研發(fā)效率，為領(lǐng)導(dǎo)層對項目的管理和監(jiān)控提供了工具。

• 設(shè)計仿真過程數(shù)據(jù)管理模塊

實現(xiàn)了數(shù)據(jù)定義、研發(fā)過程數(shù)據(jù)自動記錄、元數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)文件管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用集成、數(shù)據(jù)版本管理、視圖定義等功能，可全面存儲和管理計算過程中的各類數(shù)據(jù)，保障該所研發(fā)活動數(shù)據(jù)的唯一性，有效進行技術(shù)狀態(tài)管理。

• 設(shè)計仿真過程集成模塊

實現(xiàn)了多學(xué)科工具的協(xié)同工作與優(yōu)化計算，并能夠?qū)υ撍邪l(fā)活動中涉及到的各類應(yīng)用模型、軟硬件資源進行管理和共享，實現(xiàn)分布計算和集成高性能計算。

• (仿真流程與應(yīng)用組件)資源庫模塊

實現(xiàn)對該所各種已封裝和已定制的仿真流程和應(yīng)用組件進行統(tǒng)一的管理與共享，并通過設(shè)置不同的權(quán)限等級控制其他人員對資源庫的訪問。

• 設(shè)計仿真工具封裝模塊

提供各類軟件調(diào)用接口和參數(shù)解析工具，封裝各種應(yīng)用程序或自編算法，形成專業(yè)化的應(yīng)用組件。用于創(chuàng)建優(yōu)化計算、試驗設(shè)計、人機交互等組件，并可以根據(jù)需要開發(fā)新的應(yīng)用組件。

應(yīng)用效果

自從該所建立了多學(xué)科協(xié)同設(shè)計仿真平臺后，較大程度上改善了該所在研發(fā)活動中遇到的問題，明顯提升了該所在研發(fā)設(shè)計活動上的整體工作效率。

如平臺的搭建和專業(yè)仿真子系統(tǒng)的定制，增強了該所研發(fā)活動的協(xié)同性和高效性，研發(fā)效率得到較大幅度提升，協(xié)同工作產(chǎn)生的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期；通過平臺的設(shè)計仿真流程與任務(wù)管理，使該所在研發(fā)過程中的各級流程變得清晰和規(guī)范化，使研發(fā)項目負(fù)責(zé)人對項目能夠全面監(jiān)控和管理，提升了項目的整體把控能力；研發(fā)過程數(shù)據(jù)管理功能將研發(fā)活動中離散的軟件工具進行了統(tǒng)一管理，并打通系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)流，消除了研發(fā)過程中的信息孤島，使得該所研發(fā)過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性得到大幅提高，保障了協(xié)同研發(fā)工作的有效開展；平臺通過對該所設(shè)計活動中常用的仿真流程和步驟進行固化和封裝，使得該所實現(xiàn)了對研發(fā)知識的沉淀和重用，同時參數(shù)化模板的直接調(diào)用同樣加快了研發(fā)速度等。