1、关于PSA
标致雪铁龙集团,即PSA集团,在欧洲,标致雪铁龙集团是仅次于德国大众汽车的欧洲第二大汽车制造商,主要品牌是标致和雪铁龙。
2、案例导读
1)0D-1D、3D仿真数据管理:不仅管理3D仿真数据而且管理0D-1D系统仿真数据。
2)关键角色仿真项目负责人:负责对上游数据的交付进度和交付质量管理。
3)仿真计算关键指标管理:关键指标作为部门沟通及跟进活动的依据,并为管理层提供决策支持。
4)与设计工具的紧密集成:与CATIA V5的内嵌接口,用户可直接在CATIA环境下存取数据。
5)与PLM的coexist(共存):结合PSA已实施PLM的实际情况,通过PLM和SDM的集成,构建了设计-仿真一体化研发体系。
3、建设目标
PSA实施部署SDM系统(SimManager)的主要目标包括以下两点:
(1)完善的数据管理及数据可追溯性:构建完善的数据管理和重用框架,通过数据追溯性,可促进对于模型的重用,并通过确保输入数据的质量来提升仿真结果的可靠性。
(2)提高生产效率:通过有效的数据管理和流程管理,加速数字化进程,提高效率。
从SDM项目实施伊始,这两个基本目标就已被考虑到,PSA的仿真数据管理系统实施方案,必须要符合仿真分析本身业务需求,还要符合PSA全球人员访问的需求。
4、部署情况
整车和组件的仿真分析可划分为2类:3D有限元分析计算(网格模型是必要的)和0D-1D公式计算(这类计算不涉及网格,因为其物理行为可通过数学公式计算)。
SimManager完全匹配了3D性能计算需求,包括Crash,NVH,CFD(空气动力学/热分析)和Fatigue,所有这些仿真计算都在数据库进行系统地存储和使用,也包括对于模型构建所需的原始输入数据,包括仿真计划,技术参数,计算模型和网格模型;此外,为了保证这些数据在适当的时候出现,SDM作为数据交付的唯一官方认可的系统,任何SDM之外的交付归档都被视为无效。那就意味着,在一个项目的重要阶段,大概有50个整车级计算,需要大量输入数据,每个月大概有几百G的数据长期归档到SDM中。
对于0D-1D计算,像能耗管理采用和3D仿真数据管理相同的部署方式。
最终,在满足保密管理的前提下,所有的SDM数据均可供所有相关人员访问,在全球范围内的任何一个PSA部门,或者外部供应商从他们的工厂都可以访问SDM系统。
5、业务流程
图 1 PSA仿真业务流程图
1)PSA的SDM系统业务流程都会围绕一个中心角色开展,称其为“仿真项目负责人”,该角色主要对计算结果的交付负责,包括交付时间和交付质量。必须确保实现仿真分析所需的所有输入数据的上游交付,仿真项目负责人推动所有这些活动的开展,让所有相关人员参与仿真分析活动中并保证其效率。
2)一旦确定了所有必要的数据和交付计划,每个人必须在SDM中存储所有的交付数据,并使其有效性和正式化,然后将交付数据发布给计算项目牵头人。
3)在检查交付物质量后,仿真项目负责人要把这些数据推给整车性能计算团队,性能计算团队也确切地知道他们必须使用哪些输入。
4)最后,我们建立了完整的计算指标展示看板,该指标用来监控数字化交付物及其质量水平。并且作为项目经理及其团队沟通的依据,基于这些指标来安排跟进的活动,计算指标看板面向所有的工程团队,包括公司最高级别的层级。基于SimManager目标值管理的关键指标体系,使SDM在 PSA成为仿真计算的唯一参考数据库。
PSA采取的业务流程,带来以下收益:
1)由于保证使用可靠的输入数据,提高了结果的可靠性;
2)模型重用,这得益于输入数据和结果之间更好的可追溯性;
3)由于完整的计算指标和唯一数据库的使用,数字化研发管理水平得到提升;
6、功能架构
图 2 PSA SDM功能架构
PAS的SDM系统完整功能架构包括以下要素:
(1)一个统一的Portal供用户和系统的交互。
(2)后台数据库和TB级文件仓库的关联。
(3)PDM 和SDM的接口,能够直接从CATIA V5界面存储数字化模型(数据+属性)到SDM。这个接口适用于任何集成与CATIA V5的分析平台,尤其是使用Virtual Lab的用户非常感兴趣。
(4)工具软件和SDM的接口,包括Matlab以及各个学科的工具软件。
(5)从SDM直接提交计算作业到HPC和从HPC获取计算结果数据。
(6)外部供应商也可以访问该平台,使之成为实际意义上的B2B Portal。
此技术架构确保了该系统在全球化跨地域环境下的效率和性能。