復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程技術(shù)研究與應(yīng)用北京仿真中心12/23/20221復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程技術(shù)研究與應(yīng)用北京仿真中心12/17/2內(nèi)容一、引言二、復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程三、初步應(yīng)用與實(shí)踐12/23/20222內(nèi)容一、引言12/17/20222一、引言1、復(fù)雜產(chǎn)品2、“集成、協(xié)同制造”的需求3、復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)12/23/20223一、引言1、復(fù)雜產(chǎn)品12/17/202231.復(fù)雜產(chǎn)品是這樣一類產(chǎn)品：客戶需求復(fù)雜系統(tǒng)組成復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)復(fù)雜制造過程復(fù)雜試驗(yàn)維護(hù)復(fù)雜項(xiàng)目管理復(fù)雜工作環(huán)境復(fù)雜典型復(fù)雜產(chǎn)品：航天器、飛機(jī)、汽車、兵器、船舶、復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品等復(fù)雜產(chǎn)品12/23/202241.復(fù)雜產(chǎn)品是這樣一類產(chǎn)品：復(fù)雜產(chǎn)品12/17/20224基于復(fù)雜產(chǎn)品特點(diǎn)，現(xiàn)有的產(chǎn)品開發(fā)方法、技術(shù)手段與科研環(huán)境不能滿足復(fù)雜產(chǎn)品研制的需求,例如：復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)如多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)如復(fù)雜指標(biāo)、復(fù)雜環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品的立項(xiàng)論證與評(píng)估復(fù)雜產(chǎn)品的試驗(yàn)與驗(yàn)證如綜合測(cè)試、試驗(yàn)復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)與工藝復(fù)雜產(chǎn)品企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理如全生命周期質(zhì)量;如多項(xiàng)目、多目標(biāo)條件下復(fù)雜產(chǎn)品科研項(xiàng)目的綜合管理集成與協(xié)同各類企業(yè)間的設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)、管理系統(tǒng)集成優(yōu)化與大協(xié)作技術(shù)等。12/23/20225基于復(fù)雜產(chǎn)品特點(diǎn)，現(xiàn)有的產(chǎn)品開發(fā)方法、技術(shù)手段與科研環(huán)境不能2.

“集成、協(xié)同制造”的需求21世紀(jì)制造企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)：12/23/202262.“集成、協(xié)同制造”的需求21世紀(jì)制造企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)：21世紀(jì)制造業(yè)面臨的新形勢(shì)知識(shí)-技術(shù)-產(chǎn)品的更新周期越來越短；客戶對(duì)產(chǎn)品性能、價(jià)格和質(zhì)量的要求越來越高；產(chǎn)品T/Q/C/S競(jìng)爭(zhēng)加??；全球化的協(xié)同制造與劇烈競(jìng)爭(zhēng)；產(chǎn)品知識(shí)、技術(shù)含量不斷增高；實(shí)現(xiàn)綠色制造的呼聲越來越高等。先進(jìn)制造技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展迅速。12/23/2022721世紀(jì)制造業(yè)面臨的新形勢(shì)12/17/20227國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況各國(guó)對(duì)制造技術(shù)的重視

亞洲：

日本：《智能制造系統(tǒng)(IMS)計(jì)劃》

韓國(guó)：《高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國(guó)家計(jì)劃（G7計(jì)劃）》

《網(wǎng)絡(luò)化韓國(guó)21世紀(jì)》中國(guó)：《國(guó)家863計(jì)劃CIMS主題》歐洲：《尤里卡計(jì)劃(EUREKA)》《信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃(ESPRIT)》《第四屆框架研究計(jì)劃》《第五屆框架研究計(jì)劃》《德國(guó)制造2000計(jì)劃》美國(guó)：《美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告》《先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃》《敏捷制造使能技術(shù)(TEAM)研究戰(zhàn)略計(jì)劃》《敏捷制造與制造技術(shù)計(jì)劃》《國(guó)家工業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)議NIIIP》《美國(guó)－俄羅斯虛擬企業(yè)網(wǎng)(RA-VEN)》12/23/20228國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況各國(guó)對(duì)制造技術(shù)的重視

國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（1）以信息化為核心的“集成化、數(shù)字化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”產(chǎn)品信息化和數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理過程及其集成的信息化

集成化：信息集成、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理的過程集成、企業(yè)間集成、人/經(jīng)營(yíng)管理/技術(shù)的集成數(shù)字化：數(shù)字化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與管理技術(shù)虛擬化：虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化：基于各類網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與管理技術(shù)智能化：人工智能及其在制造中的應(yīng)用12/23/20229國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（1）以信息化為核心的國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（2）高技術(shù)化----例如微加工成為常規(guī)性制造技術(shù)光制造技術(shù)（如光加工、光化學(xué)加工、光電加工）生物加工和為生物技術(shù)提供儀器設(shè)備

納米制造技術(shù)機(jī)械制造與化工制造融合

微/宏尺度可控和復(fù)合表面工程技術(shù)12/23/202210國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（2）高技術(shù)化----例國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（3）綠色制造---例如再制造無廢棄物制造合理開采和利用自然資源、從源頭防止污染和破壞生態(tài)環(huán)境產(chǎn)品生命周期全過程活動(dòng)的環(huán)保廢舊產(chǎn)品的最大化合理利用。12/23/202211國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（3）綠色制造---例如（4）極端制造技術(shù)將成為重要領(lǐng)域。

極端制造是指在極端條件下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統(tǒng)。集中表現(xiàn)在微細(xì)制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造和強(qiáng)場(chǎng)制造。以大型金屬構(gòu)件塑性成型制造能力為例，二戰(zhàn)以后美、俄、法等國(guó)建造了一批4.5到7.5萬噸的巨型水壓機(jī)，從而迅速提高了大型飛機(jī)制造能力和洲際運(yùn)載能力。

國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)12/23/202212（4）極端制造技術(shù)將成為重要領(lǐng)域。國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技我國(guó)一系列“從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展的計(jì)劃”國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃制造業(yè)發(fā)展科技問題專題制造業(yè)信息化戰(zhàn)略高技術(shù)與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專題信息高技術(shù)及其應(yīng)用國(guó)防科科技工業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃發(fā)展重點(diǎn)軍工制造業(yè)數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)先進(jìn)試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)實(shí)施重大科技工程軍工制造數(shù)字化工程虛擬試驗(yàn)環(huán)境科技工程“十五”、“十一五”國(guó)家科技部863制造業(yè)信息化工程總裝“十五”、“十一五”規(guī)劃先進(jìn)制造SBA支撐環(huán)境及其示范工程體系對(duì)抗仿真系統(tǒng)12/23/202213我國(guó)一系列“從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展的計(jì)劃”國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)3.復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)：是一種基于先進(jìn)集成制造理念構(gòu)成的數(shù)字化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化、集成優(yōu)化的制造系統(tǒng)。理念內(nèi)涵：以信息（采集、傳遞、加工、處理、應(yīng)用）技術(shù)為核心，將信息技術(shù)、建模與仿真技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)及產(chǎn)品有關(guān)的專業(yè)技術(shù)綜合運(yùn)用于產(chǎn)品研制的全系統(tǒng)、全生命周期，通過實(shí)施企業(yè)（或集團(tuán)）的產(chǎn)品設(shè)計(jì)/生產(chǎn)/管理/試驗(yàn)領(lǐng)域及其全企業(yè)集成的信息化，使企業(yè)（或集團(tuán)）產(chǎn)品研制全系統(tǒng)、全生命周期活動(dòng)中的人/組織、經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)（三要素）及人流、信息流、物流、價(jià)值流、知識(shí)流（五流）集成優(yōu)化，進(jìn)而改善企業(yè)（或集團(tuán)）產(chǎn)品(P)及其開發(fā)時(shí)間（T）、質(zhì)量（Q）、成本（C）、服務(wù)（S）、環(huán)境清潔（E）和知識(shí)含量（K），提高企業(yè)（或集團(tuán)）的敏捷性、柔性及健壯性，以達(dá)到增強(qiáng)企業(yè)（或集團(tuán)）的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，為企業(yè)（或集團(tuán)）實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的目標(biāo)。12/23/2022143.復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)：是一種基于先進(jìn)必須指出，這里提到的“制造”是“大制造”，它包括產(chǎn)品從“需求分析定義到報(bào)廢全生命周期的全部活動(dòng)”。概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)加工生產(chǎn)試驗(yàn)評(píng)估訓(xùn)練使用維護(hù)需求分析定義報(bào)廢12/23/202215必須指出，這里提到的“制造”是“大制造”，它包括產(chǎn)品從“需求復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)的技術(shù)體系復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)技術(shù)體系系統(tǒng)總體技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)加工生產(chǎn)與裝備技術(shù)經(jīng)營(yíng)管理與決策系統(tǒng)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)支撐環(huán)境技術(shù)系統(tǒng)總體運(yùn)營(yíng)模式；系統(tǒng)集成方法論；系統(tǒng)集成技術(shù)；標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)；企業(yè)建模和仿真技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)施等技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、集成平臺(tái)/框架，計(jì)算機(jī)輔助軟件工程，PDM/PLM

，計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作，人/機(jī)接口及“網(wǎng)格”支撐環(huán)境等技術(shù)。CAX/DFX技術(shù)；SBD；多學(xué)科虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)；逆向工程；綠色設(shè)計(jì)；網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)；智能設(shè)計(jì)及面向大規(guī)模定制生產(chǎn)模式的設(shè)計(jì)等技術(shù)。數(shù)控機(jī)床；數(shù)控加工中心；工業(yè)機(jī)器人；FMC；FMS；VM；可重組機(jī)器/裝備及RPM（快速成形制造）等技術(shù)。MIS；OA；MRPⅡ、SCM，CRM，ERP,DEM，項(xiàng)目管理、電子商務(wù)、質(zhì)量管理等技術(shù)。單件例行試驗(yàn)；整機(jī)組件試驗(yàn)；系統(tǒng)綜合/匹配試驗(yàn)；靶場(chǎng)合練/飛行試驗(yàn)技術(shù)在紅色部分有新的內(nèi)容12/23/202216復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)的技術(shù)體系復(fù)雜產(chǎn)品集成制系統(tǒng)總體技術(shù)產(chǎn)品它由項(xiàng)目主管企業(yè)、協(xié)作企業(yè)、供應(yīng)商和客戶等單個(gè)企業(yè)集成制造系統(tǒng)的集群組成——集群“大系統(tǒng)”

12/23/202217它由項(xiàng)目主管企業(yè)、協(xié)作企業(yè)、供應(yīng)商和客戶等單個(gè)企業(yè)集成制造系復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)（單個(gè)）由四個(gè)應(yīng)用分系統(tǒng)和一個(gè)支撐分系統(tǒng)組成：12/23/202218復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)（單個(gè)）由四個(gè)應(yīng)用分系統(tǒng)和一個(gè)支撐分系統(tǒng)復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)中值得關(guān)注的幾項(xiàng)技術(shù)1系統(tǒng)總體運(yùn)營(yíng)模式2復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程3集成制造系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理與決策技術(shù)4虛擬試驗(yàn)技術(shù)5制造執(zhí)行系統(tǒng)6復(fù)雜產(chǎn)品集成質(zhì)量管理技術(shù)7集成制造系統(tǒng)的集成技術(shù)8制造網(wǎng)格技術(shù)12/23/202219復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)中值得關(guān)注的幾項(xiàng)技術(shù)1系統(tǒng)總體運(yùn)營(yíng)模式二、復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程12/23/202220二、復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程12/17/202220服務(wù)于產(chǎn)品研制全生命周期的

多學(xué)科虛擬技術(shù)多學(xué)科虛擬樣機(jī)技術(shù)是融合產(chǎn)品有關(guān)的專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)與建模/仿真技術(shù)、信息技術(shù)、多媒體/虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、管理技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)的一門綜合性技術(shù)。虛擬設(shè)計(jì)12/23/202221服務(wù)于產(chǎn)品研制全生命周期的

多學(xué)科虛擬技術(shù)多學(xué)科虛擬樣機(jī)技術(shù)虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已貫穿于

產(chǎn)品研制/SBA的全過程11nRetirementMILESTONES12/23/202222虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已貫穿于

產(chǎn)品研制/SBA的全過程11nR產(chǎn)品經(jīng)典開發(fā)物理樣機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證與測(cè)試控制設(shè)計(jì)師機(jī)械設(shè)計(jì)師概念設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)返工12/23/202223產(chǎn)品經(jīng)典開發(fā)物理樣機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證與測(cè)試控制設(shè)計(jì)師機(jī)械設(shè)計(jì)師概念設(shè)基于虛擬樣機(jī)的開發(fā)控制設(shè)計(jì)師機(jī)械設(shè)計(jì)師共享同一模型多學(xué)科虛擬樣機(jī)概念物理樣機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證與測(cè)試設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)12/23/202224基于虛擬樣機(jī)的開發(fā)控制設(shè)計(jì)師機(jī)械設(shè)計(jì)師共享同一模型多學(xué)科虛擬復(fù)雜產(chǎn)品的虛擬樣機(jī)開發(fā)已涉及到產(chǎn)品全生命周期中相關(guān)的人員/組織、管理和技術(shù)的集成與優(yōu)化，已成為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程—“復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程”，它對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)方法、技術(shù)、工具等方面的研究、開發(fā)與應(yīng)用提出了一系列新的挑戰(zhàn)。復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)12/23/202225復(fù)雜產(chǎn)品的虛擬樣機(jī)開發(fā)已涉及到產(chǎn)品全生命周期中相關(guān)的人員/組復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)（續(xù)）工程設(shè)計(jì)技術(shù)建模/仿真技術(shù)管理技術(shù)團(tuán)隊(duì)/組織是三個(gè)要素有機(jī)集成與優(yōu)化的系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)/組織技術(shù)管理是三類技術(shù)有機(jī)集成與優(yōu)化的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)建模/仿真技術(shù)管理技術(shù)12/23/202226復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)（續(xù)）工程設(shè)計(jì)技術(shù)建模/仿真技術(shù)管理復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)（續(xù)）需要“復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)的支撐環(huán)境”實(shí)現(xiàn)三個(gè)要素和三類技術(shù)有機(jī)集成與優(yōu)化支持復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程的協(xié)同開發(fā)RequirementsEnvironmentAnalysisManufacturingLogisticsCost/RiskDesignPerformanceOperationsScalableAccessibleInteroperableExtensibleReusableSPMEnvironmentPhysicalParamAnalysisDataProcessSchedulingVersionsRequirementsGeometryPerformanceCostandRiskManufacturingWorkflowManufacturingProcessToolsCost/RiskToolsOperationsToolsPerformanceToolsM&SToolsDesignToolsEnvironmentToolsRequirementsToolsLogisticsTools{DPD}12/23/202227復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)（續(xù)）需要“復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品研制特點(diǎn)，從虛擬樣機(jī)工程的角度，已有的產(chǎn)品開發(fā)方法、技術(shù)手段與科研環(huán)境不能滿足型號(hào)研制的需求復(fù)雜產(chǎn)品科研項(xiàng)目的綜合管理復(fù)雜產(chǎn)品的前期論證與后期評(píng)估復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)及其綜合優(yōu)化復(fù)雜產(chǎn)品綜合試驗(yàn)與驗(yàn)證科研資源共享與協(xié)同……12/23/202228針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品研制特點(diǎn)，從虛擬樣機(jī)工程的角度，已有的產(chǎn)品開發(fā)方復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程整體解決方案國(guó)家863計(jì)劃“航天重大型號(hào)協(xié)同制造工程及復(fù)雜產(chǎn)品制造工具集的研究與開發(fā)”，“仿真應(yīng)用網(wǎng)格的研究與開發(fā)”總裝“虛擬樣機(jī)仿真支撐平臺(tái)/環(huán)境技術(shù)研究”,“裝備虛擬樣機(jī)仿真演示系統(tǒng)”國(guó)防科工委“數(shù)字樣機(jī)建造與設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)研究”理論與方法上：建立復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程的概念及其技術(shù)體系應(yīng)用背景航天XXX航天重大工程XXX先進(jìn)分布仿真技術(shù)VR技術(shù)虛擬樣機(jī)技術(shù)集成平臺(tái)/框架技術(shù)技術(shù)積累其它行業(yè)“船舶CAPE”協(xié)同仿真環(huán)境研究等工具與平臺(tái)上：開發(fā)一套復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)/工具集標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范上：提出一系列標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目12/23/202229復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程整體解決方案國(guó)家863計(jì)劃“航天重大型號(hào)復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)/工具集（北京仿真中心）四個(gè)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)虛擬樣機(jī)工程協(xié)同建模仿真平臺(tái)系統(tǒng)Cosim-Platform

虛擬樣機(jī)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)Cosim-Project虛擬樣機(jī)工程模型庫管理系統(tǒng)Cosim-VPLM虛擬樣機(jī)工程可視化環(huán)境系統(tǒng)Cosim-VE12/23/202230復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)/工具集（北京仿真中心）四個(gè)計(jì)算復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)COSIM復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程COSIM-Platform/COSIM-PM/COSIM-VPLM/COSIM-VE/PDM/PLM平臺(tái)/集成的MDO工具/多學(xué)科CAX/DFX工具集產(chǎn)品全生命周期管理技術(shù)、項(xiàng)目管理技術(shù)、多學(xué)科協(xié)同建模仿真技術(shù)、多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)、各學(xué)科領(lǐng)域CAX/DFX技術(shù)、M&S技術(shù)、IT技術(shù)復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程COSIM技術(shù)平臺(tái)COSIM平臺(tái)核心使能技術(shù)12/23/202231復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)COSIM復(fù)雜COSIM-Pla（1）COSIM是一個(gè)集成的軟件套件，支持復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程開發(fā)全生命周期12/23/202232（1）COSIM是一個(gè)集成的軟件套件，支持復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工支撐平臺(tái)與工具集12/23/202233支撐平臺(tái)與工具集12/17/202233工具集的組織及其特點(diǎn)面向虛擬樣機(jī)系統(tǒng)開發(fā)全過程面向虛擬樣機(jī)工程活動(dòng)全內(nèi)容12/23/202234工具集的組織及其特點(diǎn)面向虛擬樣機(jī)系統(tǒng)開發(fā)全過程面向虛擬樣機(jī)工12/23/20223512/17/202235（2）以項(xiàng)目管理（COSIM－Project）為核心，基于COSIM－VPLM/PLM，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程開發(fā)全生命周期的管理；12/23/202236（2）以項(xiàng)目管理（COSIM－Project）為核心，基于C虛擬樣機(jī)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

COSIM－Project支持復(fù)雜仿真工程的全生命周期管理支持仿真工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的相關(guān)資源的動(dòng)靜態(tài)管理和項(xiàng)目進(jìn)度、成本的計(jì)劃、跟蹤。提供資源均衡的優(yōu)化算法提供多約束條件（復(fù)雜資源）下項(xiàng)目進(jìn)度優(yōu)化算法基于Petri網(wǎng)的資源分配、流程設(shè)計(jì)及進(jìn)度安排建模與仿真優(yōu)化與PDM/工作流、質(zhì)量管理系統(tǒng)QQ集成項(xiàng)目管理器12/23/202237虛擬樣機(jī)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

COSIM－Project支持復(fù)虛擬樣機(jī)工程模型庫管理系統(tǒng)COSIM－VPLM

模型庫管理系統(tǒng)支持按項(xiàng)目/按多學(xué)科虛擬樣機(jī)模型結(jié)構(gòu)樹組織管理協(xié)同仿真項(xiàng)目全生命周期涉及的各類數(shù)據(jù)、模型、文檔和工具等，是開發(fā)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境的橋梁，支持對(duì)標(biāo)準(zhǔn)組件模型的管理和組裝。基于PDM技術(shù)，基于XML技術(shù)，中間件技術(shù)；面向服務(wù)的模型調(diào)度管理模式；支持全生命周期，從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；面向多學(xué)科復(fù)雜仿真系統(tǒng)模型模型庫系統(tǒng)12/23/202238虛擬樣機(jī)工程模型庫管理系統(tǒng)COSIM－VPLM模型庫管理系項(xiàng)目組科研項(xiàng)目科研任務(wù)活動(dòng)的狀態(tài)未執(zhí)行正在執(zhí)行封鎖結(jié)束任務(wù)的狀態(tài)空閑正在工作部分完成結(jié)束COSIM－Project研發(fā)流程WorkflowCOSIM－VPLM/PDMWBS12/23/202239項(xiàng)目組科研項(xiàng)目科研任務(wù)活動(dòng)的狀態(tài)未執(zhí)行正在執(zhí)行封鎖結(jié)束任務(wù)的各專業(yè)學(xué)科模型：設(shè)計(jì)文件對(duì)應(yīng)結(jié)果各仿真試驗(yàn)的相關(guān)模型：支撐研試文件物理樣機(jī)產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)虛擬樣機(jī)模型組成結(jié)構(gòu)12/23/202240各專業(yè)學(xué)科模型：設(shè)計(jì)文件對(duì)應(yīng)結(jié)果物理樣機(jī)產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)虛擬樣機(jī)（3）解決了多學(xué)科虛擬樣機(jī)的快速構(gòu)造和協(xié)同仿真COSIM12/23/202241（3）解決了多學(xué)科虛擬樣機(jī)的快速構(gòu)造和協(xié)同仿真COSIM12協(xié)同仿真平臺(tái)Cosim-Platform一個(gè)人機(jī)界面良好的、面向多學(xué)科領(lǐng)域、符合MDA規(guī)范，支持高層體系結(jié)構(gòu)HLA，具有通用性、開放性和可擴(kuò)展性的建模、調(diào)試、運(yùn)行、評(píng)估的一體化建模仿真環(huán)境。12/23/202242協(xié)同仿真平臺(tái)Cosim-Platform12/17/2022Cosim-Platform

——高層建模集成開發(fā)環(huán)境

高層建模12/23/202243Cosim-Platform

——高層建模集成開發(fā)環(huán)境高層Cosim-Platform

——運(yùn)行支撐系統(tǒng)

以模型為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)非編譯模式的仿真應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建。動(dòng)態(tài)載入COSIM仿真模型模型間交互信息的自動(dòng)連接仿真引擎動(dòng)態(tài)行為信息自動(dòng)配置中間件平臺(tái)組件接口自動(dòng)配置運(yùn)行支撐系統(tǒng)12/23/202244Cosim-Platform

——運(yùn)行支撐系統(tǒng)以模型為基礎(chǔ)Cosim-Platform

——仿真評(píng)估器仿真數(shù)據(jù)采集離線在線評(píng)估評(píng)估報(bào)告自動(dòng)生成采用組件技術(shù)開發(fā)完成復(fù)雜評(píng)估模型的建模、集成、部署和運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)評(píng)估器的開放性、可定制性、可重用性以及靈活性；與高層建模工具集成，完成對(duì)復(fù)雜評(píng)估模型的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為建模；與運(yùn)行支撐環(huán)境集成，支持動(dòng)態(tài)裝卸載評(píng)估模型，為仿真評(píng)估提供運(yùn)行支撐。仿真評(píng)估器12/23/202245Cosim-Platform

——仿真評(píng)估器仿真數(shù)據(jù)采集仿可視化環(huán)境——

COSIM－VE外觀瀏覽：顯示仿真實(shí)體幾何模型外觀及模型結(jié)構(gòu)樹。三維場(chǎng)景：實(shí)時(shí)繪制三維場(chǎng)景，顯示仿真實(shí)體在虛擬場(chǎng)景中的動(dòng)態(tài)行為，快速構(gòu)建基于HLA的視景仿真應(yīng)用。產(chǎn)品外觀可視化三維虛擬試驗(yàn)場(chǎng)二維態(tài)勢(shì)顯示12/23/202246可視化環(huán)境——

COSIM－VE外觀瀏覽：顯示仿真實(shí)體幾何模（4）支持基于并行工程的“V”字型開發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證與集成的疊代式開發(fā)；

12/23/202247（4）支持基于并行工程的“V”字型開發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)Cosim-Platform

——概念模型推演器

在模型的實(shí)現(xiàn)之前對(duì)系統(tǒng)的概念模型進(jìn)行推演，確認(rèn)模型在結(jié)構(gòu)、行為、交互方面的正確性；Cosim概念模型推演器支持概念模型和“真實(shí)模型”的混合運(yùn)行；Cosim概念模型推演器促進(jìn)了基于Cosim協(xié)同仿真平臺(tái)“V”型開發(fā)模式。概念模型推演系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)工具12/23/202248Cosim-Platform

——概念模型推演器在模型的實(shí)（5）從數(shù)字化設(shè)計(jì)向數(shù)字化試驗(yàn)拓展；用于各類試驗(yàn)數(shù)據(jù)、文檔/文件的采集、集中綜合管理、數(shù)據(jù)分析；包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理模塊實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊試驗(yàn)信息管理系統(tǒng)Cosim-TIM

——試驗(yàn)信息管理系統(tǒng)12/23/202249（5）從數(shù)字化設(shè)計(jì)向數(shù)字化試驗(yàn)拓展；用于各類試驗(yàn)數(shù)據(jù)、文檔/三、初步應(yīng)用與實(shí)踐12/23/202250三、初步應(yīng)用與實(shí)踐12/17/202250背景“十一五”期間，我部科研任務(wù)異常繁重、科研形勢(shì)異常緊迫,同時(shí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也愈加嚴(yán)酷。傳統(tǒng)的串行、孤立的研發(fā)模式已不適應(yīng)甚至嚴(yán)重阻礙了總體部的發(fā)展步伐。12/23/202251背景“十一五”期間，我部科研任務(wù)異常繁重、科研形勢(shì)異常緊迫,業(yè)務(wù)特點(diǎn)復(fù)雜產(chǎn)品對(duì)象：系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)難度大，涉及電子、光學(xué)、機(jī)械、力學(xué)等多學(xué)科，多專業(yè)的知識(shí)交錯(cuò)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)品高度集成；多類型號(hào)并行、多種狀態(tài)交替生產(chǎn)，批次及技術(shù)狀態(tài)多，處于多型號(hào)、多批次狀態(tài)共存的狀態(tài)；多學(xué)科專業(yè)：19個(gè)專業(yè)大類，一百多個(gè)研究方向組織管理：參與研制單位多，研制周期緊。配套研制單位地域分布廣、研制關(guān)系復(fù)雜，型號(hào)研制涉及的單位較多，且分布在國(guó)內(nèi)多個(gè)地區(qū)，研制配套和技術(shù)協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜；型號(hào)研制是個(gè)系統(tǒng)工程，按項(xiàng)目綜合管理；積累與沉淀：五十年來，積累了大量的不同類型、格式的文檔資料，各類專業(yè)化自研和商品化的軟硬件資源，大量的不同專業(yè)仿真分析模型，沉淀了一批有價(jià)值的試驗(yàn)數(shù)據(jù)12/23/202252業(yè)務(wù)特點(diǎn)復(fù)雜產(chǎn)品對(duì)象：12/17/202252構(gòu)建信息化基礎(chǔ)平臺(tái)，提高基礎(chǔ)科研能力，充分挖掘和利用知識(shí)/資源整體優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)資源（文檔、軟件、模型、數(shù)據(jù)）協(xié)同共享、重演重用，完成總體部多學(xué)科專業(yè)特色知識(shí)體系的高度集成和并行、協(xié)同開發(fā)，增強(qiáng)我部自主創(chuàng)新能力，提高核心競(jìng)爭(zhēng)力。12/23/202253構(gòu)建信息化基礎(chǔ)平臺(tái)，提高基礎(chǔ)科研能力，充分挖掘和利用知識(shí)/資系統(tǒng)研發(fā)平臺(tái)12/23/202254系統(tǒng)研發(fā)平臺(tái)12/17/202254（1）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上圍繞高效、安全的科研辦公需要，開展網(wǎng)絡(luò)/OA/信息安全/標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與完善。12/23/202255（1）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上12/17/202255（2）公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)上：背景給各科研人員提供一個(gè)統(tǒng)一、開放、安全、高性能的軟硬件資源應(yīng)用環(huán)境。12/23/202256（2）公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)上：12/17/202256整體方案架構(gòu)資源網(wǎng)格三級(jí)冗余許可證管理。并行文件系統(tǒng)。資源中心計(jì)算資源軟件資源儲(chǔ)存資源12/23/202257整體方案架構(gòu)資源網(wǎng)格12/17/202257軟硬件資源萬億次計(jì)算能力：HP98節(jié)點(diǎn)384CPU（核）的高性能集群、多臺(tái)16CPU/8CPU/6CUP小型機(jī)近40T存儲(chǔ)，大量的商品化軟件：Fluent（流場(chǎng)分析）FASTRAN（流場(chǎng)數(shù)值模擬）ABAQUS（結(jié)構(gòu)分析）MathCAD、Pro－EPatran/Nastran（有限元計(jì)算前后處理器、求解器）ANSYSiSight等。12/23/202258軟硬件資源萬億次計(jì)算能力：HP98節(jié)點(diǎn)384CPU（核）的高12/23/20225912/17/202259解決：各類可共享的軟硬件資源的下列問題。動(dòng)態(tài)共享統(tǒng)一管理高效使用支撐復(fù)雜產(chǎn)品的多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真。二部信息中心12/23/202260解決：二部信息中心12/17/202260（3）協(xié)同設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證條件建設(shè)上：PDM/COSIM/TDM等設(shè)計(jì)仿真試驗(yàn)條件建設(shè)有序推進(jìn)，應(yīng)用已初見成效，有力推動(dòng)了總體部研發(fā)上水平、上層次、上規(guī)模。12/23/202261（3）協(xié)同設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證條件建設(shè)上：12/17/202261PDM系統(tǒng)應(yīng)用從圖中可以看出：系統(tǒng)自上線以來，系統(tǒng)訪問量逐漸升高，現(xiàn)在保持在180~200左右。以每周為周期出現(xiàn)均衡的正態(tài)分布，峰值訪問量較高，所以說系統(tǒng)經(jīng)受住了用戶的長(zhǎng)期、穩(wěn)定的驗(yàn)證，運(yùn)行平穩(wěn)。PDM自系統(tǒng)安裝以來的每日訪問統(tǒng)計(jì)PDM自系統(tǒng)安裝以來的周訪問量平均分布12/23/202262PDM系統(tǒng)應(yīng)用從圖中可以看出：PDM自系統(tǒng)安裝以來的每日訪問PDM系統(tǒng)應(yīng)用點(diǎn)擊數(shù)最高的IP分布在線時(shí)間最長(zhǎng)的IP分布從訪問PDM的IP分布可以看出：IP分布越來越廣，說明各研究室及相關(guān)部門用戶都在使用PDM在線時(shí)間較長(zhǎng)，說明用戶使用PDM的頻率較高12/23/202263PDM系統(tǒng)應(yīng)用點(diǎn)擊數(shù)最高的IP分布在線時(shí)間最長(zhǎng)的IP分布從訪開展總體部和重點(diǎn)專業(yè)所的COSIM實(shí)施工作。實(shí)現(xiàn)三次提升：（1）分系統(tǒng)—>系統(tǒng)的提升；（2）總體部及專業(yè)所內(nèi)部—>全院的提升；（3）單一產(chǎn)品示范—>二院所有產(chǎn)品全面采用的提升。COSIM系統(tǒng)應(yīng)用12/23/202264開展總體部和重點(diǎn)專業(yè)所的COSIM實(shí)施工作。實(shí)現(xiàn)三次提升：C謝謝！12/23/202265謝謝！12/17/202265謝謝！供婁浪頹藍(lán)辣襖駒靴鋸瀾互慌仲寫繹衰斡染圾明將呆則孰盆瘸砒腥悉漠塹脊髓灰質(zhì)炎(講課2019)脊髓灰質(zhì)炎(講課2019)謝謝！供婁浪頹藍(lán)辣襖駒靴鋸瀾互慌仲寫繹衰斡染圾明將呆則孰盆瘸復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程技術(shù)研究與應(yīng)用北京仿真中心12/23/202267復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程技術(shù)研究與應(yīng)用北京仿真中心12/17/2內(nèi)容一、引言二、復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程三、初步應(yīng)用與實(shí)踐12/23/202268內(nèi)容一、引言12/17/20222一、引言1、復(fù)雜產(chǎn)品2、“集成、協(xié)同制造”的需求3、復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)12/23/202269一、引言1、復(fù)雜產(chǎn)品12/17/202231.復(fù)雜產(chǎn)品是這樣一類產(chǎn)品：客戶需求復(fù)雜系統(tǒng)組成復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)復(fù)雜制造過程復(fù)雜試驗(yàn)維護(hù)復(fù)雜項(xiàng)目管理復(fù)雜工作環(huán)境復(fù)雜典型復(fù)雜產(chǎn)品：航天器、飛機(jī)、汽車、兵器、船舶、復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品等復(fù)雜產(chǎn)品12/23/2022701.復(fù)雜產(chǎn)品是這樣一類產(chǎn)品：復(fù)雜產(chǎn)品12/17/20224基于復(fù)雜產(chǎn)品特點(diǎn)，現(xiàn)有的產(chǎn)品開發(fā)方法、技術(shù)手段與科研環(huán)境不能滿足復(fù)雜產(chǎn)品研制的需求,例如：復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)如多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)如復(fù)雜指標(biāo)、復(fù)雜環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品的立項(xiàng)論證與評(píng)估復(fù)雜產(chǎn)品的試驗(yàn)與驗(yàn)證如綜合測(cè)試、試驗(yàn)復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)與工藝復(fù)雜產(chǎn)品企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理如全生命周期質(zhì)量;如多項(xiàng)目、多目標(biāo)條件下復(fù)雜產(chǎn)品科研項(xiàng)目的綜合管理集成與協(xié)同各類企業(yè)間的設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)、管理系統(tǒng)集成優(yōu)化與大協(xié)作技術(shù)等。12/23/202271基于復(fù)雜產(chǎn)品特點(diǎn)，現(xiàn)有的產(chǎn)品開發(fā)方法、技術(shù)手段與科研環(huán)境不能2.

“集成、協(xié)同制造”的需求21世紀(jì)制造企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)：12/23/2022722.“集成、協(xié)同制造”的需求21世紀(jì)制造企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)：21世紀(jì)制造業(yè)面臨的新形勢(shì)知識(shí)-技術(shù)-產(chǎn)品的更新周期越來越短；客戶對(duì)產(chǎn)品性能、價(jià)格和質(zhì)量的要求越來越高；產(chǎn)品T/Q/C/S競(jìng)爭(zhēng)加??；全球化的協(xié)同制造與劇烈競(jìng)爭(zhēng)；產(chǎn)品知識(shí)、技術(shù)含量不斷增高；實(shí)現(xiàn)綠色制造的呼聲越來越高等。先進(jìn)制造技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展迅速。12/23/20227321世紀(jì)制造業(yè)面臨的新形勢(shì)12/17/20227國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況各國(guó)對(duì)制造技術(shù)的重視

亞洲：

日本：《智能制造系統(tǒng)(IMS)計(jì)劃》

韓國(guó)：《高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國(guó)家計(jì)劃（G7計(jì)劃）》

《網(wǎng)絡(luò)化韓國(guó)21世紀(jì)》中國(guó)：《國(guó)家863計(jì)劃CIMS主題》歐洲：《尤里卡計(jì)劃(EUREKA)》《信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃(ESPRIT)》《第四屆框架研究計(jì)劃》《第五屆框架研究計(jì)劃》《德國(guó)制造2000計(jì)劃》美國(guó)：《美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告》《先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃》《敏捷制造使能技術(shù)(TEAM)研究戰(zhàn)略計(jì)劃》《敏捷制造與制造技術(shù)計(jì)劃》《國(guó)家工業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)議NIIIP》《美國(guó)－俄羅斯虛擬企業(yè)網(wǎng)(RA-VEN)》12/23/202274國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況各國(guó)對(duì)制造技術(shù)的重視

國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（1）以信息化為核心的“集成化、數(shù)字化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”產(chǎn)品信息化和數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理過程及其集成的信息化

集成化：信息集成、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理的過程集成、企業(yè)間集成、人/經(jīng)營(yíng)管理/技術(shù)的集成數(shù)字化：數(shù)字化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與管理技術(shù)虛擬化：虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化：基于各類網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與管理技術(shù)智能化：人工智能及其在制造中的應(yīng)用12/23/202275國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（1）以信息化為核心的國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（2）高技術(shù)化----例如微加工成為常規(guī)性制造技術(shù)光制造技術(shù)（如光加工、光化學(xué)加工、光電加工）生物加工和為生物技術(shù)提供儀器設(shè)備

納米制造技術(shù)機(jī)械制造與化工制造融合

微/宏尺度可控和復(fù)合表面工程技術(shù)12/23/202276國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（2）高技術(shù)化----例國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（3）綠色制造---例如再制造無廢棄物制造合理開采和利用自然資源、從源頭防止污染和破壞生態(tài)環(huán)境產(chǎn)品生命周期全過程活動(dòng)的環(huán)保廢舊產(chǎn)品的最大化合理利用。12/23/202277國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（3）綠色制造---例如（4）極端制造技術(shù)將成為重要領(lǐng)域。

極端制造是指在極端條件下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統(tǒng)。集中表現(xiàn)在微細(xì)制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造和強(qiáng)場(chǎng)制造。以大型金屬構(gòu)件塑性成型制造能力為例，二戰(zhàn)以后美、俄、法等國(guó)建造了一批4.5到7.5萬噸的巨型水壓機(jī)，從而迅速提高了大型飛機(jī)制造能力和洲際運(yùn)載能力。

國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)12/23/202278（4）極端制造技術(shù)將成為重要領(lǐng)域。國(guó)外制造技術(shù)發(fā)展概況制造技我國(guó)一系列“從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展的計(jì)劃”國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃制造業(yè)發(fā)展科技問題專題制造業(yè)信息化戰(zhàn)略高技術(shù)與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專題信息高技術(shù)及其應(yīng)用國(guó)防科科技工業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃發(fā)展重點(diǎn)軍工制造業(yè)數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)先進(jìn)試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)實(shí)施重大科技工程軍工制造數(shù)字化工程虛擬試驗(yàn)環(huán)境科技工程“十五”、“十一五”國(guó)家科技部863制造業(yè)信息化工程總裝“十五”、“十一五”規(guī)劃先進(jìn)制造SBA支撐環(huán)境及其示范工程體系對(duì)抗仿真系統(tǒng)12/23/202279我國(guó)一系列“從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展的計(jì)劃”國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)3.復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)：是一種基于先進(jìn)集成制造理念構(gòu)成的數(shù)字化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化、集成優(yōu)化的制造系統(tǒng)。理念內(nèi)涵：以信息（采集、傳遞、加工、處理、應(yīng)用）技術(shù)為核心，將信息技術(shù)、建模與仿真技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)及產(chǎn)品有關(guān)的專業(yè)技術(shù)綜合運(yùn)用于產(chǎn)品研制的全系統(tǒng)、全生命周期，通過實(shí)施企業(yè)（或集團(tuán)）的產(chǎn)品設(shè)計(jì)/生產(chǎn)/管理/試驗(yàn)領(lǐng)域及其全企業(yè)集成的信息化，使企業(yè)（或集團(tuán)）產(chǎn)品研制全系統(tǒng)、全生命周期活動(dòng)中的人/組織、經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)（三要素）及人流、信息流、物流、價(jià)值流、知識(shí)流（五流）集成優(yōu)化，進(jìn)而改善企業(yè)（或集團(tuán)）產(chǎn)品(P)及其開發(fā)時(shí)間（T）、質(zhì)量（Q）、成本（C）、服務(wù)（S）、環(huán)境清潔（E）和知識(shí)含量（K），提高企業(yè)（或集團(tuán)）的敏捷性、柔性及健壯性，以達(dá)到增強(qiáng)企業(yè)（或集團(tuán)）的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，為企業(yè)（或集團(tuán)）實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的目標(biāo)。12/23/2022803.復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)：是一種基于先進(jìn)必須指出，這里提到的“制造”是“大制造”，它包括產(chǎn)品從“需求分析定義到報(bào)廢全生命周期的全部活動(dòng)”。概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)加工生產(chǎn)試驗(yàn)評(píng)估訓(xùn)練使用維護(hù)需求分析定義報(bào)廢12/23/202281必須指出，這里提到的“制造”是“大制造”，它包括產(chǎn)品從“需求復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)的技術(shù)體系復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)技術(shù)體系系統(tǒng)總體技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)加工生產(chǎn)與裝備技術(shù)經(jīng)營(yíng)管理與決策系統(tǒng)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)支撐環(huán)境技術(shù)系統(tǒng)總體運(yùn)營(yíng)模式；系統(tǒng)集成方法論；系統(tǒng)集成技術(shù)；標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)；企業(yè)建模和仿真技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)施等技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、集成平臺(tái)/框架，計(jì)算機(jī)輔助軟件工程，PDM/PLM

，計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作，人/機(jī)接口及“網(wǎng)格”支撐環(huán)境等技術(shù)。CAX/DFX技術(shù)；SBD；多學(xué)科虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)；逆向工程；綠色設(shè)計(jì)；網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)；智能設(shè)計(jì)及面向大規(guī)模定制生產(chǎn)模式的設(shè)計(jì)等技術(shù)。數(shù)控機(jī)床；數(shù)控加工中心；工業(yè)機(jī)器人；FMC；FMS；VM；可重組機(jī)器/裝備及RPM（快速成形制造）等技術(shù)。MIS；OA；MRPⅡ、SCM，CRM，ERP,DEM，項(xiàng)目管理、電子商務(wù)、質(zhì)量管理等技術(shù)。單件例行試驗(yàn)；整機(jī)組件試驗(yàn)；系統(tǒng)綜合/匹配試驗(yàn)；靶場(chǎng)合練/飛行試驗(yàn)技術(shù)在紅色部分有新的內(nèi)容12/23/202282復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)的技術(shù)體系復(fù)雜產(chǎn)品集成制系統(tǒng)總體技術(shù)產(chǎn)品它由項(xiàng)目主管企業(yè)、協(xié)作企業(yè)、供應(yīng)商和客戶等單個(gè)企業(yè)集成制造系統(tǒng)的集群組成——集群“大系統(tǒng)”

12/23/202283它由項(xiàng)目主管企業(yè)、協(xié)作企業(yè)、供應(yīng)商和客戶等單個(gè)企業(yè)集成制造系復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)（單個(gè)）由四個(gè)應(yīng)用分系統(tǒng)和一個(gè)支撐分系統(tǒng)組成：12/23/202284復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)（單個(gè)）由四個(gè)應(yīng)用分系統(tǒng)和一個(gè)支撐分系統(tǒng)復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)中值得關(guān)注的幾項(xiàng)技術(shù)1系統(tǒng)總體運(yùn)營(yíng)模式2復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程3集成制造系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理與決策技術(shù)4虛擬試驗(yàn)技術(shù)5制造執(zhí)行系統(tǒng)6復(fù)雜產(chǎn)品集成質(zhì)量管理技術(shù)7集成制造系統(tǒng)的集成技術(shù)8制造網(wǎng)格技術(shù)12/23/202285復(fù)雜產(chǎn)品集成制造系統(tǒng)中值得關(guān)注的幾項(xiàng)技術(shù)1系統(tǒng)總體運(yùn)營(yíng)模式二、復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程12/23/202286二、復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程12/17/202220服務(wù)于產(chǎn)品研制全生命周期的

多學(xué)科虛擬技術(shù)多學(xué)科虛擬樣機(jī)技術(shù)是融合產(chǎn)品有關(guān)的專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)與建模/仿真技術(shù)、信息技術(shù)、多媒體/虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、管理技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)的一門綜合性技術(shù)。虛擬設(shè)計(jì)12/23/202287服務(wù)于產(chǎn)品研制全生命周期的

多學(xué)科虛擬技術(shù)多學(xué)科虛擬樣機(jī)技術(shù)虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已貫穿于

產(chǎn)品研制/SBA的全過程11nRetirementMILESTONES12/23/202288虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已貫穿于

產(chǎn)品研制/SBA的全過程11nR產(chǎn)品經(jīng)典開發(fā)物理樣機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證與測(cè)試控制設(shè)計(jì)師機(jī)械設(shè)計(jì)師概念設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)返工12/23/202289產(chǎn)品經(jīng)典開發(fā)物理樣機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證與測(cè)試控制設(shè)計(jì)師機(jī)械設(shè)計(jì)師概念設(shè)基于虛擬樣機(jī)的開發(fā)控制設(shè)計(jì)師機(jī)械設(shè)計(jì)師共享同一模型多學(xué)科虛擬樣機(jī)概念物理樣機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證與測(cè)試設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)12/23/202290基于虛擬樣機(jī)的開發(fā)控制設(shè)計(jì)師機(jī)械設(shè)計(jì)師共享同一模型多學(xué)科虛擬復(fù)雜產(chǎn)品的虛擬樣機(jī)開發(fā)已涉及到產(chǎn)品全生命周期中相關(guān)的人員/組織、管理和技術(shù)的集成與優(yōu)化，已成為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程—“復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程”，它對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)方法、技術(shù)、工具等方面的研究、開發(fā)與應(yīng)用提出了一系列新的挑戰(zhàn)。復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)12/23/202291復(fù)雜產(chǎn)品的虛擬樣機(jī)開發(fā)已涉及到產(chǎn)品全生命周期中相關(guān)的人員/組復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)（續(xù)）工程設(shè)計(jì)技術(shù)建模/仿真技術(shù)管理技術(shù)團(tuán)隊(duì)/組織是三個(gè)要素有機(jī)集成與優(yōu)化的系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)/組織技術(shù)管理是三類技術(shù)有機(jī)集成與優(yōu)化的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)建模/仿真技術(shù)管理技術(shù)12/23/202292復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)（續(xù)）工程設(shè)計(jì)技術(shù)建模/仿真技術(shù)管理復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)（續(xù)）需要“復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)的支撐環(huán)境”實(shí)現(xiàn)三個(gè)要素和三類技術(shù)有機(jī)集成與優(yōu)化支持復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程的協(xié)同開發(fā)RequirementsEnvironmentAnalysisManufacturingLogisticsCost/RiskDesignPerformanceOperationsScalableAccessibleInteroperableExtensibleReusableSPMEnvironmentPhysicalParamAnalysisDataProcessSchedulingVersionsRequirementsGeometryPerformanceCostandRiskManufacturingWorkflowManufacturingProcessToolsCost/RiskToolsOperationsToolsPerformanceToolsM&SToolsDesignToolsEnvironmentToolsRequirementsToolsLogisticsTools{DPD}12/23/202293復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)（續(xù)）需要“復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程系統(tǒng)針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品研制特點(diǎn)，從虛擬樣機(jī)工程的角度，已有的產(chǎn)品開發(fā)方法、技術(shù)手段與科研環(huán)境不能滿足型號(hào)研制的需求復(fù)雜產(chǎn)品科研項(xiàng)目的綜合管理復(fù)雜產(chǎn)品的前期論證與后期評(píng)估復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)及其綜合優(yōu)化復(fù)雜產(chǎn)品綜合試驗(yàn)與驗(yàn)證科研資源共享與協(xié)同……12/23/202294針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品研制特點(diǎn)，從虛擬樣機(jī)工程的角度，已有的產(chǎn)品開發(fā)方復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程整體解決方案國(guó)家863計(jì)劃“航天重大型號(hào)協(xié)同制造工程及復(fù)雜產(chǎn)品制造工具集的研究與開發(fā)”，“仿真應(yīng)用網(wǎng)格的研究與開發(fā)”總裝“虛擬樣機(jī)仿真支撐平臺(tái)/環(huán)境技術(shù)研究”,“裝備虛擬樣機(jī)仿真演示系統(tǒng)”國(guó)防科工委“數(shù)字樣機(jī)建造與設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)研究”理論與方法上：建立復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程的概念及其技術(shù)體系應(yīng)用背景航天XXX航天重大工程XXX先進(jìn)分布仿真技術(shù)VR技術(shù)虛擬樣機(jī)技術(shù)集成平臺(tái)/框架技術(shù)技術(shù)積累其它行業(yè)“船舶CAPE”協(xié)同仿真環(huán)境研究等工具與平臺(tái)上：開發(fā)一套復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)/工具集標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范上：提出一系列標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目12/23/202295復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程整體解決方案國(guó)家863計(jì)劃“航天重大型號(hào)復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)/工具集（北京仿真中心）四個(gè)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)虛擬樣機(jī)工程協(xié)同建模仿真平臺(tái)系統(tǒng)Cosim-Platform

虛擬樣機(jī)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)Cosim-Project虛擬樣機(jī)工程模型庫管理系統(tǒng)Cosim-VPLM虛擬樣機(jī)工程可視化環(huán)境系統(tǒng)Cosim-VE12/23/202296復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)/工具集（北京仿真中心）四個(gè)計(jì)算復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)COSIM復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程COSIM-Platform/COSIM-PM/COSIM-VPLM/COSIM-VE/PDM/PLM平臺(tái)/集成的MDO工具/多學(xué)科CAX/DFX工具集產(chǎn)品全生命周期管理技術(shù)、項(xiàng)目管理技術(shù)、多學(xué)科協(xié)同建模仿真技術(shù)、多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)、各學(xué)科領(lǐng)域CAX/DFX技術(shù)、M&S技術(shù)、IT技術(shù)復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程COSIM技術(shù)平臺(tái)COSIM平臺(tái)核心使能技術(shù)12/23/202297復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程支撐平臺(tái)COSIM復(fù)雜COSIM-Pla（1）COSIM是一個(gè)集成的軟件套件，支持復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程開發(fā)全生命周期12/23/202298（1）COSIM是一個(gè)集成的軟件套件，支持復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工支撐平臺(tái)與工具集12/23/202299支撐平臺(tái)與工具集12/17/202233工具集的組織及其特點(diǎn)面向虛擬樣機(jī)系統(tǒng)開發(fā)全過程面向虛擬樣機(jī)工程活動(dòng)全內(nèi)容12/23/2022100工具集的組織及其特點(diǎn)面向虛擬樣機(jī)系統(tǒng)開發(fā)全過程面向虛擬樣機(jī)工12/23/202210112/17/202235（2）以項(xiàng)目管理（COSIM－Project）為核心，基于COSIM－VPLM/PLM，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)工程開發(fā)全生命周期的管理；12/23/2022102（2）以項(xiàng)目管理（COSIM－Project）為核心，基于C虛擬樣機(jī)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

COSIM－Project支持復(fù)雜仿真工程的全生命周期管理支持仿真工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的相關(guān)資源的動(dòng)靜態(tài)管理和項(xiàng)目進(jìn)度、成本的計(jì)劃、跟蹤。提供資源均衡的優(yōu)化算法提供多約束條件（復(fù)雜資源）下項(xiàng)目進(jìn)度優(yōu)化算法基于Petri網(wǎng)的資源分配、流程設(shè)計(jì)及進(jìn)度安排建模與仿真優(yōu)化與PDM/工作流、質(zhì)量管理系統(tǒng)QQ集成項(xiàng)目管理器12/23/2022103虛擬樣機(jī)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

COSIM－Project支持復(fù)虛擬樣機(jī)工程模型庫管理系統(tǒng)COSIM－VPLM

模型庫管理系統(tǒng)支持按項(xiàng)目/按多學(xué)科虛擬樣機(jī)模型結(jié)構(gòu)樹組織管理協(xié)同仿真項(xiàng)目全生命周期涉及的各類數(shù)據(jù)、模型、文檔和工具等，是開發(fā)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境的橋梁，支持對(duì)標(biāo)準(zhǔn)組件模型的管理和組裝?；赑DM技術(shù)，基于XML技術(shù)，中間件技術(shù)；面向服務(wù)的模型調(diào)度管理模式；支持全生命周期，從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；面向多學(xué)科復(fù)雜仿真系統(tǒng)模型模型庫系統(tǒng)12/23/2022104虛擬樣機(jī)工程模型庫管理系統(tǒng)COSIM－VPLM模型庫管理系項(xiàng)目組科研項(xiàng)目科研任務(wù)活動(dòng)的狀態(tài)未執(zhí)行正在執(zhí)行封鎖結(jié)束任務(wù)的狀態(tài)空閑正在工作部分完成結(jié)束COSIM－Project研發(fā)流程WorkflowCOSIM－VPLM/PDMWBS12/23/2022105項(xiàng)目組科研項(xiàng)目科研任務(wù)活動(dòng)的狀態(tài)未執(zhí)行正在執(zhí)行封鎖結(jié)束任務(wù)的各專業(yè)學(xué)科模型：設(shè)計(jì)文件對(duì)應(yīng)結(jié)果各仿真試驗(yàn)的相關(guān)模型：支撐研試文件物理樣機(jī)產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)虛擬樣機(jī)模型組成結(jié)構(gòu)12/23/2022106各專業(yè)學(xué)科模型：設(shè)計(jì)文件對(duì)應(yīng)結(jié)果物理樣機(jī)產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)虛擬樣機(jī)（3）解決了多學(xué)科虛擬樣機(jī)的快速構(gòu)造和協(xié)同仿真COSIM12/23/2022107（3）解決了多學(xué)科虛擬樣機(jī)的快速構(gòu)造和協(xié)同仿真COSIM12協(xié)同仿真平臺(tái)Cosim-Platform一個(gè)人機(jī)界面良好的、面向多學(xué)科領(lǐng)域、符合MDA規(guī)范，支持高層體系結(jié)構(gòu)HLA，具有通用性、開放性和可擴(kuò)展性的建模、調(diào)試、運(yùn)行、評(píng)估的一體化建模仿真環(huán)境。12/23/2022108協(xié)同仿真平臺(tái)Cosim-Platform12/17/2022Cosim-Platform

——高層建模集成開發(fā)環(huán)境

高層建模12/23/2022109Cosim-Platform

——高層建模集成開發(fā)環(huán)境高層Cosim-Platform

——運(yùn)行支撐系統(tǒng)

以模型為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)非編譯模式的仿真應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建。動(dòng)態(tài)載入COSIM仿真模型模型間交互信息的自動(dòng)連接仿真引擎動(dòng)態(tài)行為信息自動(dòng)配置中間件平臺(tái)組件接口自動(dòng)配置運(yùn)行支撐系統(tǒng)12/23/2022110Cosim-Platform

——運(yùn)行支撐系統(tǒng)以模型為基礎(chǔ)Cosim-Platform

——仿真評(píng)估器仿真數(shù)據(jù)采集離線在線評(píng)估評(píng)估報(bào)告自動(dòng)生成采用組件技術(shù)開發(fā)完成復(fù)雜評(píng)估模型的建模、集成、部署和運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)評(píng)估器的開放性、可定制性、可重用性以及靈活性；與高層建模工具集成，完成對(duì)復(fù)雜評(píng)估模型的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為建模；與運(yùn)行支撐環(huán)境集成，支持動(dòng)態(tài)裝卸載評(píng)估模型，為仿真評(píng)估提供運(yùn)行支撐。仿真評(píng)估器12/23/2022111Cosim-Platform

——仿真評(píng)估器仿真數(shù)據(jù)采集仿可視化環(huán)境——

COSIM－VE外觀瀏覽：顯示仿真實(shí)體幾何模型外觀及模型結(jié)構(gòu)樹。三維場(chǎng)景：實(shí)時(shí)繪制三維場(chǎng)景，顯示仿真實(shí)體在虛擬場(chǎng)景中的動(dòng)態(tài)行為，快速構(gòu)建基于HLA的視景仿真應(yīng)用。產(chǎn)品外觀可視化三維虛擬試驗(yàn)場(chǎng)二維態(tài)勢(shì)顯示12/23/2022112可視化環(huán)境——

COSIM－VE外觀瀏覽：顯示仿真實(shí)體幾何模（4）支持基于并行工程的“V”字型開發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證與集成的疊代式開發(fā)；

12/23/2022113（4）支持基于并行工程的“V”字型開發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)Cosim-Platform

——概念模型推演器

在模型的實(shí)現(xiàn)之前對(duì)系統(tǒng)的概念模型進(jìn)行推演，確認(rèn)模型在結(jié)構(gòu)、行為、交互方面的正確性；Cosim概念模型推演器支持概念模型和“真實(shí)模型”的混合運(yùn)行；Cosim概念模型推演器促進(jìn)了基于Cosim協(xié)同仿真平臺(tái)“V”型開發(fā)模式。概念模型推演系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)工具12/23/2022114Cosim-Platform

——概念模型推演器在模型的實(shí)（5）從數(shù)字化設(shè)計(jì)向數(shù)字化試驗(yàn)拓展；用于各類試驗(yàn)數(shù)據(jù)、文檔/文件的采集、集中綜合管理、數(shù)據(jù)分析；包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理模塊實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊試驗(yàn)信息管理系統(tǒng)Cosim-TIM

——試驗(yàn)信息管理系統(tǒng)12/23/2