在当今国防科技与高端装备制造领域,军工产品的研发具有复杂度高、协作性强、质量与可靠性要求严苛、数据安全敏感等特点。产品生命周期管理(PLM)作为整合产品数据、流程与人员的核心战略,对军工企业的数字化转型与核心竞争力构建至关重要。MSC Software(现为海克斯康制造智能的一部分)作为工程仿真领域的先驱,其PLM解决方案在军工行业应用广泛,本文旨在探讨其解决方案的技术服务内涵及未来发展方向。
一、MSC军工产品PLM解决方案的核心技术服务
MSC的PLM解决方案并非一个孤立的软件,而是一个以仿真数据与管理为核心、深度集成于产品研发流程的生态系统。其技术服务主要体现在以下几个方面:
- 基于仿真的数字主线构建: 解决方案的核心是建立贯穿产品概念、设计、仿真、试验、制造、维护全生命周期的“数字主线”。它能够有效管理CAE仿真模型、分析数据、流程和知识,确保从系统级到部件级的仿真数据可追溯、可重用,支持基于模型的系统工程(MBSE)实践,显著缩短研发周期,降低物理样机成本。
- 多学科仿真流程集成与自动化: 针对军工产品涉及结构、流体、电磁、多体动力学等多学科耦合的复杂问题,MSC PLM提供强大的流程集成与自动化能力。通过定制化的仿真流程模板,将不同工具(如 Nastran, Marc, Adams, Actran等)串联起来,实现“一键式”多学科分析,提升仿真效率与一致性,并固化专家经验。
- 高保真仿真数据管理(SDM): 专门针对海量、版本繁多的仿真数据(输入文件、结果文件、报告等)进行集中、安全、高效的管理。提供版本控制、关联关系管理、访问权限控制等功能,确保数据完整性与合规性,支持团队协同与知识沉淀,满足军工行业对数据溯源和审计的严格要求。
- 性能与可靠性工程服务: 结合仿真和试验数据,提供基于模型的性能预测、可靠性分析与优化设计服务。帮助工程师在虚拟环境中评估产品在各种极端工况下的性能与失效模式,实现设计早期验证,提升产品固有可靠性。
- 定制化开发与系统集成服务: 针对军工企业特定的业务流程、安全架构(如涉密网环境)和现有IT系统(如ERP、MES、PDM),提供深度的定制化开发、接口对接和系统集成服务,确保PLM系统能够无缝融入企业整体信息化框架,发挥最大价值。
二、未来发展方向
面对智能制造、数字孪生等新趋势,MSC军工PLM解决方案的技术服务将向更智能、更融合、更协同的方向演进:
- 向全面数字孪生演进: 未来的PLM将不仅是数据管理平台,更是创建和运行高保真“数字孪生体”的使能器。技术服务将聚焦于如何将仿真模型、实物试验数据、物联网(IoT)传感数据深度融合,构建可实时预测、可动态优化的产品数字孪生,应用于装备的健康管理、预测性维护和任务规划,实现全寿命周期闭环管理。
- 深化人工智能与机器学习融合: 将AI/ML技术深度植入PLM平台与技术服务中。例如,利用机器学习加速仿真求解、智能推荐仿真方案、自动化结果分析与报告生成、从历史数据中挖掘设计规律与故障模式,实现仿真驱动设计的智能化升级,释放工程师的创造力。
- 强化云原生与高性能计算(HPC)服务: 顺应云计算趋势,提供基于公有云、私有云或混合云的PLM及仿真SaaS服务与解决方案。结合弹性HPC资源,实现仿真任务的快速部署与大规模计算,支持跨地域、跨单位的协同研发,同时满足军工领域对数据安全与计算能力的平衡需求。
- 拓展模型-Based认证支持: 随着航空、航天等领域对“基于模型的认证”(MBC)需求的增长,PLM技术服务需提供更强大的工具和流程,以确保仿真模型、流程和数据的权威性、可信度与合规性,使其能够作为官方认证的部分依据,加速新产品准入。
- 构建开放、协同的生态系统: 未来的技术服务将更注重平台开放性,支持与更多第三方工具、标准和平台的互联互通。推动供应链上下游、主机所与配套厂之间在受控安全环境下的仿真数据与模型协同,形成高效的军工数字化研发生态。
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MSC的军工产品PLM解决方案,通过其以仿真为核心的技术服务,为军工企业提供了应对复杂产品研发挑战的有力武器。通过向数字孪生、AI融合、云化服务等方向持续深化发展,其PLM解决方案及技术服务必将更好地赋能军工行业,推动国防装备的自主创新与高质量发展,在数字化转型的浪潮中把握先机。