天船coman多学科设计及仿真集成治理系统.doc

天舟COMAN多学科设计及仿真集成管理系统 ——建设复杂产品研发核心能力平台的利器 天舟COMAN（原名Simulation-Master）是国内首个完全自主知识产权的多学科设计/仿真集成管理系统，由北京天舟上元信息技术有限公司开发，其第三版于2007年正式发布。 天舟COMAN主要面向航空、航天、船舶、兵器、核工业等军工行业以及汽车、复杂机电产品等高新技术产品制造业的专业研发单位，解决这些用户在复杂产品设计领域对于业务流程、工具、知识、规范和数据的集成管理需求。 天舟COMAN可以为复杂产品生命周期中的关键设计环节（如总体方案设计、部件原理设计、详细设计、基于虚拟样机的分析仿真等）提供管理工具。 基于天舟COMAN，用户可以封装集成用于特定专业产品设计/仿真的工具软件，容纳特定专业产品的多学科设计/仿真业务流程，嵌入特定专业产品的设计知识，融合、继承特定专业产品的设计方法和设计理念，从而构造出支持特定产品多学科设计/仿真的专业集成设计环境和研发核心能力平台。如图1所示。 天舟COMAN的需求背景 航空、航天、船舶、兵器、核工业等领域所研制的各类产品几乎都属于复杂产品，诸如飞行器、航天器、车辆等，它们的“客户需求复杂、工作原理复杂、技术基础复杂、结构组成复杂”，并由此导致产品的开发、试制、试验、生产、维护等过程都非常复杂。 因此，这些企业的产品研发工作一般都具有以下特点： 1）需要综合多个专业的工作，历经总体方案设计、部件原理设计、详细设计、虚拟样机分析仿真等多个阶段； 2）需要综合使用CAD、CAE软件以及自编的专业设计、计算程序； 3）需要执行大量复杂而专业的业务流程，并需要在多种专业设计、计算、仿真软件之间传递数据； 4）知识和经验对于完成产品设计很重要，而传承设计知识和经验又很困难； 5）某些设计人员的流失或不在位会导致产品设计过程断链，而培养一个称职的新设计人员又是一个艰苦漫长的过程； 6）尽管已经使用PDM系统，并且能够管理好设计模型和图档的技术状态、控制好审批和更改工作流、为生产准备出正确的BOM，却发现设计能力并没有获得实质性提高。 从上述特点可以看出，复杂产品的研发过程非常复杂，正因为如此，对支持复杂产品研发过程的信息化系统会有更高的要求。但是，在复杂产品生命周期中的关键阶段，如“总体方案设计”阶段、“部件原理设计”阶段、“基于虚拟样机三维模型的详细分析仿真”阶段，目前还缺乏具有针对性的信息化管理手段，并且已经给复杂产品研发单位造成了一系列负面效应，例如： 1) 业务流程维护困难：核心业务流程只能依靠人工维系；各设计/仿真软件之间的数据传递过程只能依靠人工衔接；不仅工作量大、工作繁杂、多专业多学科协作困难，而且业务流程的维系质量因人对流程的熟练程度而异；降低了设计团队在产品研发过程中的协作效率。 2) 知识重用困难：缺乏有效的工具来进行产品专业设计过程和相关知识的积累和重用，容易出现知识断层，阻碍产品研发核心能力的提升。 3) 计算仿真数据管理困难：发生设计变更时，很难保障同步的对多个学科的设计/仿真数据进行关联修改；容易导致设计/仿真数据技术状态发生混乱，甚至直接导致错误的设计。 上述三方面的问题正在阻碍企业自主开发和创新能力的提高，天舟COMAN则正是为解决复杂产品研发单位所面临的这些问题而开发的新一代管理信息系统。如图2所示。 天舟COMAN的研发背景 天舟公司曾经长期致力于PDM、PM、业务流程自动化等技术的开发和应用推广。近五年以来，在参与航空发动机行业的核心能力平台（航空发动机设计体系）建设过程中，在用户需求的拉动下，天舟公司深入研究和验证了包括产品数据管理、项目管理、业务流程自动化、仿真集成管理等技术对核心能力平台建设的作用，通过有效的需求抽象、扎实的技术创新和综合集成，逐步发展出了较为完整的设计/仿真集成管理技术体系，先后推出了Simulation-Master 1.0、2.0产品，并得到了国家科技部创新基金和863计划的大力支持。 2007年10月，天舟正式发布了Simulation-Master 3.0并更名为天舟COMAN——设计/仿真集成管理系统。目前，天舟COMAN除在航空发动机行业继续得到深入应用之外，正迅速在军用车辆发动机、导弹、机电控制系统、引信等领域得到应用。如图3所示。 天舟COMAN的功能范围和技术架构 天舟COMAN对构造产品研发核心能力平台的作用（小） 如图4所示，以天舟COMAN为基础管理框架所构造的复杂产品研发核心能力平台，可以为复杂产品研发生命周期中的关键设计环节提供管理工具，并实现下述应用目标： * 作为应用集成平台——集成、封装并调用各种复杂产品研发所需要的专业设计/仿真应用软件； * 作为业务流程控制平台——定义并管理复杂产品的研发业务流程，并控制研发流