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GB／T 42383.5-2023 智能制造 网络协同设计 第5部分：多学科协同仿真.pdfICS 35.240 CCS N10
智能制造网络协同设计 第5部分：多学科协同仿真
范围 规范性引用文件 术语和定义 多学科协同仿真系统架构要求 多学科协同仿真系统技术要求 多学科协同仿真系统功能要求 6.1多学科协同仿真系统功能框架 6.2工作流程管理… 6.3仿真任务管理 6.4模板管理 6.5仿真数据管理 .......... 6.6运维管理 多学科协同仿真系统建设 7.1概述 7.2需求分析. 7.3工作流程管理逻辑 7.4封装逻辑 7.5数据管理逻辑 7.6分布式计算环境 7.7系统测试 多学科协同仿真流程建设 .·· 8.1概述 8.2多学科协同仿真流程需求 8.3多学科协同仿真数据梳理 8.4多学科协同仿真流程封装 8.5与外部系统集成… 8.6多学科协同仿真流程测试 .·... 多学科协同仿真系统应用逻辑 附录A（资料性）多学科协同仿真流程需求梳理表示例 10 参考文献…
[天津]中心岛深基坑土方开挖及降水施工方案（通过专家论证 附图丰富）_secret.docGB/T42383.5 202
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是GB/T42383《智能制造网络协同设计》的第5部分。GB/T42383已经发布了以下 部分： 一第1部分：通用要求； 第2部分：软件接口和数据交互； 一第4部分：面向全生命周期设计要求； 一一第5部分：多学科协同仿真。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。 本文件起草单位：上海工业自动化仪表研究院有限公司、上海宇航系统工程研究所、大全集团有限 公司、中国电子技术标准化研究院、中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司、国机工业互联网 研究院（河南)有限公司、南京优倍自动化系统有限公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、上海 智能制造功能平台有限公司、卡奥斯工业智能研究院（青岛)有限公司、东莞理工学院、深圳未来智控技 术有限公司、申能（集团)有限公司、沈阳工业大学、瑞立集团瑞安汽车零部件有限公司、杭州沃镭智能科 技股份有限公司、浙江铭博汽车部件股份有限公司。 本文件主要起草人：王英、刘靖华、李少阳、冯雪晴、何宏宏、苏巧灵、张保刚、张艾森、肖红练、孙瑜欣 张玲艳、冯夏维、柳军、孙明、张兆云、魏天财、梅军、樊灵晏、张晓玲、董赢、王嘉宁、欧阳文、张再伟、郭斌 周建兵、邹薇、王勇。
GB/T42383《智能制造网络协同设计》拟由以下5个部分构成。 第1部分：通用要求。目的在于规定网络协同设计的总则、一般要求和网络协同设计平台要 求。适用于异地设计参与方在网络协同设计平台的支持下，开展智能制造领域复杂产品系统 协同设计的实施和管理，也适用于网络协同设计平台的搭建。 第2部分：软件接口和数据交互。目的在于规定智能制造领域网络协同设计平台中软件接口 和数据交互设计中需满足的技术要求，并给出了软件接口类型和数据交互基础协议的说明。 适用于智能制造领域复杂产品和设备的网络协同设计平台设计过程中软件接口和数据交互架 构的构建及技术的实施。 第3部分：知识库。目的在于规定网络协同设计系统知识库的模型及管理要求、知识库构建 知识库功能和知识库应用要求。适用于网络协同设计系统知识库的构建、管理、应用及维护。 第4部分：面向全生命周期设计要求。目的在于规定面向全生命周期设计通用要求、面向全生 命周期协同设计要求和面向产品生命周期各阶段的具体设计要求。适用于智能制造领域复杂 产品系统及其子系统的全生命周期网络协同设计与管理。 第5部分：多学科协同仿真。目的在于规定网络协同设计过程中的多学科协同仿真系统架构 要求、技术要求、功能要求、仿真系统建设、仿真流程建设和系统应用逻辑等内容。适用于智能 制造领域网络协同设计过程中的多学科协同仿真，领域范围可包含多场强耦合仿真、多场弱耦 合仿真和多学科联合仿真等领域。
本文件规定了网络协同设计过程中的多学科协同仿真系统架构要求、技术要求、功能要求、仿真系 统建设、仿真流程建设和系统应用逻辑等内容 本文件适用于智能制造领域网络协同设计过程中的多学科协同仿真
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T19000质量管理体系基础和术语 GB/T42383.1一2023智能制造网络协同设计第1部分：通用要求
据接口标准化的应用对象，
仿真流程simulationworkflow 由若干个通过流程线及数据映射关系建立串行、并行或条件执行的组件组成，是按照任务执行逻辑 进行组装而形成的一种可自动化执行的流程，主要用于一个或多个仿真程序的自动计算。
多学科协同仿真系统架构要求
学科协同仿真系统架构事
在构架仿真系统时按如下要求进行： a）应围绕“协同设计”，综合集成协同仿真过程、软件工具和方法、规范、模型、知识和数据等多方 面内容，作为复杂产品设计业务的有效支撑； b) 13 应提供面向仿真人员的综合集成的“协同仿真工程环境”，使仿真人员快速完成协同仿真工作 任务； C） 1M 可建立贯穿多个单位门户、多个部门、多个学科领域的协同仿真流程，且能够控制产品研发中 的协同仿真过程、协同仿真数据传递和协同仿真数据管理； d） 可支持本地计算也可支持远程、分布式计算，能够有效连接起来并进行同步和控制各仿真软件 工具。 多学科协同仿真系统架构见图1。
图1 多学科协同仿真系统架构
多学科协同仿真系统技术要求如下： a) 能提供与多种仿真软件的封装接口，能够集成各种商业软件和自编软件，具备与产品数据管
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（PDM，ProdcutDataManagement）等系统的接口，具备与高性能计算（HPC，High PerformanceComputing）等远程计算系统或分布式计算的接口； b）各学科可模块式建设，宜采用子模块编制，多个子模块能够封装组成大的流程模块，子模块设 计可与各专业设计人员协商确定： 2 ）应具有协同仿真数据处理和管理功能，能够对各学科模块的输人数据、建模数据、中间数据、结 果数据等信息进行存储和管理，能够实现多方案的协同仿真结果与试验数据及历史设计结果 之间的数据对比功能； d）应具有数据加密机制，有效保护网络环境下的仿真数据安全，保护用户对分布式资源访问的安 全性； e) 1 应具有可视化操作界面，系统界面友好，使用方便，符合设计人员操作习惯； 可具有多学科优化功能，优化界面应简洁方便
多学科协同仿真系统功能要求
6.1多学科协同仿真系统功能框架
多学科协同仿真系统功能框架见图2。
图2多学科协同仿真系统功能框架
应指定协同工作流程负责人对多学科协同仿真任务的先后顺序、逻辑关系、启动激活条件、过程 等进行组织、管理、控制
应能够管理流程任务和个人任务这两类不同的任务。 流程任务指的是某个协同工作流程中分配给用户的仿真任务，仿真任务来源于协同工作流程，与协 司工作流程中的其他学科的仿真任务有数据传递关系，数据传递关系可通过协同工作流程预先定义。 个人任务是指用户自己创建的仿真任务，所得到的仿真数据仅限自己访问。
具体要求如下： a) 13 应能够管理协同工作流程模板、学科仿真任务模板、组件模板等各种类模板； b) 应能够对各种类模板进行管理维护，包括模板的发布、归档等； C） 在多学科协同仿真的实施过程中形成的知识模型应由统一规范的知识库进行管理，包含多学 科协同仿真的模型库、模板库，所有相关的知识模型都应进行保存、积累和重用。
流程负责人、设计人员等用户应能够根据各自的管理权限来访问各类协同仿真结果数据，包括协同 仿真的中间数据、上下游的输人输出数据等
应指定专职系统维护人员进行系统管理、人员权限分配等设置
确定系统的架构、技术要求及功能模块要求后，系统建设方和用户可按照如下各项工作内容和要求 等开展系统的建设
用户可根据研发、项目规划、产品应用需求等总体需求，提出所需的协同仿真系统的功能要求和技 术要求
协同仿真系统建设应明确工作流程、任务流程、仿真流程等流程之间的逻辑关系。 工作流程管理逻辑见图3
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图3工作流程管理逻辑
要求如下： Aa) 1 系统应具有集成模型、商业软件程序、或可以形成组件和流程的封装工具。 b） 可通过系统提供的集成工具，对各专业工作流程中涉及的各种商业计算软件或自编计算程序 进行集成封装，并定义或解析计算程序相关的输人输出数据。封装后的组件可以发布到组件 库中供其他人员共享重用。 封装逻辑见图4
系统能够对协同仿真数据进行有效管理，其内容可包括：数据定义、研发过程数据自动记录、网络 者和管理计算过程中的各类仿真数据
系统可通过分布式执行环境对各类软硬件资源进行管理和共享，对计算过程进行统一调度，实现计 算过程中计算资源的分配、数据的传递、组件数据的自动连接，以及进行分布式高性能计算。 分布式计算环境见图5。
系统建设后应能够通过软件测试（软件测试要求可参考GB/T25000.51一2016)，系统应功能稳定 操作简洁、具有良好的开发性和可扩展性，能够支持跨平台应用，可针对应用需求进行定制和重构 多充分满足不同的项目需求。
多学科协同仿真流程建设
在多学科协同仿真系统搭建完成后，需要以仿真设计人员为主、系统建设方为辅进行多学科协同 程的建设，可按照以下各项工作顺序开展建设
8.2多学科协同仿真流程需求
可根据设计及仿真的需要，梳理多学科协同仿真流程的计算需求，明确协同仿真流程中所需的上下 游协同仿真专业计算要求、计算程序、计算方法等。多学科协同仿真流程需求梳理表示例见附录A
可根据多学科协同仿真流程的专业计算顺序，梳理上下游各协同仿真专业所需的输入、输出数据及 其格式要求，明确数据传递关系。 数据传递关系见图6。
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某办公楼室内外装饰施工组织设计方案8.4多学科协同仿真流程封装
可根据多学科协同仿真流程的需求和数据传递要求，采用串行或者并行的形式，完成多学科协同仿 真流程中各仿真模型、文件、数据、仿真软件等的集成和封装。 封装后的仿真流程见图7。
可根据设计及仿真的需要，能够按照软件接口标准要求集成外部PDM系统传递产品结构数据及 文档数据等，能够按照软件接口标准要求集成外部测试数据管理（TDM，TestDataManagement）系统 传递试验数据等
流程建设后应通过测试验证多学科协同仿真流程的功能是否满足需求。再经工程实际应用测试， 办同仿真流程应运行正常，协同仿真结果与各协同仿真专业在原有仿真方法下的计算结果应基本一致， 误差在许可范围内，才可应用于工程实际，
多学科协同仿真系统建设完成后，在实际的工程应用中，其应用逻辑可考虑下述内容： 、 12 多学科协同仿真流程由协同工作流程负责人新建和发起，可指定企业内或者企业外的设计人 员参与协同仿真，协同工作流程负责人和审核者均可对流程进行监控； b） 设计人员可以新建个人任务，选择已封装好的单专业或者多专业计算模板进行多轮次的计算 和比对分析，任务流程中的所有计算数据仅限个人访问； C） ）设计人员可以领取流程分配给自已的任务，并选用不同的仿真模板进行计算，计算后提交的数 据可供下游任务设计人员使用。 多学科协同仿真系统用户角色和应用逻辑见图8。
CJJT-54-2017标准下载多学科协同仿真流程需求梳理表示例见表A.1