一种机械产品协同仿真平台系统及其仿真方法
【专利摘要】本发明公开了一种机械产品协同仿真平台系统及其仿真方法，包括仿真工作台模块、业务流程管理模块、仿真数据管理模块、仿真门户模块、仿真数据交换模块，仿真工作台模块包括仿真流程建模工具和仿真流程运行工具，用于机械产品的仿真流程建模与运行控制；业务流程管理模块包括业务流程建模工具和业务流程管理工具，用于机械产品的业务流程建模与运行管理；仿真数据管理模块用于机械产品仿真过程中仿真数据的上传、下载和检索；仿真门户模块包括用户管理工具、项目管理工具和报告管理工具，用于机械产品协同仿真平台系统配置、用户与权限管理、项目信息管理、报告生成与查看管理；仿真数据交换模块用于机械产品协同仿真平台与PDM系统的数据交换。
【专利说明】一种机械产品协同仿真平台系统及其仿真方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机辅助工程和机械工程交叉【技术领域】，尤其是涉及一种机械产品协同仿真平台系统及其仿真方法。
【背景技术】
[0002]随着计算机仿真技术在机械产品研发领域的广泛应用，仿真技术在机械产品的创新性研发过程中占据越来越重要的地位。建立完整全方位的仿真系统，需要综合多种学科形成复杂的仿真模型，单台计算机的仿真已远不能满足复杂仿真模型对计算机资源的需求，此外复杂的业务流程和庞大的仿真任务也不是单个管理者或工程师所能完成的，因此，多机多人参与的协同仿真势在必行。在机械产品研发过程中的众多仿真任务彼此相互牵连，它们之间互有数据条件的制约，因此机械产品仿真管理者需要规约产品仿真学科级的业务流程，而在各学科内部，仿真工程师需要清晰明确的仿真流程辅助他们快速准确地完成各仿真任务。从逻辑上看，产品仿真的业务流程包含仿真流程，仿真流程运行结果需要在业务流程中宏观呈现，以供管理者进行审签与决策。仿真工程师则关注于仿真流程中仿真任务的执行管理、数据接口处理以及仿真报告自动化生成。
[0003]机械产品协同仿真涉及到管理者和仿真工程师多用户问题，涉及到业务流程和仿真流程多级别流程耦合问题，涉及到仿真任务关联仿真程序的多应用程序问题，涉及到产品结构树数据、仿真数据和报告数据等多数据问题。在目前的机械产品行业企业中，业务流程与仿真流程缺乏紧密耦合，各自孤立，机械产品仿真任务各自为政，只是单纯地使用仿真软件工具，仿真任务之间的数据、信息、人员都孤立存在，缺乏整体协同管理。目前还没有将业务流程、仿真流程、仿真任务、仿真程序、仿真数据、仿真报告等功能直接和分布交互仿真融合在一起的一体化协同仿真平台系统及协同仿真方法。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种机械产品协同仿真平台系统及其仿真方法，把机械产品研发过程中仿真活动中存在的流程、数据、仿真程序和报告管理整合形成有机的整体，通过可动态查看的数据管理和报告管理，帮助研发者实时关注机械产品仿真进程，有利于机械产品研发过程的控制。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是:一种机械产品协同仿真平台系统，包括:
[0006]用于机械产品的仿真流程建模与运行控制的仿真工作台模块，所述仿真工作台模块包括仿真流程建模工具和仿真流程运行工具，负责机械产品仿真流程的建模、修改、发布和接口定义，以及机械产品仿真流程的运行控制和状态监控；
[0007]用于机械产品的业务流程建模与运行管理的业务流程管理模块，所述业务流程管理模块包括业务流程建模工具和业务流程管理工具，负责机械产品业务流程的建模、修改、发布，以及机械产品业务流程的运行控制和状态监控；[0008]用于机械产品仿真过程中仿真数据的上传、下载、检索和查看的仿真数据管理模块，所述仿真数据包括机械产品结构树数据、基本参数数据、仿真过程数据和仿真结果数据；
[0009]用于机械产品协同仿真平台系统配置、用户与权限管理、项目信息管理、报告生成与查看管理的仿真门户模块，所述仿真门户模块包括用户管理工具、项目管理工具和报告管理工具。
[0010]用于机械产品协同仿真平台与PDM系统的数据交换的仿真数据交换模块。
[0011]进一步的，所述的仿真流程建模工具包括以下功能:机械产品仿真流程模型的建立、修改、发布，仿真任务的构建、与仿真程序关联、输入输出数据定义、仿真对象的设定，仿真程序接口定义与封装。
[0012]进一步的，所述仿真流程运行工具包括以下功能:机械产品仿真流程的启动、暂停、取消、状态监控、仿真程序的调度、输入输出文件的上传与下载、仿真过程数据的记录。
[0013]进一步的，所述业务流程建模工具包括以下功能:机械产品业务流程模型的建立、修改、发布、业务活动定义、与仿真流程的关联；所述业务流程管理工具包括以下功能:机械产品业务流程模型的启动、暂停、取消、状态监控、仿真流程的调度、业务活动审签。
[0014]进一步的，所述用户管理工具，负责机械产品协同仿真平台的用户管理、角色管理和权限管理；所述项目管理工具功能是项目信息管理，负责机械产品协同仿真平台的项目添加、删除、修改和查询；所述报告管理工具，负责仿真报告模板定制、项目仿真报告的动态生成、检索、查看和导出。
[0015]进一步的，所述仿真数据交换模块功能是机械产品协同仿真平台与PDM系统的数据交换，负责机械产品协同仿真平台产品结构树数据导入和导出，实现机械产品协同仿真平台产品数据与PDM系统互通。
[0016]为解决上述技术问题，本发明的另一种技术方案是:一种机械产品协同仿真方法，包括以下步骤:
[0017](I)仿真门户模块的项目管理工具进行某项机械产品仿真项目的创建与管理；
[0018](2)仿真数据交换模块执行从PDM系统导入机械产品结构树数据，或者在仿真数据管理模块自主创建机械产品结构树；
[0019](3)业务流程管理模块的业务流程建模工具进行仿真项目所对应的业务流程构建，建立与仿真流程关联的仿真节点以及审签业务节点，发布业务流程；
[0020](4)仿真工作台模块的仿真流程建模工具进行业务流程中与仿真节点相关联的仿真流程建模，构建机械产品仿真任务，定义仿真任务的输入输出数据接口，设定与仿真任务相关联的仿真程序，从机械产品结构树上选定仿真对象，发布仿真流程；
[0021](5)业务流程管理模块的业务流程管理工具进行仿真项目的业务流程运行管理，包括启动业务流程、更改业务流程状态、调用仿真流程、业务流程的协同控制、业务流程状态监控；
[0022](6)仿真工作台模块的仿真流程运行工具执行业务流程中与仿真节点相关联的仿真流程，包括启动仿真流程、更改仿真流程状态、调用仿真程序、仿真流程状态监控、仿真数据的上传与下载；
[0023](7)仿真数据管理模块进行机械产品仿真过程产生的仿真数据上传、下载、检索和查看；
[0024](8)仿真门户模块的报告管理工具进行项目仿真报告的动态生成、检索和查看，并可导出为Word和PDF格式的仿真报告。
[0025]进一步的，所述仿真门户模块的项目管理工具在机械产品协同仿真过程中提供项目创建、修改、删除与项目信息查看功能。
[0026]进一步的，所述业务流程管理模块的业务流程建模工具通过业务流程中的仿真节点实现业务流程与仿真流程的耦合与关联。
[0027]进一步的，所述仿真工作台模块的仿真流程建模工具通过仿真流程中的仿真任务实现仿真流程与仿真程序的关联，并将机械产品结构树的某仿真对象指派给仿真任务。
[0028]采用了上述技术方案，本发明的有益效果为:本发明把机械产品研发过程中仿真活动中存在的流程、数据、仿真程序和报告管理集成起来，通过机械产品协同仿真平台将它们整合形成有机的整体，针对机械产品研发管理者和仿真工程师所关心的问题，形成管理者关注的业务流程管理和仿真工程师关注的仿真流程管理，并进行了两类流程的耦合关联，通过可动态查看的数据管理和报告管理，帮助研发者实时关注机械产品仿真进程，有利于机械产品研发过程的控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明的机械产品协同仿真平台功能架构图；
[0030]图2为本发明的机械产品协同仿真平台模块关系图；
[0031]图3为本发明的机械产品协同仿真方法流程图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0033]如图1、图2和图3共同所示，一种机械产品协同仿真平台系统，包括:仿真工作台模块、业务流程管理模块、仿真数据管理模块、仿真门户模块、仿真数据交换模块。
[0034]以下是对仿真工作台模块更为详细的说明:
[0035]仿真工作台模块用于机械产品的仿真流程建模与运行控制，所述仿真工作台模块包括仿真流程建模工具和仿真流程运行工具，负责机械产品仿真流程的建模、修改、发布和接口定义，以及机械产品仿真流程的运行控制和状态监控。
[0036]其中，仿真流程建模工具包括以下功能:机械产品仿真流程模型的建立、修改、发布，仿真任务的构建、与仿真程序关联、输入输出数据定义、仿真对象的设定，仿真程序接口定义与封装。仿真流程运行工具包括以下功能:机械产品仿真流程的启动、暂停、取消、状态监控、仿真程序的调度、输入输出文件的上传与下载、仿真过程数据的记录。
[0037]以下是对业务流程管理模块更为详细的说明:
[0038]业务流程管理模块用于机械产品的业务流程建模与运行管理，所述业务流程管理模块包括业务流程建模工具和业务流程管理工具，负责机械产品业务流程的建模、修改、发布，以及机械产品业务流程的运行控制和状态监控。
[0039]其中，业务流程建模工具包括以下功能:机械产品业务流程模型的建立、修改、发布、业务活动定义、与仿真流程的关联；所述业务流程管理工具包括以下功能:机械产品业务流程模型的启动、暂停、取消、状态监控、仿真流程的调度、业务活动审签。
[0040]以下是对仿真数据管理模块更为详细的说明:
[0041 ] 仿真数据管理模块用于机械产品仿真过程中仿真数据的上传、下载、检索和查看，所述仿真数据包括机械产品结构树数据、基本参数数据、仿真过程数据和仿真结果数据。
[0042]以下是对仿真门户模块更为详细的说明:
[0043]仿真门户模块用于机械产品协同仿真平台系统配置、用户与权限管理、项目信息管理、报告生成与查看管理，所述仿真门户模块包括用户管理工具、项目管理工具和报告管理工具。其中，所述用户管理工具，负责机械产品协同仿真平台的用户管理、角色管理和权限管理；所述项目管理工具功能是项目信息管理，负责机械产品协同仿真平台的项目添加、删除、修改和查询；所述报告管理工具，负责仿真报告模板定制、项目仿真报告的动态生成、检索、查看和导出。
[0044]以下是对仿真数据交换模块更为详细的说明:
[0045]仿真数据交换模块用于机械产品协同仿真平台与PDM系统的数据交换。仿真数据交换模块功能是机械产品协同仿真平台与PDM系统的数据交换，负责机械产品协同仿真平台产品结构树数据导入和导出，实现机械产品协同仿真平台产品数据与PDM系统互通。
[0046]结合上述系统，本发明的机械产品协同仿真方法，包括以下步骤:
[0047](I)仿真门户模块的项目管理工具进行某项机械产品仿真项目的创建与管理；
[0048](2)仿真数据交换模块执行从PDM系统导入机械产品结构树数据，或者在仿真数据管理模块自主创建机械产品结构树；
[0049](3)业务流程管理模块的业务流程建模工具执行仿真项目所对应的业务流程构建，建立与仿真流程关联的仿真节点以及审签业务节点，发布业务流程；
[0050](4)仿真工作台模块的仿真流程建模工具进行业务流程中与仿真节点相关联的仿真流程建模，构建机械产品仿真任务，定义仿真任务的输入输出数据接口，设定与仿真任务相关联的仿真程序，从机械产品结构树上选定仿真对象，发布仿真流程；仿真工作台模块的仿真流程建模工具通过仿真流程中的仿真任务实现仿真流程与仿真程序的关联，并将机械产品结构树的某仿真对象指派给仿真任务。
[0051](5)业务流程管理模块的业务流程管理工具进行仿真项目的业务流程运行管理，包括启动业务流程、更改业务流程状态、调用仿真流程、业务流程的协同控制、业务流程状态监控；业务流程管理模块的业务流程建模工具通过业务流程中的仿真节点实现业务流程与仿真流程的耦合与关联。
[0052](6)仿真工作台模块的仿真流程运行工具执行业务流程中与仿真节点相关联的仿真流程，包括启动仿真流程、更改仿真流程状态、调用仿真程序、仿真流程状态监控、仿真数据的上传与下载。
[0053](7)仿真数据管理模块进行机械产品仿真过程产生的仿真数据上传、下载、检索和查看。
[0054](8)仿真门户模块的报告管理工具进行项目仿真报告的动态生成、检索和查看，并可导出为Word和PDF格式的仿真报告。仿真门户模块的项目管理工具在机械产品协同仿真过程中提供项目创建、修改、删除与项目信息查看功能。
[0055]本发明把机械产品研发过程中仿真活动中存在的流程、数据、仿真程序和报告管理集成起来，通过机械产品协同仿真平台将它们整合形成有机的整体,针对机械产品研发管理者和仿真工程师所关心的问题，形成管理者关注的业务流程管理和仿真工程师关注的仿真流程管理，并进行了两类流程的耦合关联，通过可动态查看的数据管理和报告管理，帮助研发者实时关注机械产品仿真进程，有利于机械产品研发过程的控制。
[0056]本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种机械产品协同仿真平台系统，其特征在于，包括: 用于机械产品的仿真流程建模与运行控制的仿真工作台模块，所述仿真工作台模块包括仿真流程建模工具和仿真流程运行工具，负责机械产品仿真流程的建模、修改、发布和接口定义，以及机械产品仿真流程的运行控制和状态监控； 用于机械产品的业务流程建模与运行管理的业务流程管理模块，所述业务流程管理模块包括业务流程建模工具和业务流程管理工具，负责机械产品业务流程的建模、修改、发布，以及机械产品业务流程的运行控制和状态监控； 用于机械产品仿真过程中仿真数据的上传、下载、检索和查看的仿真数据管理模块，所述仿真数据包括机械产品结构树数据、基本参数数据、仿真过程数据和仿真结果数据； 用于机械产品协同仿真平台系统配置、用户与权限管理、项目信息管理、报告生成与查看管理的仿真门户模块，所述仿真门户模块包括用户管理工具、项目管理工具和报告管理工具。 用于机械产品协同仿真平台与PDM系统的数据交换的仿真数据交换模块。
2.根据权利要求1所述的机械产品协同仿真平台系统，其特征在于，所述的仿真流程建模工具包括以下功能:机械产品仿真流程模型的建立、修改、发布，仿真任务的构建、与仿真程序关联、输入输出数据定义、仿真对象的设定，仿真程序接口定义与封装。
3.根据权利要求1所述的机械产品协同仿真平台系统，其特征在于，所述仿真流程运行工具包括以下功能:机械产品仿真流程的启动、暂停、取消、状态监控、仿真程序的调度、输入输出文件的上传与下载、仿真过程数据的记录。
4.根据权利要求1所述的机械产品协同仿真平台系统，其特征在于，所述业务流程建模工具包括以下功能:机械产`品业务流程模型的建立、修改、发布、业务活动定义、与仿真流程的关联；所述业务流程管理工具包括以下功能:机械产品业务流程模型的启动、暂停、取消、状态监控、仿真流程的调度、业务活动审签。
5.根据权利要求1所述的机械产品协同仿真平台系统，其特征在于，所述用户管理工具，负责机械产品协同仿真平台的用户管理、角色管理和权限管理；所述项目管理工具功能是项目信息管理，负责机械产品协同仿真平台的项目添加、删除、修改和查询；所述报告管理工具，负责仿真报告模板定制、项目仿真报告的动态生成、检索、查看和导出。
6.根据权利要求1所述的机械产品协同仿真平台系统，其特征在于，所述仿真数据交换模块功能是机械产品协同仿真平台与PDM系统的数据交换，负责机械产品协同仿真平台产品结构树数据导入和导出，实现机械产品协同仿真平台产品数据与PDM系统互通。
7.一种机械产品协同仿真方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)仿真门户模块的项目管理工具进行某项机械产品仿真项目的创建与管理: (2)仿真数据交换模块执行从PDM系统导入机械产品结构树数据，或者在仿真数据管理模块自主创建机械产品结构树； (3)业务流程管理模块的业务流程建模工具执行仿真项目所对应的业务流程构建，建立与仿真流程关联的仿真节点以及审签业务节点，发布业务流程； (4)仿真工作台模块的仿真流程建模工具进行业务流程中与仿真节点相关联的仿真流程建模，构建机械产品仿真任务，定义仿真任务的输入输出数据接口，设定与仿真任务相关联的仿真程序，从机械产品结构树上选定仿真对象，发布仿真流程；(5)业务流程管理模块的业务流程管理工具进行仿真项目的业务流程运行管理，包括启动业务流程、更改业务流程状态、调用仿真流程、业务流程的协同控制、业务流程状态监控； (6)仿真工作台模块的仿真流程运行工具执行业务流程中与仿真节点相关联的仿真流程，包括启动仿真流程、更改仿真流程状态、调用仿真程序、仿真流程状态监控、仿真数据的上传与下载； (7)仿真数据管理模块进行机械产品仿真过程产生的仿真数据上传、下载、检索和查看; (8)仿真门户模块的报告管理工具进行项目仿真报告的动态生成、检索和查看，并可导出为Word和PDF格式的仿真报告。
8.根据权利要求7所述的机械产品协同仿真方法，其特征在于，所述仿真门户模块的项目管理工具在机械产品协同仿真过程中提供项目创建、修改、删除与项目信息查看功能。
9.根据权利要求7所述的机械产品协同仿真方法，其特征在于，所述业务流程管理模块的业务流程建模工具通过业务流程中的仿真节点实现业务流程与仿真流程的耦合与关联。
10.根据权利要求7所述的机械产品协同仿真方法，其特征在于，所述仿真工作台模块的仿真流程建模工具通过仿真流程中的仿真任务实现仿真流程与仿真程序的关联，并将机械产品结构树的某仿真对象`指派给仿真任务。
【文档编号】G06F9/455GK103678815SQ201310703855
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】王海伟, 刘更, 杨小辉, 李阳, 韩冰, 吴立言, 刘岚, 佟瑞庭, 韩琳, 任亚峰, 钟华, 方旋, 张利 申请人:西北工业大学