1、北京天舟上元信息技術有限公司天舟C0MAN多學科設計/仿真集成管理系統-建設復雜產品研發核心能力平臺的利器北京天舟上元信息技術有限公司2008年7月10日目 錄一、天舟 C0MAN 概述 31.1天舟C0MAN的需求背景 41.2天舟C0MAN的研發背景 5二、 天舟C0MAN的功能范圍和技術架構 62.1天舟COMAN對構造產品研發核心能力平臺的作用 62.2天舟COMAN的體系架構 72.3天舟COMAN所綜合集成使用的核心技術 9三、 天舟COMAN設計/仿真集成管理系統的實施與應用 92地址：海淀區中關村東路66號世紀科貿大廈B座2005室電話：（010） 62670437、62670

2、439、62670838、62670418郵編：100080傳真：（010） 62670591北京天舟上元信息技術有限公司、天舟C0MAN概述天舟C0MAN （原名Simulation-Master ）是國內首個完全自主知識產權的多學科設計/仿真集成管理系統，由北京天舟上元信息技術有限公司開發，其第三版于2007年正式發布。天舟COMAN主要面向航空、航天、船舶、兵器、核工業等軍工行業以及汽車、復雜 機電產品等高新技術產品制造業的專業研發單位，解決這些用戶在復雜產品設計領域對于業務流程、工具、知識、規范和數據的集成管理需求。天舟COMAN可以為復雜產品生命周期中的關鍵設計環節（如總體方案設計、

3、部件原 理設計、詳細設計、基于虛擬樣機的分析仿真等）提供管理工具。基于天舟 COMAN，用戶可以封裝集成用于特定專業產品設計/仿真的工具軟件，容納特定專業產品的多學科設計 /仿真業務流程，嵌入特定專業產品的設計知識，融合、繼承特 定專業產品的設計方法和設計理念，從而構造出支持特定產品多學科設計/仿真的專業集成設計環境和研發核心能力平臺。2部件甌理4畢于詳劃結構的 虔擬樣機井析仿具圖：基于天舟COMAN設計/仿真集成管理系統構造復雜產品研發核心能力平臺3地址：海淀區中關村東路66號世紀科貿大廈B座2005室電話：（010） 62670437、62670439、62670838、62670418郵

4、編：100080傳真：（010） 62670591北京天舟上元信息技術有限公司1.1天舟C0MAN的需求背景航空、航天、船舶、兵器、核工業等領域所研制的各類產品幾乎都屬于復雜產品，諸如 飛行器、航天器、車輛等，它們的“客戶需求復雜、工作原理復雜、技術基礎復雜、結構組 成復雜”，并由此導致產品的開發、試制、試驗、生產、維護等過程都非常復雜。因此，這些企業的產品研發工作一般都具有以下特點：1）需要綜合多個專業的工作，歷經總體方案設計、部件原理設計、詳細設計、虛擬樣 機分析仿真等多個階段；2）需要綜合使用 CAD、CAE軟件以及自編的專業設計、計算程序；3 ）需要執行大量復雜而專業的業務流程，并需要

5、在多種專業設計、計算、仿真軟件之 間傳遞數據；4）知識和經驗對于完成產品設計很重要，而傳承設計知識和經驗又很困難；5）某些設計人員的流失或不在位會導致產品設計過程斷鏈，而培養一個稱職的新設計 人員又是一個艱苦漫長的過程；6）盡管已經使用 PDM系統，并且能夠管理好設計模型和圖檔的技術狀態、控制好審批和更改工作流、為生產準備出正確的BOM，卻發現設計能力并沒有獲得實質性提高。從上述特點可以看出， 復雜產品的研發過程非常復雜，正因為如此，對支持復雜產品研發過程的信息化系統會有更高的要求。但是，在復雜產品生命周期中的關鍵階段，如：“總體方案設計”階段、“部件原理設計”階段、“基于虛擬樣機三維模型的詳

6、細分析仿真”階段,目前還缺乏具有針對性的信息化管理手段，并且已經給復雜產品研發單位造成了一系列負面效應，例如：1）業務流程維護困難：核心業務流程只能依靠人工維系；各設計/仿真軟件之間的數據傳遞過程只能依靠人工銜接；不僅工作量大、工作繁雜、多專業多學科協作困難，而且業務流程的維系質量因人對流程的熟練程度而異；降低了設計團隊在產品研發過程中的協作效 率。2）知識重用困難：缺乏有效的工具來進行產品專業設計過程和相關知識的積累和重用， 容易出現知識斷層，阻礙產品研發核心能力的提升。3）計算仿真數據管理困難：發生設計變更時，很難保障同步的對多個學科的設計/仿真數據進行關聯修改；容易導致設計 /仿真數據技

7、術狀態發生混亂，甚至直接導致錯誤的設計。上述三方面的問題正在阻礙企業自主開發和創新能力的提高，天舟COMAN則正是為解決復雜產品研發單位所面臨的這些問題而開發的新代管理信息系統。C0MAN糸統的管理范國工藝設計TDM系統郎件原璋 tttt4卒F洋咄經徇的 比擬嗎機廿打倩育沁EDACAPP. CAM軟件h數需帀櫃.蘋術 柩戀皆理.HfP栽竝雨權，技術J； 狀想管理- m$邙件砰郴的菇/彝和市GAE軟住上 場疽3fr反櫃 ）_P生產愼險計劃PDM系凱的筒理范國ERP WFS6NC系統ERP/SCM 系統ERP/CRM 系逐原理計算軟件.CAE軟舛總沐方案設計軟件圖：復雜產品生命周期中缺失的信息化管

8、理手段和天舟C0MAN的定位f卡條產品 11 3. UiSiift)盃計衙環h諛計1總協A案 諛計1.2天舟COMAN的研發背景天舟公司曾經長期致力于PDM、PM、業務流程自動化等技術的開發和應用推廣。近五年以來，在參與航空發動機行業的核心能力平臺（航空發動機設計體系）建設過程中，在用 戶需求的拉動下，天舟公司深入研究和驗證了包括產品數據管理、項目管理、業務流程自動化、仿真集成管理等技術對核心能力平臺建設的作用，通過有效的需求抽象、扎實的技術創新和綜合集成，逐步發展出了較為完整的設計/仿真集成管理技術體系，先后推出了Simulation-Master 1.0 、2.0產品，并得到了國家科技部創

9、新基金和863計劃的大力支持。2007年10月，天舟正式發布了 Simulation-Master 3.0 并更名為天舟 COMAN-設計/仿真集成管理系統。目前，天舟 C0MAN除在航空發動機行業繼續得到深入應用之外，正 迅速在軍用車輛發動機、導彈、機電控制系統、引信等領域得到應用。Simulati 口 n MailerV1V2竇舟COMAhl 支拜復雜產品創Si 設計的翁學科設計/仿真業感賈理帀皺SuperSky 3D V3-V5 PDM Ma&ler 支持PLN1的 產品載據瞥理系Project-Master支持業務旋程口動 和I辦廚辦公/SuperSk; j- MasterI jooa

10、sE ZuperSk7-R， jljasjflr 200十雖師JSuphrSky-Mastef 2Q02 :Mas ter產品和枝素越學科蕪莊討貌湮樓卻血年工D越年.年曲站年衛帥T年1沏年2000 年仿算敷據簣E甲設計/仿鼻班握曽岬應用鐵件討裝業券淒趕自動佬頃SVS盍持PL就的PDM企業級PDM工件絢&PDMCAEHtfiCAD/CAM圖：天舟公司技術和產品發展歷史、天舟COMAN的功能范圍和技術架構2.1天舟COMAN對構造產品研發核心能力平臺的作用以天舟COMAN為基礎管理框架所構造的復雜產品研發核心能力平臺，可以為復雜產品研發生命周期中的關鍵設計環節提供管理工具，并實現下述應用目標：作為

11、應用集成平臺-集成、封裝并調用各種復雜產品研發所需要的專業設計/仿真應用軟件；作為業務流程控制平臺-定義并管理復雜產品的研發業務流程，并控制研發流程中的設計/仿真任務對各專業設計/仿真軟件的調用過程，控制和維系軟件之間的數據流關系； 作為數據整合平臺-管理各專業設計/仿真軟件所生成的與設計/仿真對象、流程和工況 相關的設計/仿真數據；作為設計理念、知識、規范的積累、繼承、重用和驅動平臺-積累和重用復雜產品研發業務流程，并為積累和重用復雜產品設計/仿真對象模型提供工具和可能性；作為協作平臺-在網絡分布式環境中，依據復雜產品研發業務流程，對人員和專業軟/硬件資源進行有效整合和協同，實現設計/仿真業

12、務流程自動化；2.2天舟C0MAN的體系架構專業應用軟件層應用管理和數據轉換層核心邏輯和基礎界面層* 基礎邏輯層Zk數據訪問層數據層圖：天舟C0MAN設計/仿真集成管理系統體系結構天舟C0MAN設計/仿真集成管理系統采用了多層體系結構，包括：1) 數據層一包括數據庫服務器和文件服務器，數據庫服務器可使用SQL-Server、Oracle等主流數據庫。2) 數據訪問層-提供了供其它各層模塊調用的通用數據庫訪問接口，使其它各層的功能與具體的數據庫無關。3) 基礎邏輯層-提供了一系列 WebService基礎邏輯服務，包括：支持智能化判據的任務流程管理引擎文件管理引擎數據流管理引擎4) 核心邏輯和基

13、礎界面層-該層提供了一系列可供用戶通過交互界面使用的COMAN核心功能，包括：原理設計對象類型庫多領域關聯的對象模型技術狀態的關聯與同步原理設計對象可視化設計/仿真流程規劃流程運行環境5）應用管理和數據轉換層-該層提供了一系列與封裝、集成專業應用軟件，積累和重用專業業務流程，管理設計/仿真專業數據及其數據流有關的功能，包括：設計/仿真流程模板庫應用程序封裝庫應用程序集成接口設計/仿真數據實時管理設計/仿真變量管理設計/仿真結果后處理設計/仿真結果數據的實時提取與存儲試驗數據管理框架6）專業應用軟件層-該層包括用于復雜產品設計、計算和分析仿真的專業應用軟件。這些軟件可被 C0MAN所封裝、集成和

14、調用，并完成復雜產品研發中所需要進行的實際設計、計算和仿真工作。例如：“遺留系統”和用戶自編軟件：專業研發單位用Fortran、C、C+等語言自行編寫的控制臺或 Windows窗口專業設計計算程序。一般是非商品化軟件程序，往往用于產品總體方案設計和部件原理設計；流體CAE軟件：用于基于三維模型的虛擬樣機仿真；結構CAE軟件：用于基于三維模型的虛擬樣機仿真；其它CAE軟件：用于虛擬樣機的其它專業仿真；三維CAD軟件：用于產品詳細結構設計或概念設計；EDA 軟件：用于電子電路的設計和仿真；數學計算軟件：用于產品設計中的復雜數學計算和原理仿真；Office 軟件：如 Word、Excel等，用于技術

15、文檔的編寫；9地址：海淀區中關村東路66號世紀科貿大廈B座2005室電話：（010） 62670437、62670439、62670838、62670418郵編：100080傳真：（010） 62670591北京天舟上元信息技術有限公司2.3天舟C0MAN所綜合集成使用的核心技術天舟C0MAN是多種技術的綜合體，既采用了先進的IT基礎技術，也采用了包括多領域關聯的產品統一對象建模等一系列先進核心技術。圖：天舟C0MAN設計/仿真集成管理系統綜合集成使用的核心技術三、天舟COMAN設計/仿真集成管理系統的實施與應用目前，已經有一系列復雜產品研發單位采用了天舟COMAN設計/仿真集成管理系統，作為

16、它們建設各自研發核心能力平臺的基礎架構，如中國航空動力機械研究所、 中國北方發動機研究所、北京長空機械有限責任公司、西安機電信息研究所等。企業產品研發核心能力平臺建設是一個復雜過程，需要將專業過程、工具、規范等與IT技術進行有效銜接和整合。因此，在參與研發核心能力平臺建設實踐的過程中，天舟公司和11地址：海淀區中關村東路66號世紀科貿大廈B座2005室電話：（010） 62670437、62670439、62670838、62670418郵編：100080傳真：（010） 62670591北京天舟上元信息技術有限公司復雜產品研發單位的合作并非簡單的軟件產品買賣關系，而是結為深入合作的伙伴關系，

17、以便穩步、深入、有效的共同推進復雜產品研發單位的研發核心能力平臺建設過程。在此過程中，合作伙伴雙方如何有效的推動天舟C0MAN設計/仿真集成管理系統的專業定制和應用實施無疑是一個關鍵。因為只有通過專業定制和應用實施，才可能結合專業研發單位的產品研制特點和需求，在天舟C0MAN中容納、嵌入特定產品的專業設計過程和規范，封裝、集成用于特定產品設計的設計/仿真軟件和專業工具軟件，融合、繼承特定產品的設計方法和設計理念，從而為建設特定類型產品的研發核心能力平臺提供初始的、可支撐實際產品研發過程的專業內容。盤山nx hmle我曰J |xuei 用戸型QI甜斟丄妄t*T r圖：天舟C0MAN設計/仿真集成

18、管理系統的典型工作界面在天舟公司與復雜產品研發單位共同進行研發核心能力平臺建設的實踐中，為了確保對C0MAN 設計/仿真集成管理系統的專業定制、實施和應用過程順利進行，特別注意了對下 述要素進行綜合保障：1. 復雜產品研發單位最高領導的決心-這是是成功的意志力保障。有了最高領導的堅定決心，就有可能在建設過程中有效協調企業各方面的資源，及時協調解決可能遇到的各種困難；2. 合作雙方對系統建設的意義、方式、方法以及需要克服之困難的統一認識-這是成功又要結合和發揮信息的思想保障。研發核心能力平臺建設既要根植于企業的實際需求，技術的特點和優勢，企業和IT供應商雙方如果沒有統一的思想基礎，是難以做到這一點的；3. 高效權威的實施領導機構-這是成功的組織保障。組織機構具備權威性是有力推動實施工作的必要條件，也是高效實施的基礎，復雜產品研發單位最高領導的決心和與IT供應商的共識只有通過實施領導機構的組織保障才能落實為實際的行動；4. 經過科學整理的業務流程、工具、規范-這是是成功的專業內容保障。沒有研發單位自身對業務流程、工具、規范的總結和梳理，設計/仿真集成管理系統與研發單位的融合