集成開發(fā)解決方案 Integrated solution
1. 引言
集成開發(fā)是指通過(guò)整合軟件開發(fā)全流程（需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、部署、運(yùn)維）的工具、平臺(tái)、方法論和服務(wù)，形成一套標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化的開發(fā)體系，以提高研發(fā)效率、降低成本、保證質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的全生命周期管理。
?；萍技嗄旯こ萄邪l(fā)、項(xiàng)目咨詢的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合先進(jìn)的 IT 技術(shù)，并采用符合國(guó)際規(guī)范的項(xiàng)目管理機(jī)制和開發(fā)方法論，能夠?yàn)榭蛻籼峁﹪?guó)內(nèi)領(lǐng)先的 CAD/CAE 集成開發(fā)和專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)服務(wù)，幫助客戶提升研發(fā)效率、縮短產(chǎn)品研制周期、降低產(chǎn)品研制費(fèi)用、沉淀研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，使其在激烈的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先地位。
2. ?；湫图砷_發(fā)應(yīng)用方向
1)?自研程序定制開發(fā)與封裝集成：包括梳理分析復(fù)雜問(wèn)題的關(guān)系式、試驗(yàn)與仿真數(shù)據(jù)，建立并驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型，將其代碼實(shí)現(xiàn)形成專業(yè)應(yīng)用程序；協(xié)作解讀專業(yè)算法，進(jìn)行架構(gòu)和程序設(shè)計(jì)優(yōu)化，開展程序編碼與性能優(yōu)化；開發(fā)建模、運(yùn)行監(jiān)視、結(jié)果查看等前后處理 GUI，定制輸入輸出數(shù)據(jù)格式，設(shè)計(jì)軟件操作界面，開發(fā)與外部程序或商用軟件的交互接口。
2)?CAE軟件接口開發(fā)及功能拓展：針對(duì) Catia、UG、Creo 等多種 CAD軟件，以及Ansys Workbench、Abaqus、STAR-CCM+、SimericsMP+、Barracuda、Flow-3D、Actran、Flomaster等多學(xué)科CAE 軟件，根據(jù)業(yè)務(wù)需求探索確定數(shù)學(xué)模型與專用算法，利用軟件的 API、UDF 等功能開發(fā)專用分析功能模塊，擴(kuò)充材料物性、邊界載荷等支撐數(shù)據(jù)庫(kù)；解讀文件格式，編制單向或雙向數(shù)據(jù)傳遞接口程序，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科分析以及自研代碼與商用軟件的聯(lián)合分析；改進(jìn)軟件針對(duì)特定應(yīng)用的前后處理能力，定制分析模板，梳理并自動(dòng)化執(zhí)行仿真分析流程。
3)?專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與體系建設(shè)：通過(guò)流程封裝、界面封裝、軟件集成、數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)集成等手段，為客戶量身定制專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算業(yè)務(wù)自動(dòng)化和業(yè)務(wù)過(guò)程高效管控，降低 CAE 技術(shù)使用門檻，完成經(jīng)驗(yàn)知識(shí)積累和傳承，提高工作效率。
4)?基于AI的仿真降階在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)開發(fā)：深度融合人工智能與仿真降階技術(shù)，以高效、精準(zhǔn)、智能的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜設(shè)備及系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析，并提供全方位的數(shù)據(jù)洞察與決策支持。
3.?成功案例
01/試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：?；萍甲灾餮邪l(fā)的Hi-Key D3試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，采用大數(shù)據(jù)架構(gòu)增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性、高效性和容錯(cuò)性?？蓪?shí)現(xiàn)種類繁多的試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)臺(tái)架和不同專業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及試制數(shù)據(jù)的管理。試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的管理對(duì)象包括：任務(wù)管理（流程管理、任務(wù)管理、問(wèn)題管理、設(shè)備排單管理）、資源管理（設(shè)備管理、樣車管理、人員管理、庫(kù)房管理）、知識(shí)管理（文檔管理、經(jīng)驗(yàn)積累）、試驗(yàn)管理（試驗(yàn)輸入、試驗(yàn)實(shí)施、數(shù)據(jù)管理、報(bào)告管理）、試制管理（試制輸入、試制過(guò)程管理、交付物管理）。
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02/ 系列軟件圖形化建模及調(diào)試工具: 在能源動(dòng)力領(lǐng)域，?；槍?duì)用戶的專業(yè)需求和已有算法，開發(fā)了一系列圖形化建模工具，可實(shí)現(xiàn)相關(guān)模型的圖形化組態(tài)模型搭建和調(diào)試，封裝典型的流程模板以支持實(shí)現(xiàn)仿真的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)元件可配置、元件庫(kù)及元件屬性幾何自定義、材料庫(kù)擴(kuò)充等功能，還可支持與客戶自研仿真平臺(tái)集成。軟件具有可?？康拇绑w結(jié)構(gòu)、拖拽建模等強(qiáng)大功能，操作可撤銷和重做，支持自動(dòng)備份，在性能上也進(jìn)行了極大優(yōu)化，大幅提高了用戶建模效率。
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03/ 基于Flomaster的熱流仿真分析平臺(tái)：基于一維熱流體仿真平臺(tái)Flomaster進(jìn)行二次開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)如下功能：
–?專業(yè)定制化的友好操作界面，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)系統(tǒng)建模設(shè)計(jì)輸入結(jié)構(gòu)化、設(shè)計(jì)流程智能化、設(shè)計(jì)輸出數(shù)字化
–?從管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模（PDS/S3D/PDMS）到Flomaster建模過(guò)程的自動(dòng)化，包括管網(wǎng)搭建與參數(shù)設(shè)置自動(dòng)化
–?從元器件（泵、風(fēng)機(jī)、閥、阻力元件等）性能曲線仿真計(jì)算（SimericsMP+）到Flomaster數(shù)據(jù)曲線自動(dòng)創(chuàng)建
–?Flomaster仿真計(jì)算的封裝，對(duì)元件、工況、求解、后處理進(jìn)行更智能、快速的自動(dòng)化封裝
–?支持Flomaster與AMESIM的多系統(tǒng)聯(lián)合仿真
–?基于Flomaster計(jì)算結(jié)果與軸向力計(jì)算程序?qū)崿F(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)軸向力平衡計(jì)算
–?用戶常用計(jì)算公式的集成和自定義計(jì)算公式，基于工作流的質(zhì)保審核，常用設(shè)備的選型計(jì)算
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圖 3 1?一維熱流體仿真分析平臺(tái)
04/ CSOLink葉輪機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)：葉輪機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)依托專業(yè)葉輪機(jī)械參數(shù)化設(shè)計(jì)工具CFturbo、專業(yè)葉輪機(jī)械流體仿真工具SimericsMP+、AI智能優(yōu)化分析工具OASIS 等的先進(jìn)技術(shù)，為葉輪機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)提供全流程的自動(dòng)化解決方案。平臺(tái)將葉輪機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的流程、方法、知識(shí)、工具進(jìn)行封裝，打通各專業(yè)軟件數(shù)據(jù)接口，簡(jiǎn)化葉輪機(jī)械優(yōu)化流程，實(shí)現(xiàn)泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、渦輪等葉輪機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的流程化、自動(dòng)化和智能化。
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05/整車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與仿真自動(dòng)化系統(tǒng)：通過(guò)對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件（Sucptor、Hypermesh、STAR-CCM+、UFX、Paraview）和優(yōu)化軟件（Heeds）的集成和二次開發(fā)，形成完善的空氣動(dòng)力學(xué)仿真自動(dòng)化和優(yōu)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力學(xué)仿真和優(yōu)化自動(dòng)化。具體功能包含：仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)建立、氣動(dòng)模型的參數(shù)化、網(wǎng)格處理、參數(shù)設(shè)置、求解計(jì)算、后處理分析的自動(dòng)執(zhí)行、多變量多目標(biāo)自動(dòng)尋優(yōu)、異地高性能硬件資源的PBS遠(yuǎn)程調(diào)度及報(bào)告自動(dòng)生成。
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06/基于Barracuda的典型窯爐在線仿真平臺(tái)：通過(guò)集成專業(yè)流態(tài)化及化學(xué)反應(yīng)分析軟件Barracuda，開發(fā)針對(duì)不同窯爐的仿真分析模板，實(shí)現(xiàn)針對(duì)多個(gè)類型窯爐的幾何創(chuàng)建、網(wǎng)格劃分、模型設(shè)置、求解及后處理的自動(dòng)化分析流程。通過(guò)上位機(jī)獲取實(shí)物設(shè)備的監(jiān)測(cè)信息，傳遞至仿真機(jī)進(jìn)行在線仿真，實(shí)時(shí)監(jiān)控相關(guān)后處理結(jié)果，判斷窯爐的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)窯爐操作條件進(jìn)行快速調(diào)整，以保持最佳的運(yùn)行效率。
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07/基于Flow3D的設(shè)計(jì)仿真一體化平臺(tái)：通過(guò)集成專業(yè)自由液面CFD仿真分析工具Flow-3D及參數(shù)化建模工具Catia，實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)罐的參數(shù)化建模、網(wǎng)格劃分、模型設(shè)置（蒸發(fā)相變、傳熱、湍流等）、六自由度晃動(dòng)載荷施加、求解及后處理結(jié)果展示等功能，快速提升低溫儲(chǔ)箱晃動(dòng)蒸發(fā)相變模擬的建模效率和計(jì)算精度，有效評(píng)估低溫儲(chǔ)箱在特殊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的壓力、溫度、組分等多物理場(chǎng)變化情況，為方案優(yōu)化提供有力的數(shù)據(jù)支撐。
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08/容積泵設(shè)計(jì)及多學(xué)科分析平臺(tái)：通過(guò)開發(fā)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)仿真一體化操作界面，用戶通過(guò)在界面上執(zhí)行相應(yīng)的操作命令即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計(jì)和多學(xué)科仿真的自動(dòng)執(zhí)行，打通SimericsMP+流體仿真與Abaqus結(jié)構(gòu)仿真之間的數(shù)據(jù)接口，使設(shè)計(jì)仿真任務(wù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、流程化。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)、仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理和分析，基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建容積泵設(shè)計(jì)參數(shù)與性能數(shù)據(jù)的快速預(yù)估模型，指導(dǎo)產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)。
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09/多人協(xié)作報(bào)告數(shù)字化平臺(tái)：開發(fā)在線Office多人協(xié)作報(bào)告數(shù)字化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)目錄章節(jié)及編制人員指派、多專業(yè)協(xié)同報(bào)告編制、報(bào)告自動(dòng)排版、圖表序號(hào)自動(dòng)鏈接、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)自動(dòng)引用、報(bào)告章節(jié)模板庫(kù)等功能 。
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10/重大工程材料服役安全研究評(píng)價(jià)設(shè)施開放共享配套平臺(tái)：根據(jù)中心共享配套平臺(tái)的功能需求進(jìn)行功能模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)施，實(shí)現(xiàn)中心的試驗(yàn)管理、科研支撐、園區(qū)管理、客戶支持、門戶網(wǎng)站等功能，滿足試驗(yàn)裝置以及相關(guān)資源開放共享的需求。
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11/基于AI的仿真降階在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)：以某關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行為對(duì)象，構(gòu)建該設(shè)備幾何參數(shù)化建模、結(jié)構(gòu)有限元仿真、仿真結(jié)果提取展示及基于ASME標(biāo)準(zhǔn)的蠕變疲勞損傷計(jì)算全流程自動(dòng)化?；谠撟詣?dòng)化流程及拉丁超立方采樣構(gòu)建該設(shè)備結(jié)構(gòu)有限元仿真的樣本庫(kù)，采用AI深度機(jī)器學(xué)習(xí)等算法創(chuàng)建結(jié)構(gòu)仿真的降階模型，實(shí)現(xiàn)該關(guān)鍵設(shè)備的快速結(jié)構(gòu)仿真預(yù)測(cè)及蠕變疲勞損傷計(jì)算。通過(guò)接入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)該設(shè)備的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及警告機(jī)制，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。
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