福特公司如何利用多学科设计优化(MDO)改进设计工作？
摘要: 多学科设计优化(MDO)让多个行业和学科的专家聚集到一起，从而提高产品的优化程度。 Nicolich表示：“对于像福特公司这样的汽车公司而言，MDO设计的目标通常为降低汽车重量，从而降低汽车生产成本和改善燃油经济性；同时，设计者还得保证汽车的安全性、噪声、振动和声振粗糙度达标。” ...
| 一、什么是SOMO和多学科设计优化(MDO) 多学科设计优化(MDO)让多个行业和学科的专家聚集到一起，从而提高产品的优化程度。
MDO和优化策略 “ESTECO软件公司产品如SOMO支持MDO协同工作流程。”ESTECO软件公司产品经理Matteo Nicolich说道。 Matteo Nicolich补充道：“你只要将仿真条件、数据和模式输入优化工作流程，你就能使用实验设计（DOE）优化工作流程软件来优化工作流程。SOMO是一个用来进行实时协作的平台软件。有了SOMO平台，你就能管理设计全过程，用不着召开多次团队会议。SOMO平台的设计理念就是让人们协同工作，自动同步工作进程。因此，各个设计团队能做出自己的决策。SOMO平台能让某个人掌握的知识实时并自动地被共享给其他成员。” 然而SOMO平台的好处绝不局限于产品设计方面。Yan Fu是福特汽车公司的技术主管，也是设计企业级多学科综合优化设计软件（EMDO）的专家。他表示：“福特公司的EMDO代表了一个重要的文化转变，我们将在公司级层面来提升工程设计原理。SOMO软件技术是我们采用的核心技术，它能高效支持企业级多学科综合优化设计，并促使企业向这方面转变。” Yan Fu补充道：“当一个专家离开公司或者没有来上班，整个项目的设计就会遇到瓶颈。企业级多学科综合优化设计能将特定领域的技术诀窍汇总，要是不采用企业级多学科综合优化设计系统，这些技术诀窍只会存在于专家自己的大脑或电脑里。” 二、SOMO和MDO怎样运行？ MDO工作流程开始于选择多个领域进行研究，选择对象包括项目目标、输入、输出、约束条件和公式。这些全局参数通常被定义为一个组。 为了优化计算，通常只选择一个目标。虽然如此，如要必要，也可选择多个目标。
多种报告选项 Nicolich表示：“对于像福特公司这样的汽车公司而言，MDO设计的目标通常为降低汽车重量，从而降低汽车生产成本和改善燃油经济性；同时，设计者还得保证汽车的安全性、噪声、振动和声振粗糙度达标。” Yan Fu解释道：每个技术要求和目标都得由这个行业技术专家来解决。Yan Fu说：“这些专家了解技术规范和技术要求，在其技术领域，有着渊博的技术知识。属性模型和技术要求将被整合进多学科综合优化设计系统里。” 这些专家能控制其他团队成员的访问权限，能让他们得到专家的数据、仿真模型和相关报告。不论团队成员的技术水平怎样，SOMO平台保证了复杂的工作流程都能在一个平台内完成。SOMO平台的其他使用者也能以自己的方式来来优化项目技术要求。 虽然如此，在降低汽车重量的同时保证汽车安全并符合设计条件，并不像说起来那么简单。Yan Fu提到了使用SOMO平台处理的一个试点项目：“最终的工作流程包括7个模型、113个变量和34种反馈。最终，我们花了一个多月的时间收集所有模型，将多学科综合优化设计的问题公式化并建立工作流程。现在，有了SOMO平台，工程师们不仅能做自己份内的事，还能将最新的模型发表在SOMO平台上；因此，多学科综合优化设计团队能很快组建高水平的多学科综合优化设计程序。例如，以一种安全模式来运行单个仿真模型，只要有几台32位处理器的电脑，耗时约三小时即可，同样进行整车的优化设计，花8天时间即可。” 三、使用MDO的最佳方式
分布执行和分布阵列 随着电脑系统变得越来越庞大，更加复杂且计算成本昂贵的MDO设计分析工作可以由电脑来处理。像SOMO这样的平台软件就是一款真正基于云技术的MDO设计软件。SOMO软件能以分布执行方式运行，利用大量的计算机资源进行分析数据，保证使用者及时得到分析结果。 但这并不意味着你一开始就得使用一套复杂的MDO设计系统。Nicolich警告：“实际上，复杂的系统有可能是一种限制。随着系统变得越来越复杂，越来越多的对象和变量将被加入MDO设计系统。对象和变量一旦增加，MDO设计系统将耗费更多时间来处理数据。” 为了解决系统复杂的问题，ESTECO技术公司提供了一套软件，用于预先分析单个零件的问题，以减少MDO设计系统的整体规模。Nicolich建议：“最好找到那个对整体设计影响最小的变量，找到那些能排除在MDO设计系统外的参数，就是一个好的起点。” Nicolich还解释道：在设计流程里，越早使用MDO设计系统，就能越早受益。Nicolich说道：“在早期概念设计阶段就使用MDO设计系统，有助于朝着正确方向组建设计团队；这有助于缩短总设计期限。在汽车行业，设计周期被一再压缩，MDO设计系统这种功能显得尤为重要。”
项目控制软件保证不会丢失项目数据，所有成员都能使用最新数据模型。 汽车企业还要对自己的设计流程进行跟踪和记录，MDO设计系统在这方面也能起到重要作用。从设计流程开始时就使用SOMO平台，有助于保存设计资料。设计团队还得对设计变更和设计决策进程追溯。SOMO平台的项目控制功能就具备这种功能。项目控制工具还能保证项目技术不丢失，设计团队的所有成员都能使用最新数据模型，并且这些数据还能被随后的MDO设计项目所用。 Nicolich对此描述道：“当启动一个MDO设计项目时，设计人员手头上就有很多以前MDO设计项目的技术可供使用，省去了很多重复工作。” 福特汽车公司发现利用SOMO平台来执行MDO设计项目带给他们的工作诸多好处。例如，Yan Fu说道：“汽车设计本就是一个持续改进的过程，能在一个在线合作平台实时地得到最新且最好的属性模型，这就是我们的一个核心优势。有了经过优化技术要求和目标后的模型，MDO设计专家能按照全部技术条款要求将所有数据模型即刻整合起来。” 四、基于云技术的SOMO平台
基于网络的云访问 Nicolich说道：“基于云技术的SOMO访问意味着只要通过网络浏览器或移动设备就能读取SOMO平台上的数据。” Nicolich还补充道：“简单的浏览器界面能鼓励非专业人士参加项目优化过程，更能提高项目合作的深度。随着MDO设计技术扩散到公司的新部门，设计人员就能借助工作流程创建一个真正的企业级MDO设计；福特公司现在正是这样做的。” 云界面能让使用者设置优化运行，检测运行结果，停止优化运行、改变技术要求和获取项目信息。 为了打破技术保守，一些公司使用第三方云技术服务，SOMO平台被设计成能与其他公司现有云平台融合。这意味着SOMO能嵌入其他公司原有安全系统，让这些公司的信息技术部无需处理额外的安全问题。 例如，福特公司的员工能通过福特公司的安全系统访问SOMO平台，福特公司完全控制了SOMO平台的安全性——福特公司的员工必须使用其福特公司的账号才能访问SOMO平台。 YanFu解释道：云访问的便利性对设计过程有着重要影响。YanFu说道：“云技术和移动技术让设计人员能全天24小时随时访问MDO设计系统，提高设计效率，缩短地理距离。因此，云技术让设计人员能控制MDO设计过程，改进设计人员之间的协作，支持数据驱动型决策的制定。” 原文链接：http://www.engineering.com/DesignSoftware/DesignSoftwareArticles/ArticleID/9812/How-did-Multidisciplinary-Design-Optimization-Benefit-Fords-Designs.aspx 本文版权属研发埠所有，如需转载请注明出处！ |
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