共创先进软件,推动装备数字化——同元软控MWORKS 2023产品发布会顺利召开

2023-01-20 15:08   来源: 互联网

     1月8日,同元软控MWORKS 2023产品发布会暨数字工程研讨会于苏州独墅湖畔举办,同元数字化工程解决方案全新发布,平台产品MWORKS 2023a重大更新,三大数字化应用最佳实践重磅分享。

      受疫情影响,本次发布会线上线下同步进行,线下邀请了苏州上海地区的合作伙伴、投资人、重点用户等嘉宾,线上通过抖音、视频号、B站、微赞等渠道直播。本次会议线上线下云端联动,开播1小时播放量逾2万,各方观众共同见证新兴工业软件与装备数字化之旅。

      一、基于MWORKS的装备数字化工程解决方案

      自2017年以来,同元软控一直致力于装备数字化的研究、探索、推进与实践。一方面积极探索装备数字化解决方案,另一方面持续打造面向数字工程的信息物理系统建模仿真平台底座MWORKS。发布会现场,同元软控总经理周凡利带来《基于MWORKS的装备数字化工程解决方案》报告。

      数字化是生产力革命,通过模型的充分应用将带来效率的数量级提升。数字化可以给每一个行业赋能,并终将推动生产关系的全面变革,装备数字化首当其冲。其中,工业软件是基础,模型与数据是核心。一切装备都是信息物理融合系统(CPS),因此CPS系统的设计、建模与仿真是数字化的核心。

      装备数字化工程是目前数字化发展的高级形态从上世纪80年代开始的专业建模与仿真,到1997年以Modelica为代表的系统建模仿真技术的出现,到2007年以SysML发布为标志的基于模型的系统工程为工程界所接受,再到2017年美国国防部推出数字化工程,标志着装备数字化时代的到来。

      装备数字化工程是数字技术与装备技术的深度融合,提出了基于新型系统工程的新方法,支持装备研制模式变革;提供了基于信息物理系统的新能力,支持产品智能升级;形成了从实物资产到模型数据资产的价值体系重塑。

      INCOSE系统工程愿景2035指出,“高保真模型、高级可视化和高度集成的多学科仿真将使系统工程师能够比目前对单一设计更快、更彻底地评估和评估数量级更多的备选设计。”“数据科学技术将融入系统工程实践,以帮助理解大规模数据集并评估复杂系统。…… 由大数据集和专家领域知识提供支持的人工智能将推动系统工程方法和工具以及系统本身发生重大变化。”系统建模仿真技术数据科学与AI技术成为新型系统工程的两大支撑技术。

      装备数字化的核心是以系统模型为中心的数字化设计、验证与交付,实现全要素数字化系统建模、全系统数字化仿真验证、分层级数字化模型交付,其关键是全周期数字化模型融合与贯通。模型融合与贯通在横向上是实现从设计、制造、测试、运维等全流程的模型一致演化,其依据是多领域物理模型融合及信息物理模型融合,这是MWORKS平台可以支持的;在纵向上是实现专业、系统到体系的交付贯通,其依据是系统与专业融合、体系与系统融合,MWORKS新提供了系统模型与三维CAE专业仿真模型融合的模型降阶工具以及支持系统与体系融合的DELTA仿真工具

      在以前,数字系统模型是作为设计仿真验证的手段支持产品研制,系统模型存在于产品之外。随着数字化的发展,系统模型作为装备机理的表达呈现系统模型与装备一体化融合的趋势,即系统模型逐步成为装备产品的一部分,以嵌入式代码的形式存在装备,或者通过云端与装备相连。在这里模型驱动的代码生成、机理-数据融合成为其关键技术。新版MWORKS通过提供Sysplorer Embedded Coder支持数字装备模型的部署与运维,通过提供机理-数据融合工具支持模型的演化。

      在数字化时代,模型与数据将成为越来越重要的价值资产,一方面对于可重用、可交付的模型需求越来越强烈,不可重用、不可交付的模型其价值是有限的;另一方面,迫切需要能够对模型进行有效的管理,充分尽其所用。MWORKS通过提供模型的建、评、管、用支持模型的建构、评价、管理、应用。

      周凡利报告最后总结道,同元软控将MWORKS定位为装备数字化工程平台底座,致力于打造信息物理系统通用建模仿真平台,通过与行业联合进行行业模型库开发、算法库开发以及APP开发,形成行业数字化工程平台。MWORKS从数字化交付、全系统仿真验证、全流程模型贯通、数字孪生应用四个层面,全面支持装备数字化工程建设。

      二、MWORKS焕新而来

      作为业内领先的工业软件企业,依托多年的正向研发技术积淀,同元软控不断打磨MWORKS产品,平均保持每年一次大版本升级,半年小版本升级,MWORKS 2023a如约而至。

      此次,全面升级的MWORKS平台更新发布了MWORKS.Syslab 2023a、MWORKS.Sysplorer 2023a、MWORKS.Syslink 2023a以及MoHub。

      MWORKS.Syslab 2023a

      自2022年MWORKS.Syslab首次发布以来,我们延揽数学、通信、AI等一批领域专家,MWORKS.Syslab开发与应用进入快速迭代周期,MWORKS.Syslab 2023a实现数学计算、领域工具、平台环境的全面升级。

      在数学计算层面,MWORKS.Syslab 2023a拥有更加完整、成熟的数学计算函数库,对基础数学、符号数学、曲线拟合做了大幅升级,全新推出统计、优化与全局优化3函数库,目前科学计算函数库数量合计达到1381个。数学计算函数功能基本覆盖、性能局部领先,对标M软件,函数覆盖率超90%,平均计算速度提升20% 。

      在领域工具层面,对信号处理与通信做彻底优化,在AI与数据科学与控制系统两大领域,全新推出机器学习、深度学习、控制系统、基于模型的控制设计4工具箱,支撑CPS机理与数据融合驱动建模。

      在平台环境层面,MWORKS.Syslab 2023a对交互式编程环境进行持续优化。软件启动速度从30S提升至5S;熟悉且舒适的Ribbon菜单随界面宽度自适应折叠或展开;帮助系统架构升级,支持全局搜索、在线浏览;MWORKS.Syslab 2023a还提供多平台安装适配程序,支持Windows、Ubuntu、CentOS、银河麒麟等主流操作系统。

      值得一提的是,MWORKS.Syslab 2023a在M语言兼容实现重大进展,支持M核心语言解析,支持M语言与Julia互调用,支持用户自定义扩展M函数,对历史资产和未来发展我们选择“既要又要”。

      MWORKS.Syplorer 2023a

      经过重大工程型号应用的锤炼,MWORKS.Sysplorer 2023a性能易用性得到大幅提升,并实现内核、平台环境、工具箱与模型库的全面升级。MWORKS.Sysplorer 2023a为复杂装备系统提供更有力的数字化支撑及对MBD全流程的覆盖,有力保障大规模、高性能、跨地域的数字化支撑。

      在内核升级层面,MWORKS.Sysplorer 2023a实现求解效率与代码生成能力进一步提升。MWORKS.Sysplorer 2023a支持超过100方程的大规模模型高效求解,某载人工程重点型号的系统模型求解效率提升了约20。MWORKS.Sysplorer 2023a代码生成能力稳步提升,代码生成的可读性进一步增强。

      在平台环境层面,MWORKS.Sysplorer 2023a不仅支持多领域统一系统建模,也支持面向MBD全流程的覆盖。MWORKS.Sysplorer 2023a具备控制策略建模仿真及面向嵌入式目标硬件的代码生成能力,新增元模型库、过程式建模以及嵌入式C代码生成功能MWORKS.Sysplorer 2023a对过程式建模也进行强化,支持兼容Modelica的框图建模与状态机建模,支撑数据字典封装,大幅提升参数可重用性。

      在工具箱与模型库更新层面,MWORKS.Sysplorer 2023a全新推出基础机械模型库、传动系统模型库、多体系统模型库、热液压组件库、热液压元件库5模型库,优化了气动、电气、车辆等10模型。大幅更新试验设计工具箱,新增组件选型试验模式,支持总体设计大量候选方案智能生成与评选;大幅更新SysML To Modelica工具箱,支持系统设计模型到系统仿真模型的自动转化。

      MWORKS.Sysplorer 2023a协同能力增强,在稳定性、安全性、易用性及用户体验上均有大幅提升。MWORKS.Sysplorer 2023a已实现端云一体化,可前往MoHub社区,体验Sysplorer Online功能。

      MWORKS.Syslink 2023a

      在系列国家重大工程的需求牵引下,MWORKS.Syslink 2023a功能不断升级和完善,新增多分支协同建模功能,对仓库管理、冲突解决与模型比对、在线仿真功能进行了全面升级,并增强兼容性和适配性,提升了MWORKS.Syslink的自主可控服务能力。

      MoHub

      同元软控构建企业工程师、企业级协作、社会化协作3大关键环节的服务能力,形成工业知识模型服务完整解决方案,支持工业知识模型在公有云、私有云、混合云模式下的开发、流转、交付、协同、应用。

      MoHub基于MWORKS Cloud云平台构建云端科学计算与建模仿真技术底座,充分借鉴开源社区成功模式构建一个覆盖函数库、模型库、APP库服务的模型社区,形成一个公有云部署、具备完全自主知识产权的工业知识模型互联平台,支持海量用户参与到工业知识模型的开发、分享、创新应用过程。MoHub平台提供的核心服务包括:全云端化的建模仿真支持、工业知识模型互联服务、开放架构与标准接口服务。

      MWORKS 2023a发布小结

      在各方合作伙伴的支持下,经过同元团队一年的努力,MWORKS功能与性能整体大幅提升,系统建模仿真环境MWORKS.Sysplorer保持国际先进,科学计算环境MWORKS.Syslab已经全面可用,工业知识模型互联平台MoHub全新发布,MWORKS平台累计已经具备40个工具箱22个模型库

      MWORKS通过支持CPS建模仿真为装备数字化工程提供底座支撑,已经在航天、核能、航空、船舶等产业联合行业共同推动数字化工程落地。

      三、一线专家数字化实践经验分享

      十年磨剑,平台成形,通过数字化助力中国航天实现“上天揽月”千年梦想,MWORKS在航天、核能、航空等领域为大国重器书写数字化的故事。

      航天发动机数字化应用实践

      航天六院数字化副总师陈宏玉以液体火箭发动机为例,向大家介绍了航天发动机对于数字化的需求以及系统建模仿真支撑转型实践的具体案例。

      航天科技六院采用Modelica语言和MWORKS框架,开发了通用化、集成化、标准化的系统仿真模型库Tulips(郁金香),实现了液体动力系统各类模型在统一平台下的汇聚重用,组件级动态仿真误差控制在1%以内,模型精细化程度与NASA、欧空局最新研究结果相当;一年内已支撑“八年九机”中的3型发动机整机试车均一次成功

      数字化空间站应用实践

      航天五院空间站总体室主任王为围绕数字空间站,分享了航天五院基于同元MWORKS研制的航天器多学科仿真伴飞平台,这是国内首次应用于在轨飞行任务的航天器多学科仿真伴飞平台软件。

      王为主任介绍了数字空间站在机械臂转位货船、出舱活动、机械臂巡检、首长通话、推进剂补加等关键任务中提供的支撑,并表示:“软件工具的自主可控非常重要,航天器多学科仿真伴飞平台软件基于国产自主可控软件MWORKS订制开发,由于同元公司掌握软件核心技术,可根据需求进行数字孪生与伴飞所需的功能的深度订制开发,有力支持了型号任务。国外同类商用软件无相应功能。

      核动力系统数字化应用实践

      中国核动力设计研究院反应堆数字试验研究中心副主任曾小康介绍了中国核动力设计研究院联合同元软控历经10余年基于MWORKS平台开发的核反应堆统一建模与分析平台( Nuclear reactor Unified Modeling and Analysis Platform ,NUMAP),这是国内首次实现基于Modelica的建模仿真技术在核能领域的工程化应用。

      曾小康表示:“核反应堆统一建模与分析平台NUMAP创新性的突破复杂热工水力系统模型表达与编译求解、多专业异构方程系统耦合求解等关键技术,深入满足核动力装置数字研发与数字交付对全系统多专业多层次统一建模与仿真的强烈需求,是实现核能动力装置在多专业强耦合、多层次强关联、多系统强相关等复杂条件下全系统多工况运行特性高精度仿真的有力工具。”

      四、MWORKS 2023a已开放下载

      同元软控不断打磨MWORKS产品,持续精进,于1月8日正式发布科学计算与系统建模仿真平台MWORKS 2023a,欢迎大家前往同元软控官网下载MWORKS 2023a软件进行试用。我们在官网新增反馈问题入口,也欢迎大家提交工单以反馈产品建议。各个产品的详细介绍后续将陆续放出,敬请期待。

      新的数字化需求,带来新的研制变革。同元软控一直致力于装备数字化的研究、探索、推进与实践,持续打造装备数字化工程基础平台MWORKS,提供信息物理融合通用的建模仿真底座。

      新的一年,同元软控仍将秉承打造标准、开放、共享的新一代工业软件的理念,通过MWORKS为装备数字化工程提供底座支撑,助力中国装备数字化转型之路走的更快、更稳。


责任编辑:prsky
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