军工产业作为高科技产业和先进制造业的重要组成部分，是一个国家经济科技水平和综合国力的集中体现，发展军工将带动相关产业的技术进步，推动经济发展。
近年来，我国军工产业正在经历从“机械军工”向“数字军工”的战略转变，力图依靠科技进步，积极提高军工制造业核心竞争力和科技创新能力。在航空、船舶、航天产品及其他军工领域，数字化技术已经广泛应用到各个方面，特别是在一些重大工程方面，目的就是提高我国军工产品的研制水平，增强我国国防科技的核心竞争力和可持续发展能力。
要真正实现数字军工的战略转变，大力推进以军工产品全生命周期管理为核心的信息化建设是必有之路。产品全生命周期管理又称PLM，是Product Lifecycle Management的缩写。
1 军工产品研制特点
航空、航天、船舶、兵器、核工业等领域所研制的各类军品，无论是飞机、火箭、卫星还是船舶等，几乎都属于复杂产品，“客户需求复杂、工作原理复杂、技术基础复杂、结构组成复杂”，并由此导致产品的开发、试制、试验、生产、维护等过程都非常复杂。研制周期长、涉及学科广、参与人员多、技术难度大、地域分布广，并且对于产品研制过程中所产生的数据管理要求高，是军工产品研制的普遍特点。
军工产品研制特点使得这样的趋势越来越明显，即某种军工产品能否研制成功，会更明显地依赖于军工企业针对此类产品在专业业务流程、工具、知识、规范和专业参考数据等方面的积累状况，这些无疑是构成军工企业核心研发能力的关键。
复杂军品的研制特点，高度综合化、协同化及全程化的发展趋势，使得产品全生命周期管理(PLM)在军工领域异常活跃。
2 我国军工产业现状
我国的军品生产组织长期沿用计划经济体制下固有的、粗放的生产组织方式和管理模式，虽然也在不断更新和改进，但毕竟影响深远，制约了企业管理进步和管理水平的提高。由于在研制、试验和生产各阶段存在时间与周期上的交叉，许多产品在设计定型前乃至定型后还有许多技术状态不断变动的情况，加之军品多品种、小批量的特点，给军品研制生产的标准化造成了一定的困难。
我国军工产业目前正处于快速发展时期，任务重、要求高，能否短周期、高质量完成军品科研任务已经成为军工企业面临的主要挑战，这种挑战正在对军工企业的核心能力提出更高的要求。但是，与世界发达国家的军工企业相比，我国军工企业的核心研发能力明显不足，具体表现在各系统的集成、协同及多部门协同与并行研发的能力还远没有形成：研发流程还没有利用数字化手段有效地进行集成化、完善化和系统化的管理；管理不能覆盖研发全流程；研发缺少知识的支持，知识管理与产品研发各行其是；当前的体制造成研发难以实现多项目、多场所、跨地域的并行协同架构；企业信息化缺少标准体系等。
图1 MSC公司PLM架构
3 PLM对军工产品研制的帮助
根据业界权威的CIMDATA的定义，PLM主要包含三部分，即产品创新的工具类软件（CAX软件）、产品创新的管理类软件（PDM和在网上共享产品模型信息的协同软件等）、以及相关的咨询服务，PLM与技术信息化基本上指的是同样的领域，即与产品创新有关的信息技术的总称。
PLM对军工产品的研制生产的项目管理、过程管理与控制、复杂产品配置结构管理、可追溯的产品数据管理等方面提供全方位的帮助。
通过将企业的各类应用系统集成起来，形成协调一致的PLM系统，市场、设计、制造和服务等企业经营过程的各个业务系统都构造在PLM系统之上，管理整个企业的所有产品数据，支持产品各个生命周期的数据管理过程。利用统一的PLM平台，不但能够加强军工产品型号项目的规划、执行、变更和监控，直观地进行多项目、多任务的计划管理，方便管理人员进行项目进度和资源的统一规划和资源平衡，还能够管理计划任务的内部细节，如产品数据、零部件清单、工程变更、采购和质量认定，详细的文档审批和归档流程等，从而实现宏观研发过程控制和微观数据管理过程的结合，加强军工企业内部的协同和研发的创新，提升核心研发能力。
4 MSC军工产品PLM解决方案
MSC.Software（以下简称“MSC”）公司创建于1963年，总部设在美国洛杉矶，是世界领先的虚拟产品开发(Virtual Product Development，VPD)技术提供商。MSC公司的第一个客户是美国国家航空航天局(NASA)，第一款产品因此得名“Nastran”，从中我们可以看到MSC具有非常深厚的军工背景。
图2 CCS海虹之彩
4.1 MSC公司PLM架构
作为一个老牌的、专业化很强的PLM厂商，MSC专注于产品生命周期中与产品性能设计及仿真测试相关的领域，提供的解决方案涵盖软件工具软件（主要是CAE工具）、管理软件（主要是仿真数据管理）以及相关的咨询服务。
4.2 MSC公司PLM解决方案的优势
军工产品研制过程中，实物试验费用昂贵，获得的试验数据也十分有限，有些甚至不可能进行试验，或者试验不可重复，利用CAE仿真技术，不但可重现试验现象和过程，而且比较容易得到一些试验难以获得的数据，解释一些复杂的试验现象。因此，军品研制大量借助CAE仿真手段。
MSC公司作为CAE领域的行业领导者，倡导的理念是“仿真真实”，所提供的CAE工具能够准确、可靠地预测产品在未来现实世界中的表现，以帮助工程师可以设计更好、更创新的产品。
具体地讲，MSC公司PLM解决方案的优势表现在如下方面：
(1)MSC公司为军工企业提供最完善的CAE工具软件产品线，很多还是相关领域内的CAE仿真标准。
MSC公司提供的CAE工具软件包括线性和非线性有限元分析(FEA)、多体动力学、控制系统、流体、热、复合材料及其它，其中的翘楚当属MSC Nastran和MSC Adams。
MSC Nastran是公认的有限元分析标准。源于美国国家航空航天局(NASA)，是全球各国航天工业指定的CAE分析软件，是唯一通过美国联邦航空管理局(FAA)认证为领取飞行器适航证指定的唯一验证软件，在船舶行业MSC Nastran是中国船级社指定的船舶分析验证软件，国际船级社协会的10个成员(世界十大船级社)中有8家采用MSC Nastran软件作为船舶分析的验证软件，包括：美国船级社ABS、英国劳氏船级社LR、日本船级社NK、挪威船级社DNV、韩国船级社KR、法国船级社BV、德国劳氏船级社GL、中国船级社CCS。
MSC Adams是公认的虚拟样机仿真标准。MSC Adams软件由于其领先的“功能化数字样机”技术，迅速发展成为CAE领域中使用范围最广、应用行业最多的机械系统动力学仿真工具，占据了全球该分析领域绝大部分的市场份额，被广泛应用于航天、航空、汽车、铁道、兵器、船舶、工程设备及重型机械等行业，众多国际化大型公司、企业均采用MSC Adams软件作为其产品研发、设计过程中机械系统动力学仿真的平台。
(2)MSC公司为军工企业提供最成功的仿真数据及流程管理系统。
MSC SimManager公认的仿真数据管理软件标杆，是军工领域应用最为成功的仿真管理系统，Boeing，Alenia，Airbus，EADS，Bell，Sikorsky，General Dynamics，engine mfg，GE Aircraft Engines，GKN Aerospace这些响当当的世界级军工企业，无一不是采用MSC SimManager来作为其企业级PLM平台上的仿真数据及流程管理系统。
(3)MSC公司为军工企业提供最专业的CAE工程咨询服务。
MSC公司因参与美国国家航空航天局(NASA)的阿波罗登月计划中的结构分析工程咨询服务，诞生了后来的MSC Nastran，并由Nastran发展至今成为全球最完善的CAE软件及服务提供商。MSC公司50年的发展历史中，从未中断与世界级军工企业的合作，包括软件及工程咨询服务，长期专业的CAE工程咨询也在不断成就MSC软件的完善和发展。
4.3 MSC公司PLM解决方案如何满足客户定制化需求
行业中有一个这样的共识，PLM解决方案不是即上即用的软件，而是需要进行大量定制化的应用系统。MSC公司PLM解决方案在满足客户定制化需求方面有充分的考虑。
首先，MSC公司全线CAE工具软件都具有强大的二次开发功能，比如Patran的PCL、Nastran的DMAP和Adams的Macro等。中国船级社(CCS)很早就利用Patran PCL功能，基于CCS《船体结构直接计算指南》开发了船体结构快速建模分析系统海虹之彩，适用于散货船、油船、集装箱船的船体结构分析，内建有CCS船体结构强度准则，可以获得专家级的评估结果。
其次，MSC公司的数据及流程管理平台软件具有强大的客户化部署能力，比如MSC SimXpert具有强大的CAE分析流程定制及管理能力，SimManager具有完全基于客户业务流程的仿真数据管理定制功能，实现仿真数据的追踪、仿真流程的标准化及自动化。
最后，MSC公司经验丰富的工程服务团队，能够为客户提供专业的CAE客户化定制指导及咨询服务，MSC公司为国内军工企业包括航空、航天、船舶和兵器等大量客户提供过成功的客户化定制技术支持及实施服务。
5 MSC公司软件发展方向及目标
MSC公司未来在PLM软件研发方向的技术重点还是集中在优势的CAE工具软件领域及仿真数据管理软件领域，主要在这样的三个方向：(1)面对目前大量分散的CAE软件，致力于集成求解器的开发：(2)针对仿真领域的海量仿真数据，不断研发功能强大的数据管理软件；(3)跨行业、跨地区的HPC(高性能计算)开发。
MSC Nastran将发展成一款真正的多学科CAE求解器，能够覆盖专业的线性和非线性全领域仿真，包括静力学、振动和动力学、转子动力学、气弹和颤振、爆炸>中击、热、疲劳、流体、优化等功能。
仿真数据管理工具SimManager能够通过对几何模型、网格模型、装配信息、各类仿真结果等数据的有效管理，使用先进的信息技术把各部门协同到一起，形成多学科的解决方案，提高仿真数据的可重用性，并通过客户化的SDM实施，定义各种仿真分析流程。
MSC公司始终以计算更精确、容量更大、规模更大，解决更复杂的工程问题为技术发展目标，在用户端分布式仿真计算基础上，发展GPGPU及云计算技术，不断满足客户对高性能计算(HPC)的需求。
其它发展，比如不断完善Adams虚拟样机功能，大力发展专业模块和专业工具，比如风电机组、履带等专业模块，齿轮、轴承、链传动、带传动、绳索等专业工具，将行业工程经验和建模流程、技巧集成到软件功能中，在提高虚拟仿真保真度的同时，降低使用门槛，使工程师将更多的精力仿真专业知识上，而不是软件操作技巧上。
另外，通过市场收购，不断完善MSC公司解决方案，比如MSC公司刚刚收购了著名的比利时E-xstream公司，其Digimat软件专注于复合材料仿真，MSC公司的目标是，模糊材料设计与结构设计之间的界限，实现高端材料更广泛的使用，同时帮助制造商大幅降低验证新材料体系所需的物理试验成本。
6 结语
为了提高我国军工产品的核心研发能力，缩小与世界军工企业的差距，数字军工发展战略正当其时，要实现这一战略，离不开以PLM为核心的信息化建设。MSC公司PLM解决方案为军工产品设计性能分析及测试领域提供全生命周期管理服务，帮助企业缩短研制周期、节约研制成本、提高研制质量。
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