FMC（Fast Multi-Concept Design System）—快速多概念设计系统

波音发动机公司成功案例：
Challenge: 需要满足当前飞行器制造公司要求，提升发动机研发效率，并大幅减少研制时间，以匹配飞行器制造商的周期要求
Results: 1988-1998年，与ITI合作完成了以ALD（分析驱动设计）为牵引的16项流程改造，将研发周期从60个月缩短为24个月；
1998年-2004年，进一步与ITI合作完善了CAD/CAE/CAM/PDM的数据集成，研发周期从24个月降为18个月；
研发成本降低18%，制造成本降低28%；
GEAE将新流程命名为CPPD NPI（新产品研发流程），GEAE也成为行业及流程标杆。

一．研发企业现状及需求-国内企业
现状
     以仿制为牵引、以逆向、类比设计和制造加工为重点的流程还占据相当比重，代表创新设计的前沿工程流程相对不够完善
     更加依赖物理实验，但物理实验反复周期长、成本高、数据少，导致产品设计周期是国外同类厂商几倍
     虚拟验证成本低、结果数据丰富、验证工况多，但很多企业未解决精度和仿真时间问题，没有大量应用
需求
     重视前沿工程研究，建立一个集成系统实现ALD分析驱动设计的流程，实现早期大量仿真验证指导设计方案
     集成系统需要能够体现多概念设计，通过设计参数的变更能够生成多个概念模型，甚至是不同拓扑的
     集成系统中需要包含仿真流程模板固化高质量的仿真过程，实现虚拟验证的自动化和高精度，解决时间和质量的问题
     集成系统中可以实现优化手段的利用，进一步缩短设计时间，提升设计质量
     分析驱动设计ALD是创新设计和快速设计的核心，需要建立起分析驱动设计的快速概念设计研发平台：
二．研发企业现状及需求-实现难点
 流程及工具—基于创新的概念设计是良好的理念，但实施起来没有流程指导，也缺少商业化的工具和手段；
 有效集成—设计和分析涉及多个工具，有效集成实现工程化应用是一个难题；
 安全实施—流程的改变很可能带来对企业文化的冲击，如何最小程度影响企业的文化

三．FMC产品架构及功能-最佳实践起源
FMC(Fast Multi-Concept Design) 是T-Solution上海索辰公司根据国内外研发型企业需求，联合开发的快速多概念设计软件；
FMC软件集成了ITI公司的SE/ALD分析驱动设计流程咨询经验，并且脱胎于ITI为GEAE实施的CPPD NPI新产品研发平台技术；
FMC软件包含了以下内容：
SE/ALD分析驱动设计流程
FMC Basic（快速多方案设计软件基本包）、FMC-SC（自由建模及后参数化工具）、FMC-Paramesh（参数化网格划分工具）、 FMC-Comet（ 抽象概念建模）、FMC-MDO（多学科优化工具）、FMC-QFD（产品需求收集及指标分解）、EDD （CAD/CAE仿真结果轻量可视化）7个工具软件，可独立实施
基于CAD软件的TOP-DOWN建模、基于FMC-Comet软件的仿真模板创立，均可由客户自行实施

四．FMC产品架构及功能-架构
1.流程看似复杂，其实主线很明确：Pro/e建立参数化模型，而后导入CoMeT仿真模板中进行快速分析；
2. ModelCenter读取初始模型参数、求解器分析结果（CoMeT调用）参数，利用自身的优化功能进行设计目标参数优化；
3.上述流程中的前期工作：Pro/E中建造参数化模型、CoMeT中进行预先设置、ModelCenter中进行集成及优化设置都可以同时进行，但为了保证流程的顺序性，因此在PPT展现中，以相应的顺序出现。

五．FMC产品架构及功能-功能
基本功能包括：
FMC界面中将实现CAD参数化模型集成，通过参数更新直接驱动后台新的CAD概念模型生成；
FMC界面中还将实现Comet仿真分析模板的集成，更新的CAD模型将自动运行需要的仿真分析；
FMC界面中可以随时打开EDD软件查看更新的CAD和CAE仿真完毕的轻量化后处理结果；

扩展功能包括
FMC-SC提供了一个自由建模和后参数化的能力，允许完全自由创立一个全新的概念模型，模型建立完成后再进行参数化。也允许读入由其他CAD建立的死模型，读入后重新定义参数。这些参数都可以被FMC所集成；
FMC-Paramesh提供了一个高质量参数化的网格划分器，几何模型无需清理即可直接划分高质量网格，网格参数化允许用户建立网格模型库
FMC-MDO可以被集成直接进行概念设计模型的优化，FMC也支持集成其他商用的MDO软件进行优化计算
FMC-QFD客户需求收集及指标分解软件如果实施完毕，它将为FMC系统及MDO软件提供参数的设计空间以及优化目标
自动读入模型树
自动捕捉参数列表
允许选中被调整数值
CAD/CAE自动分析选项

5.1． FMC产品架构及功能-FMC-Basic
CAD/CAE结果
轻量化显示

5.2． FMC产品架构及功能-FMC-Comet
FMC软件中，FMC-Comet实现抽象建模和仿真分析模板功能，并能够自动生成有限元网格；
     关键技术——抽象建模：将“特定”工程问题的共性抽取出来，将同一个仿真流程应用于不同拓扑但完成同一个工程目标的概念模型，所以大大减少仿真流程模板建立的工作量，使得概念设计快速验证成为可能
     关键技术——仿真流程模板：可视化的仿真流程模板建立，每一个单元都固化了代表最高CAE水平的边界条件设置、载荷简化及网格设置
5.3． FMC产品架构及功能-FMC-Paramesh
     关键技术——网格自动生成：FMC-Paramesh可以读取CAD模型中所有的特征，并分别对每一种特征定义网格，因此实现了无需几何清理，直接生成高质量网格
     关键技术——参数化网格：FMC-Paramesh中可以支持直接针对有限元模型的参数，直接调整参数即可生成新的有限元网格模型。用户可以建立有限元网格模型库。
5.3． FMC产品架构及功能-FMC-SC
     FMC-SC通过四大基本功能：拖拉、移动、填充、合并，非常轻松地实现了自由建模
     FMC-SC具有后参数化的能力，对于建模完毕的概念模型，或者从其他CAD导入的模型,在Spaceclaim中也可以添加设计参数来驱动模型的变更.

5.4． FMC产品架构及功能-FMC-MDO

方案概念设计阶段的任务主要是：
1. 采用大量的、多专业的数值算法（In-House程序），对结构的总体系统或重要的分系统进行设计；
2. 采用多学科的“商业软件”，对结构总体进行“模态、气动、动力学、电磁”等专业的分析；
3. 总体设计完成之后，对结构的局部或有改动的局部（加筋、多孔等）进行快速的分析，以验证其是否符合设计；
4. 大量设计、分析任务的快速、准确完成；
5.5． FMC产品架构及功能-FMC-QFD……
管理产品开发的需求，并且将最终的客户需求分解成为工程师的设计空间以及最终设计优化目标。

5.6． FMC产品架构及功能-EDD
EDD实现工程数据可视化：
  CAD/CAE/CAT;
  结果以网页的格式保存；
  可作为结果提交；
  实现CAE分析结果的轻量化；

六．FMC产品优势及带给客户价值
     利用工具和集成的方式，引入了CAE人员定制的仿真分析流程模板，让设计人员在初期就可以方便地大量验证其概念模型的质量，最大程度减少了对企业文化和架构的影响，但却实现了分析驱动设计
     丰富的工程数据集成经验和咨询开发经验，并提供了能够实现概念设计的高度集成的环境和工具，客户只需集中精力在产品开发经验的应用集成
     对ALD流程的理解及最佳客户实践
     丰富的工程数据集成经验和工具
     强大的开发和定制团队
     多家标杆客户的FMC建立和服务经验
     014空空导弹研究院
     兵器203研究所
     航天部一院
     唐山机车
     三江航天
     上海港机厂
6.1． FMC产品优势及给客户带来价值-优势
     丰富的工程数据集成经验和咨询开发经验
     将大量概念仿真前移，保证详细设计开始后，方案更改少、研发周期短、      总成本低

6.2． FMC产品优势及给客户带来价值-价值
     以世界著名公司的最佳实践作为模板，从流程和工具两个层面，建立快速多概念设计能力，以加速企业研发进程，提升创新设计的能力；
     研发型企业利用FMC系统工具，开始逐步实现了分析驱动设计的流程，实现了在概念设计前期进行大量仿真验证和优化，设计质量提高，设计反复减少，设计周期大大降低；
     通过CAD/CAE软件的模板集成，降低了软件使用的门槛，提高了软件使用的效率，并保证了CAE计算的精度，从而降低了产品开发的成本；
     FMC的建立会逐步整理企业的CAD模型库、设计规范、CAE分析模板库、分析规范库等知识，且全部基于实际的工程应用并直接产生效果，使得工程人员非常容易接受.