CN112100749A - 一种汽车智能化开发系统及其构建和应用方法 - Google Patents

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刘光健
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Abstract

本发明公开了一种汽车智能化开发系统，包括人工智能系统、PLM系统和数据库，所述人工智能系统设有CAD数据输入单元、CAE数据输入单元、新设计CAE性能要求输入单元和新设计CAD约束条件输入单元，所述人工智能系统分别与PLM系统、数据库连接；所述PLM系统与数据库连接。其构建和应用方法，包括以下步骤：将CAD数据数值化，参数化，输入至人工智能系统存储；CAE数据经过分析和优化，获得结果后，也输出至人工智能系统存储，并保持CAD数据与CAE数据一一对应；新设计先根据CAE性能要求和CAD约束条件作为输入，在人工智能系统构建的数据模型中，逆向搜索初步可行的CAD设计方案，并输出。

Description

一种汽车智能化开发系统及其构建和应用方法
技术领域
本发明涉及汽车开发系统，尤其涉及一种汽车智能化开发系统及其构建和应用方法。
背景技术
随着汽车领域市场竞争越来越激烈，为了缩短汽车产品开发周期，对汽车车身开发提出了越来越多的要求。在保证汽车产品高质量和高性能的前提下，并能够在开发过程中提供大量可行的供选择的方案，而且需要快速更新各种原型方案。对于CAE分析工作来讲，工作量浩如烟海，涉及性能的复杂性远非普通工程师掌控。同时，数据利用率极低，大量的历史数据无法体现应有的价值，不能形成有效的知识库，也无法更新开发体系，指导设计，存在大量的价值浪费。因此，研发一种汽车智能化开发系统，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述不足，本发明提供了一种汽车智能化开发系统及其构建和应用方法。本发明涉及汽车开发PLM系统，特别是涉及CAE相关的PLM系统。本系统不同于传统CAD的PLM系统，而是基于CAE性能数据库，能对历史数据进行自学习和重构，来改进现有设计或者重新设计全新车型的一套综合性系统。
本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种汽车智能化开发系统，包括人工智能系统、PLM系统和数据库，所述人工智能系统设有CAD数据输入单元、CAE数据输入单元、新设计CAE性能要求输入单元和新设计CAD约束条件输入单元，所述人工智能系统分别与PLM系统、数据库连接；所述PLM系统与数据库连接。
在构建专家数据库系统时，完全按照人工智能算法语义进行，将所有CAD数据和CAE数据关联。
一种汽车智能化开发系统的构建和应用方法，包括以下步骤：
（1）将CAD数据数值化，参数化，输入至人工智能系统存储；CAE数据经过分析和优化，获得结果后，也输出至人工智能系统存储，并保持CAD数据与CAE数据一一对应；
（2）新设计基于人工智能专家数据库系统，通过人工智能算法自动生成CAD设计数据：新设计先根据CAE性能要求和CAD约束条件作为输入，在人工智能系统构建的数据模型中，逆向搜索初步可行的CAD设计方案，并输出。
进一步地，步骤（2）之后，在开发过程中，大量DOE的CAD设计方案（CAD数据）和人工提出的解决方案（CAD数据）也按步骤（1）的处理过程进行处理后，对人工智能系统不断补充；数据库系统达到一定规模后，需要对数据进行二次挖掘，构建人工智能数据模型。该模型基于CAD数据和CAE数据，按照人工智能算法，建立初步的人工智能数学模型；该人工智能系统，根据不断的CAD数据输入和CAE数据分析优化输出，不断提高数据模型精度。
进一步地，步骤（3）之后，将输出的CAD设计数据转化为CAE数据，进行CAE数据的分析和优化，并与性能要求比对，同时更新人工智能系统；如果新设计满足CAE性能要求，CAD数据可以直接输出；否则，需要人工进行干预，找到满足CAE性能要求的新设计方案（CAD数据），更新人工智能系统。如此过程不断循环往复，形成一个动态的人工智能系统。
本发明基于PLM系统，将大量的设计方案（输入）和性能分析结果（输出），按照人工智能算法能理解的模式，导入到系统中，形成人工智能系统。
本发明在于将历史车型和新车型数据，在业务上按照人工智能方法，对数据进行重新标记，整合为人工智能专家数据库系统，并按照人工智能算法，将专家数据转化为新设计数据。该系统的优势，在于将设计数据与性能数据有效关联，在指导汽车新车型开发的同时，新设计数据可以重新导入人工智能专家数据库系统，动态迭代，极大提高数据利用率。
本发明与现有技术相比的优点是：本发明基于车型数据，特别是历史车型数据，通过数据标记重新入库，解决在汽车开发过程中，数据库利用率低的问题。其次，利用数据关联，将性能数据和设计数据有效关联，解决新设计方案复杂性、盲目性、低效率的问题。
附图说明
图1是本发明的系统构建示意图。
图2是本发明的系统应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详述。
如图1、图2所示，一种汽车智能化开发系统，包括人工智能系统、PLM系统和数据库，所述人工智能系统设有CAD数据输入单元、CAE数据输入单元、新设计CAE性能要求输入单元和新设计CAD约束条件输入单元，所述人工智能系统分别与PLM系统、数据库连接；所述PLM系统与数据库连接。
在构建专家数据库系统时，完全按照人工智能算法语义进行，将所有CAD数据和CAE数据关联。
如图1、图2所示，一种汽车智能化开发系统的构建和应用方法，包括以下步骤：
（1）将CAD数据数值化，参数化，输入至人工智能系统存储；CAE数据经过分析和优化，获得结果后，也输出至人工智能系统存储，并保持CAD数据与CAE数据一一对应；
（2）新设计基于专家数据库系统，通过人工智能算法自动生成CAD设计数据：新设计先根据CAE性能要求和CAD约束条件作为输入，在人工智能系统构建的数据模型中，逆向搜索初步可行的CAD设计方案，并输出。
进一步地，步骤（2）之后，在开发过程中，大量DOE的CAD设计方案（CAD数据）和人工提出的解决方案（CAD数据）也按步骤（1）的处理过程进行处理后，对人工智能系统不断补充；数据库系统达到一定规模后，需要对数据进行二次挖掘，构建人工智能数据模型。该模型基于CAD数据和CAE数据，按照人工智能算法，建立初步的人工智能数学模型；该人工智能系统，根据不断的CAD数据输入和CAE数据分析优化输出，不断提高数据模型精度。
进一步地，步骤（3）之后，将输出的CAD设计数据转化为CAE数据，进行CAE数据的分析和优化，并与性能要求比对，同时更新人工智能系统；如果新设计满足CAE性能要求，CAD数据可以直接输出；否则，需要人工进行干预，找到满足CAE性能要求的新设计方案（CAD数据），更新人工智能系统。如此过程不断循环往复，形成一个动态的人工智能系统。
本发明基于PLM系统，将大量的设计方案（输入）和性能分析结果（输出），按照人工智能算法能理解的模式，导入到系统中，形成人工智能系统。
本发明在于将历史车型和新车型数据，在业务上按照人工智能方法，对数据进行重新标记，整合为专家数据库系统，并按照人工智能算法，将专家数据转化为设计。该系统的优势，在于将设计数据与性能数据有效关联，在指导汽车新车型开发的同时，新设计数据可以重新导入专家数据库系统，动态迭代，极大提高数据利用率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种汽车智能化开发系统，包括人工智能系统、PLM系统和数据库，所述人工智能系统设有CAD数据输入单元、CAE数据输入单元、新设计CAE性能要求输入单元和新设计CAD约束条件输入单元，所述人工智能系统分别与PLM系统、数据库连接；所述PLM系统与数据库连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车智能化开发系统的构建和应用方法，包括以下步骤：
（1）将CAD数据数值化，参数化，输入至人工智能系统存储；CAE数据经过分析和优化，获得结果后，也输出至人工智能系统存储，并保持CAD数据与CAE数据一一对应；
（2）新设计基于专家数据库系统，通过人工智能算法自动生成CAD设计数据：新设计先根据CAE性能要求和CAD约束条件作为输入，在人工智能系统构建的数据模型中，逆向搜索初步可行的CAD设计方案，并输出。
3.根据权利要求2所述的一种汽车智能化开发系统的构建和应用方法，其特征在于：步骤（1）之后，在开发过程中，大量DOE的CAD设计方案和人工提出的解决方案也按步骤（1）的处理过程进行处理后，对人工智能系统不断补充；数据库系统达到一定规模后，需要对数据进行二次挖掘，构建人工智能数据模型；该模型基于CAD数据和CAE数据，按照人工智能算法，建立初步的人工智能数学模型；所述人工智能系统，根据不断的CAD数据输入和CAE数据分析优化输出，不断提高数据模型精度。
4.根据权利要求2所述的一种汽车智能化开发系统的构建和应用方法，其特征在于：步骤（3）之后，将输出的CAD设计数据转化为CAE数据，进行CAE数据的分析和优化，并与性能要求比对，同时更新人工智能系统；如果新设计满足CAE性能要求，CAD数据可以直接输出；否则，需要人工进行干预，找到满足CAE性能要求的新设计方案，更新人工智能系统；如此过程不断循环往复，形成一个动态的人工智能系统。
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