2018最新CATIA飞机协同设计制造工作站配置方案

  2018最新CATIA飞机协同设计制造工作站配置方案

 大型飞机产品结构极其复杂，气动外形要求严格、设计不断修改、产品构型众多、零件材料和形状各异、内部结构复杂、空间紧凑、各类系统布置密集以及零组件数量巨大等特点，另外协作单位几千家，整个设计体现全三维参数化、协作式、关联设计，三维软件设计（CATIA、UG、PTC Creo等）具有全方位、功能丰富、可视化等，作为软件运行平台---图形工作站性能表现变得至关重要。

 接下来我们将对全三维飞机设计的主要因素--三维模型特点进行分析，并给出用于协作时代，超大规模三维模型设计的工作站、服务器硬件配置方案。

（一）高性能图形工作站是飞机设计制造重要利器  飞机设计软件从过去的二维设计、三维设计、参数化三维设计、参数化可视化三维设计，到现在的协同式全三维可视参数化设计，这个变化是因为产品开发周在不断缩短和设计模型要求精细、严格和高精度。

 从方案设计、初步设计、详细设计、逆向设计、虚拟装配、数字样机和虚拟制造，每个环节都实现了100%的数字化，软件也变得功能丰富无所不能，三维模型的反复修改和相应参数不断自动变更，以及借助计算机的虚拟现实技术，实现产品完美三维展示 。

 因此，在飞机设计制造的所有环节，三维模型流畅的展现（转动、缩放等）是飞机设计基本保证，现在模型比过去越来越逼真，工作站硬件性能要求更高已经成为必备。

（二）三维建模主要计算特点分析

(1) 飞机三维模型数据结构、存储、调用  首先三维设计中-三维模型，它贯穿整个设计与制造所有环节，飞机设计制造的数字化描述的体现，一个完整的三维数据模型不是简单的几何图形，是所有几何信息和非几何制造信息的集合体，它包含了3个要素：
第一个是产品生命周期的不同阶段属性信息和特征的集成；
第二个是产品属性信息及形状、特征、尺寸、公差能够数字化表达、处理和转换；
第三个因素就是集成化的模型应该在分布式环境下管理，便于协同设计，三维实体模型能够作为生产制造过程中的唯一依据。

 复杂的三维模型文件的存储，肯定是由多个不同类属性文件组成，存储结构复杂、数据量大，从硬盘调到内存，将数据解压缩到内存，同时实时数据的模型还原，通过计算机CPU和图卡，展现出近似实物模型的三维模型，这个过程中，图形工作站的CPU和GPU计算速度、硬盘存储IO都很高要求。

（2）CPU-三维建模算法最关键要素  在概念方案、初步设计、详细设计、虚拟装配、数字化样机、虚拟制造和高端可视化各个环节，要对飞机关键配件的三维模型展现和诊断、分析，另外逼真的三维模型帮助创意设计师、设计工作室和工程部门可以在优化其产品方面协同工作，以达到审美和工程目的。

 屏幕展现近乎实物样品---高精度三维可视模型，是通过建模算法和虚拟技术实现，建模方式主要有实体建模、曲面建模、网格建模，飞机设计主要软件 CATIA V5/V6、西门子NX、PTC Creo，建模功能强大，支持设计各个阶段主流建模方式。

 为了让三维模型达到逼真的实物效果，离不开高精度的曲面建模算法，涉及曲面相交时繁杂的数学计算，精度高模型其计算量几何级变大（从G0，G1，G2到G3），此外还要进行诸如布光、跟光等更为复杂的运算，通常这个计算是单核模式，CPU比过去承担更重的计算任务，CPU频率高对复杂、精致三维模型流畅移动、旋转操作影响极大。

（3）图形生成与模型卡顿原因

 计算机在屏幕将图形展现出来，是由CPU和显卡共同完成的，CPU主要承担三维模型几何顶点数据的计算，供显卡生成图形，显卡拿到这些数据，生成几何三角形，再着色和纹理贴图，图形就这么生成出来，所有这些数据在内存里，图形显示数据在显存里。
 很多客户以为移动、缩放三维模型的卡顿原因是显卡性能不够，实际情况是CPU的几何数据计算速度跟不上，造成卡顿。

（4）文件操作不同阶段计算特点主要经历模型数据调入、图形生成、交互式操作、填加图表、窗口、渲染（Renders）

（三） UltraLAB飞机设计工作站、 服务器  硬件配置方案  UltraLAB全球领先的高端定制图形工作站，凭借丰富产品规格和专业经验，分析飞机设计各个环节（三维数字化设计、预装配、协同设计、数据管理）计算特点，提供领先和先进的计算架构，用于复杂模型、快速实时图形生成的高性能工作站配置方案。

3.1三维零配件设计工作站配置方案UltraLAB H360/H370

 UltraLAB H360/H370系列是一款配备intel第7代高频处理器（4核，最高5.2GHz）或intle第8代高频处理器（6核，最高5GHz）、最大64GB内存容量、双显卡架构的图形工作站。

 该系列图形工作站在高密集的单核计算、实时数据处理与控制、大型复杂模型设计、飞机零配件三维设计、三维建模等应用方面，性能强大，保证交互编辑、分析过程中三维模型移动、旋转、缩放流畅自如。

硬件配置规格

Ultra LAB H360/H370技术优势

与市场同类产品（单路工作站）相比，独有极限频率（5.2GHz），结合可扩展2块GPU超算能力与高硬盘io架构等，在一些重要应用领域（设计与建模、单核计算应用），性能无与伦比，堪称完美。

（1）性能极致化，比常规计算架构高出30~100%以上

（2）效率高，与软件应用90%以上吻合

（3）扩展能力强大，配备双GPU，应用面更宽，将高频优势到极致

3.2数字样机（虚拟装配）工作站配置方案UltraLAB H490  UltraLAB H490系列是一款配备intel第7代至尊处理器（4~18核，4.5Ghz以上）、最大512GB内存容量、双显卡架构的多核与超高频兼备的图形工作站。

应用定位

 数字化装配、数字化样机、虚拟制造应用，飞机产品零配件众多，工作站首先拥有足够容量的内存，保证装配用的零件数据调入，其次超高频率和超高端图卡保证在虚拟装配过程中，实时几何顶点数据计算和图卡三维模型渲染，从屏幕上看到模型的流畅自如。

UltraLAB H490技术优势

 18核4.5GHz的极限超频，配备最大512GB、双GPU超算能力、高硬盘io架构等，在一些重要应用领域（设计与仿真、有限多核并行求解、多路数据采集与处理等），性能无与伦比，堪称完美

（1）性能极致化，与常规计算架构，超高频+多核，性能提升100~500%以上

（2）超高使用率，与软件应用90%以上吻合

（3）扩展能力强大，应用面更宽，将某一性能发挥到极致

3.3 沉浸式多屏合成显示工作站配置方案UltraLAB EX620

 UltraLAB EX620一款具有中大规模多核并行计算与图形图像处理、多用途图形工作站，该机器支持2颗Xeon Schalable（可扩展）处理器（高达56核）、双GPU、高速并行存储（最高到70TB）架构

应用定位
  虚拟现实技术下的三维模型在多屏合成超高分辨率图形下实时图形生成，

飞机行业涉及的产品零件众多，通过一个超大分辨额屏幕要展现出更直观和身临其境，供设计分析、诊断和研究。

产品配置规格

UltraLAB EX620技术优势

 与市场同类架构产品（双路工作站）相比，读写算配置均衡（CPU计算、海量并行存储），此外拥有自动加速、高性能低延迟硬件系统加速，完美应用海量数据仿真计算预处理，在并行计算应用领域（隐式仿真计算、海量数据处理、有限多核并行求解、多路数据采集与处理等），表现出众，计算更快，效率更高

（1）性能极致化，比常规计算架构高出30%以上

（2）效率高，与软件应用90%以上吻合

（3）扩展能力强大，配备双GPU，8个硬盘位，应用面更宽

3.4 海量高性能数据库服务器配置方案Alpha720  UltraLAB Alpha720是目前最高规格的用于海量数据级的超大规模科学与工程仿真、图像处理的超级图形工作站，该机器的配置四颗Xeon E7 v4（最高96核、192线程）处理器、双GPU超算、双通道高速并行存储系统，弥补了Alpha610的存储和插槽不足，保证了超级均衡硬件配置、超级性能的应用，拥有将近3Tflops的CPU+21TFlops(单精度)/3.4Tflops(双精度)GPU超算能力，最大200TB多通道超高速并行存储（双向20GB/s带宽），是目前名副其实的高大上，最顶尖超大规模数据并行计算和图形实时生成或图像处理能力以及海量高性能数据库服务器的超级图形工作站。

应用定位

 协同关联式设计,三维模型库数据量巨大，存储服务器需要具备超高io性能，满足实时多路高密度数据读写操作。

配置规格

UltraLAB Alpha720整机优化技术

对整机的硬件和操作系统、应用软件合理优化调试设置，让机器性能发挥到极致，最高可以达到500%以上的提升，拥有的优化技术：

Ø  高性能优化技术

Ø  CPU+GPU混合计算架构

Ø  多通道并行存储技术

这是一款拥有超低延迟的高带宽、高io、超大容量高性能海量存储服务器。

常见问题答疑

1.为什么市面上大品牌工作站，打开复杂CAD模型还是卡顿?
答：品牌不代表性能强,主流机型厂家的机型生产都是常规配置架构，这种机型计算能力碰到复杂三维模型，性能不够。

2.为什么经过ISV认证的图形工作站，模型打开很卡？
答：计算机硬件升级换代太快, 软件商推荐的硬件基本都是过时淘汰2~3年，模型精度不断提升，变化这么大，计算机性能也在提升，软件开发商更多精力在软件功能和升级换代，对X86硬件和操作系统不可能投入更多精力。

3.双Xeon高端图形工作站，CATIA装配设计，为什么卡顿？
答：推荐双Xeon高端图形工作站的商家，明显不了解图形设计计算特点，机器配置和应用不合理造成的。

4.配备最顶级图卡，大型三维建模转动或缩放不流畅？
答：说明客户只了解到图形部分，计算机绘图原理和模型卡顿的瓶颈原因还不清楚。5. 为什么从“专业公司”买的图形工作站，复杂模型A级曲面G3建模很卡？
答：这些所谓专业公司的工程师大部分是从电脑城里DIY公司出来的，缺乏计算机硬件专业知识，缺乏CAD建模应用计算知识，仅仅熟练电脑配件安装，从正规专业公司网站上抄写相关应用方案，甚至东拼西凑一个方案出来，忽悠那些疾病乱求医的客户，上当在所难免。

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删