Siemens HEEDS MDO

Siemens HEEDS MDO是款有西门子公司打造的多学科分析设计以及优化工具。Siemens HEEDS MDO最新版主要用于帮助用户快速解决动力学，热力学、NVH等问题，软件通过分析流程自动化、最大化利用计算资源、高效地探索解决方案。Siemens HEEDS MDO还提供一种通用接口生成ASCII格式的输入输出文件，从而可以连接所有商业或 者私有CAE工具。

Siemens HEEDS MDO短评

Siemens HEEDS MDO 是西门子 Simcenter 旗下的多学科设计优化软件，集成 CAD/CAE 工具链，通过 SHERPA 智能算法自动化仿真流程，高效探索设计空间。支持结构、流体、热、声学等多物理场耦合优化，并行计算加速迭代，无需优化专家即可平衡性能、成本与重量，显著缩短产品开发周期 30%-50%，适配复杂工程系统设计需求。

Siemens HEEDS MDO适用人群

   汽车 / 航空工程师：优化整车 / 零部件、飞行器结构与气动性能，平衡轻量化与安全性，提升燃油效率与续航里程。

   工业装备设计师：优化机械结构、流体系统与热管理方案，降低制造成本，提升设备可靠性与运行效率。

   医疗设备研发人员：在合规前提下优化器械结构与性能，缩短审批周期，提升产品安全性与使用体验。

Siemens HEEDS MDO基本简介

      HEEDS MDO 2018是一款功能强大的多学科设计优化软件。它主要通过分析流程自动化、最大化利用计算资源、高效地探索解决方案并对性能进行评估来加速设计探索，以确保实现实际性能目标。支持自动执行并加快工程设计空间探索过程，无论你需要改进简单部件还是复杂的多学科系统的性能，HEEDS 都可以找到符合您要求的设计配置。HEEDS可以访问所有的设计探索和优化功能，在给定设计空间内给出详细的解决方案，通过该软件，你可以对产品进行仿真建模分析操作，将您设计的产品类型通过建模分析，可以从根本上查看操作的整个流程，在虚拟的设计平台上构建设计的每一个方案，从多个分析数据中采集最符合商家利益的生产加工计划，让您可以在显示的加工中优化产品的开发流程，缩短生产的时间，加速上市的效率。

Siemens HEEDS MDO功能介绍

      一、过程自动化

      加快构建虚拟原型的过程，HEEDS MDO软件允许您执行以下操作，从而帮助您自动化和简化虚拟样机计划：

      1、创建结合内部，商业1D，2D和3D模拟和成本估算工具的流程

      2、修改任何本机几何

      3、强大地重新网格化或更新任何仿真物理模型

      4、支持协同仿真或顺序工作流程

      5、自动进行模型重建以探索广阔的设计空间

      二、分布式执行

      使用HEEDS MDO软件为您提供透明，自动和可扩展的计算功能，可帮助您加快测试虚拟原型的过程。

      特定功能包括：

      1、利用所有可用的计算资源

      2、通过多个并行化级别(包括工作流，任务和核心)来减少仿真周转

      3、支持无限负载情况

      4、跨平台和操作系统协调仿真任务

      5、利用有效的许可方案，高性能计算机(HPC)和云资源

      6、通过24/7/365运行可用性最大程度地投资虚拟仿真

      三、高效搜寻

      HEEDS MDO包含专有的设计探索功能，该功能可用于同时利用多种全局和本地搜索策略。HEEDS在了解有关设计空间的更多信息时会调整搜索策略。它不需要用户方面的搜索算法专业知识，而是通过其协作搜索功能轻松整合了用户的直觉。此过程使您能够以最少的仿真时间和成本来确定性能更高的设计系列。

      大多数传统的设计空间探索工具都需要高度专业化的优化技能和简化模型，以实现高效搜索。但是，通过使用HEEDS，您可以使用现有模型简化设计空间探索，而无需考虑参数的复杂性或数量和约束。指定您愿意等待答案的时间，智能搜索功能将调整搜索策略，以在分配的时间内找到更好的设计替代方案。

      此过程使您能够以最少的仿真时间和成本来确定性能更高的设计系列。

      这种方法称为SHERPA：

      1、不需要模型简化，模型拟合或替代

      2、使用混合，自适应智能搜索，以更少的评估找到更好的设计

      3、帮助您减少搜索时间，产品开发成本和产品设计风险

      与其他设计空间探索方法不同，HEEDS在任何数量的设计变量，约束或目标下均能很好地工作。因此，鼓励用户进行设计研究以反映所面临的确切工程挑战，而不是简化搜索以符合软件限制。HEEDS通常会毫无困难地应用于具有数百或数千个设计变量的问题。

      只需定义您的设计目标，并告诉HEEDS可以探索多少个设计，这将帮助您更快地发现更好的设计。您可以包括任意数量的目标，约束和设计变量。就这么简单!

      四、洞察与发现

      使用HEEDS MDO使您能够轻松地在虚拟原型制作过程中探索性能折衷，并有效地促进设计评审。通过使用该软件，您可以：

      1、深入了解产品设计替代方案

      2、找出性能最高的设计系列

      3、指出具有成本效益的设计变更领域

      4、通过提供对设计变量的敏感性来支持设计审查

      5、允许评估制造公差的鲁棒性

      HEEDS使用户能够轻松比较各种设计的性能，并找到具有理想特性和坚固性的可行设计系列。该软件可以帮助您了解众多竞争目标和约束条件下的设计性能。

      通过使用HEEDS，您可以轻松地确定所选设计对输入变量的敏感性，因此您可以放心地在审核期间立即做出设计决策并确定预测结果。

      除确定可实现性能目标的高性能设计外，HEEDS还向工程师提供有关设计敏感性，鲁棒性和趋势的见解。目标是帮助您推动更大的产品创新。

Siemens HEEDS MDO软件特色

      1、专注设计而非工具本身

      HEEDS 可以自动执行设计流程，在各个不同的工具间自动分享数据。让您可以专注于设计选型而非虚拟测试过程本身。方便对性能权衡和设计稳健性等方面进行评估

      2、利用硬件投资

      HEEDS 可以实现本地、远程、集群和云计算等所有硬件资源的高效利用。例如，在本地计算机上运行 CAD change 命令，在服务器上运行结构分析以及在集群上并行运行 CFD

      3、把繁重工作交给HEEDS

      使用多种分析工具测试产品性能是常见的做法。通常情况下，由人工使用逐个工具获取信息。这样一来，通过评估设计变更来改善性能就变得非常耗时。了解需要变更的设计要点和变更程度也是一项挑战。HEEDS 提供易于操作的界面来自动执行工作流程，并使用 SHERPA 智能探索可行的设计以便快速确定满足您性能要求的最佳解决方案

      4、无需专家操作

      多数传统的设计开发工具需要具备高度专业化的优化技能方可正确使用，并且需要简化模型和调整评估。无论参数和约束的复杂度与数量如何，HEEDS 均可使用现有模型简化设计探索。用户只需要限定等待答复的时限， SHERPA 会自动调整研究策略并在规定时限内找到最佳解决方案

      5、确保实际性能

      仅依靠一项最优设计并非最佳解决方案。选择最优设计时，物料性质变化或制造公差等因素都至关重要。HEEDS 提供验证设计灵敏度和稳健性的工具，避免生产前的设计失败

      6、最大化模拟投资收益

      CAE 工具对生产前产品性能校验或现场排障无比重要。然而，模拟的最大益处来源于预先的设计探索。了解一流企业为何采用 HEEDS 实现对模拟投资的充分利用，从而更快发现更优设计

Siemens HEEDS MDO安装步骤

      1、在51下载站下载Siemens HEEDS MDO，并解压到当前文件夹中，打开其中的EXE应用程序。

      2、点击next选择要安装的目录，默认为“C:HEEDS”，51下载小编建议安装在D盘中。

      3、安装类型，选择Custom自定义模式

      4、勾选VCollab，取消License(提示：务必取消许可证，这非常重要!!!)

      5、输入许可服务器名字，我们保持默认即可

      6、各个组件的安装目录，我们保持默认就可以了

      7、配置环境组件，我们也可以保持默认

      8、设置HEEDS MDO 2018的语言选项，没有中文，直接下一步即可

      9、是否设置HEEDS MDO 2018的桌面快捷方式，点击YES

      10、确认一下安装信息是否正确，无误之后即可点击【Install】按钮安装

      11、等待程序安装完毕，点击【Done】结束即可注意：在安装VCollab的时候，请选择许可模式“节点锁定”并确认

Siemens HEEDS MDO使用方法

      1、描述：循环提供执行一系列迭代的能力对于过程中的一个或多个分析块。一个环使用连续的、离散的或基于参数的迭代价值观。

      效益：允许容易纳入多种负载条件。创建一个值范围内的结果的响应曲线(如升力曲线，转速曲线等)。迭代网格细节的能力，直到某个目标达到每次迭代。每次迭代测试多个概念或配置

      2、描述：变量和响应现在可以定义为使用内部为特定的分析或在全球范围内。这个用户可以过滤变量和响应以显示特定的分析集以及特定的研究。

      效益：大量参数的项目可以难以共事。此功能允许用户为项目提供范围和组织参数.添加的组织，用户可以更容易集中在他们的参数子集在任何特定时间工作。

      一个新的列已被添加到曲线属性可选地为每个曲线点定义权重值(图上显示绿线)。重量因素影响的各部分的影响曲线时使用的曲线拟合响应，可以用于曲线数据的规范化。曲线拟合响应有了新的“常态化”“差异”选项，使用户指定用于RMS误差计算的曲线数据。这个样本曲线显示的均方根公式。

      悬停在连接器上现在显示工具提示指示分析块被连接。多个连接器也可以定义为输入文件。然而，如果设置无效，研究将给出必须在前面解决的错误消息这项研究将运行。

      HEEDS现在支持向量的结果显示。这些在评估反应或张贴时可以查看在值上悬停处理和工具提示将列出向量值。向量响应方括号名称。

      任何图表或参数表中的上下文菜单都具有一个新的“响应资源管理器”菜单项响应资源管理器界面使用户查看任何指定的设计ID的向量响应(用设计集过滤)，用于选定的响应.这些数据可以导入到电子表格或用户中情节。

      自组织映射(SOM)是一种显示面向设计的数据模式和关系探索多目标和反应。SOM图可以显示数据关系否则难以想象这是特别有助于更高维数据，其中2D和3D情节不足。例如，SOM图允许你要确定多个目标之间的权衡。

      结果显示为：一个饼状的楔子来表示标准化该单元格中的设计的参数值。馅饼的每个部分代表一个参数.参数值范围细胞由较暗的外层表示馅饼片的一部分B)着色细胞覆盖的变化之一相对于顶点的参数参数(即热图)。

Siemens HEEDS MDO常见问题

HEEDS 支持分布式计算吗？

支持，通过HEEDS Parallel配置集群（PBS/LSF/SLURM）；可跨多台电脑分配任务，需配置网络共享与权限。

优化过程中如何暂停 / 恢复计算？

点击界面Pause暂停；关闭软件后可通过Resume从断点恢复；需确保工作目录与结果文件未被修改。

后处理中如何对比不同优化方案？

使用Design Explorer查看参数 - 响应关系；通过VCollab生成 3D 结果对比；导出 Excel 数据进行统计分析。

为什么优化结果与手动计算不一致？

检查参数映射是否完整；确认仿真边界条件与手动设置一致；排除代理模型近似误差，必要时增加真实仿真次数。

HEEDS 项目如何备份与迁移？

导出Project Archive（.hap 文件）；包含所有设置、脚本与结果；迁移时需重新配置 CAE 路径与许可证，确保版本兼容。

Siemens HEEDS MDO与传统优化工具区别

   定位区别：AI 版强调智能预测与自学习；传统工具依赖手动选择算法与参数。

   内容区别：AI 版内置代理模型与深度学习功能；传统工具无 AI 相关特性。

   体验区别：AI 版自动化程度高，减少人工干预；传统工具需要更多人工调整。

   人群区别：AI 版适合追求高效智能优化的团队；传统工具适合简单优化场景。