仿真任务的输入、交付与模型资产管理

课程大纲

• 能在接一个仿真任务前用输入齐套 checklist 判定「能不能开工」——几何/物性/边界/工况四类逐项判齐、每项写明出处，指不出出处的一律转记为假设，而不是先建模再补输入
• 能把本次建模的假设与简化逐条填进显式登记表（假设内容/依据/失效条件/失效影响哪些结论），并在某条假设失效时按登记表反查出该重跑哪些算例、该通知哪些引用方
• 能审出一份仿真报告缺不缺五项最低要素（模型版本、网格与求解设置、相关性状态、可信域声明、假设清单），并按评审出口判据给出「可用于设计决策／可用于趋势比较／仅供参考」三档中的一档
• 能为一次仿真绑出最小可复现集五项（几何版本、网格设置、求解设置、物性与部件 map 版本、后处理脚本），并说清每一项的版本号取自哪个系统
• 能把一次变更按类型查到对应的重跑范围（全套／受影响工况子集／仅后处理）与是否需要重做相关性，并指定谁发起、谁执行、谁批准结论仍然有效
• 能给模型资产库定分级与复用准入规则（谁批准一个模型可被复用、准入凭哪些证据），并判断一个模板化/脚本自动化方案的收益边界与固化错误假设的放大风险
• 能写出一份跨组织 CAE 模型交付约定（FMU 黑箱件 + 接口规格书 + 可运行边界声明 + IP 剥离与脱敏程度），并作为收件方执行「先验收再用」的动作
• 能把算力、许可证与排期作为约束条目写进仿真计划，并定出超预算的审批人与排队冲突时的优先级规则
• 能把本课的 CAE 资产配置项清单与 K4-04（软件资产）、K6-05（标定资产）两张清单并列对齐，逐行判「不重叠、不留空档」

1. 开工闸：输入齐套与假设登记
   • 开篇只用一段回指 B1-05 第 3 讲即止：「哪些结论能靠仿真下、哪些必须见实物」「左移不了的四类——接触热阻、装配偏差、泄漏、老化」已在 B1-05 大纲与讲义两层讲透（其作业直接产出「仿真/实物划分表」）。本课从「这个仿真任务已经决定要做」这一刻起接手，不重讲 V 落位与仿真—实物分工
   • 输入齐套 checklist 的四类条目：几何（是哪一版数模、有没有过前处理验收）、物性（工质与固体物性取自哪个源、温度相关性给到什么范围）、边界（每个边界值是实测、上游模型给的、还是假设的）、工况（工况表与目标表的版本及其来源）。判据只有一条——每一项都能指出出处；指不出出处的项一律转记为假设进登记表
   • 边界写死：这四类输入的物理含义与真值来源不在本课——导热建模口径见 A1-01、工质物性查用与厂商 TDS 差异见 A1-07、1D 边界条件从哪来见 J1-01、除霜风道边界见 C5-02、CFD 脏数模验收与可算网格判据见 J2-06、结构 FEA 的材料取值与约束施加见 J5-06。本课只做「齐没齐、出处写没写」这一层治理动作
   • 缺项时只有三条合法出路：等输入（改排期）、用代用值并在登记表标注它会影响哪条结论、把结论降级为趋势判断。禁止的是第四条——默默取一个值继续算，那等于把假设藏进结果里
   • 假设与简化登记表必须四列：假设内容／依据／失效条件（什么工况或什么设计变更之后这条假设不再成立）／失效影响哪些结论。只有前两列的登记表是免责声明，不构成可回溯资产——因为没人能据它反查该重跑什么
   • 假设失效的回溯路径：哪条假设失效 → 登记表第四列 → 受影响结论清单 → 引用过这些结论的报告与决策 → 判定要不要重跑。这条链的下游出口就是第 3 讲的「变更类型 → 重跑范围」矩阵
   • 开工闸的出口物是签过字的输入齐套表 + 假设登记表，委托方（系统/结构/试验）与执行方（CAE）各签一栏——签的是两件不同的事：「这些输入我认」与「我按这些输入算」。缺这道签字，后期输入被推翻时会退化成口头争议
2. 仿真报告的最低要素与评审出口判据
   • 仿真报告的最低要素五项（逐字承接 Q2-03 的前指）：模型版本、网格与求解设置、相关性状态、可信域声明、假设清单。缺任一项不得进评审，判据是「第二个人拿这份报告，能不能自己判断这个数该不该信」
   • 目的—方法—数据—不确定度—结论五段结构与测量不确定度合成方法直接沿用 Q2-03，不重讲；本课只补上面五项仿真特有要素与出口判据这两块 Q2-03 明确让出的内容
   • 「相关性状态」与「可信域声明」这两项怎么判、怎么写归 J7-01（含 E=S−D 与 ±u_val 的读法、可信域按用途分门槛的划法）。本课只把它们列为报告的必填栏，并规定空栏时的默认结论＝「本报告仅限趋势参考」，不得由读者自行推断
   • 评审出口判据分三档，评审给出的是档位而不是通过/不通过两分：可用于设计决策（五要素齐 + 相关性覆盖了本结论所在工况 + 结论落在可信域内）／可用于趋势比较（相关性未覆盖，但同一模型自比、只读趋势方向）／仅供参考（有要素缺项，或结论已出可信域）。降档不是否定，是把风险写在纸面上
   • 评审追问清单不另造一份：直接借 J7-01 给非仿真岗的那份（网格无关性/GCI 做没做、边界条件来自实测还是上游模型、标定集与独立验证集分没分开、相关性覆盖了哪些工况）与 B1-05 第 3 讲重复给出的同一份，本课只规定它作为出口判据的必查项
   • UQ 类报告在五项之上另有 UQ 专属要素（输入分布表、相关性假设、传播方法与样本量、收敛判据实际取值、随机种子与抽样矩阵）——这几行归 J7-06，它已自行声明只补这一段，本课不重列
   • sign-off 流程本身（谁有权判一个模型过关、企业内部的批准链）与 Correlation 报告的规范写法归 J7-01。本课只管报告这份文档的出口判据，不定义 sign-off 权限
   • 需求与结论的追溯逻辑（需求—验证矩阵、覆盖率核对）归 M1-04 与 Q2-03，不重建方法；本课只要求报告写明「本次结论对应哪条需求条款」这一行
   • 报告的作废与取代（口径沿用 Q2-03）：新版报告发布后旧版必须打作废标记并写明被谁取代，否则下一个项目会继续引用一份已被推翻的仿真结论——这是仿真结论比试验结论更容易发生的失效，因为模型看起来还在、还能跑
3. 最小可复现集：把三类版本源绑成一个快照
   • 最小可复现集五项：几何版本、网格设置、求解设置、物性与部件 map 版本、后处理脚本。判据是「换一个人、半年之后、只凭这五项能重跑出同一条曲线」。少一项，就答不上 J7-01 那句追问——凭什么证明重跑的是同一个模型
   • 三类版本源本来各有其主，本课只负责把它们绑成同一个快照 ID：几何版本号取自 PLM 的检入检出与生命周期状态（I1-02 已讲透 ECR/ECN、配置基线与中性格式选型，不重讲）；后处理脚本版本取自 git（Q3-01 已讲透 git 用法、脚本参数化与「脚本+数据+说明打包交接」，不重讲）；网格与求解设置这一类全库无主，由本课承接——它必须以文件形式入库，不能只写在报告正文里
   • 求解设置要入库到什么粒度：湍流模型与壁面处理、离散格式与松弛因子、时间步与容差、收敛判据、并行分区数（分区会改变结果的可复现性，属必填项而非环境细节）。1D 系统模型没有网格，对应入库的是步长与容差——其数值内核与「跑飞」排查本体见 J7-08，本课只登记取值
   • 物性与部件 map 版本是最常漏的一项：换热器/压缩机/泵的特性 map 换了一版，模型文件字节数没变、结果却变了。判据是 map 文件本身也要有版本号并被快照引用。这类跨车型可复用的性能基准属参考件、按口径与置信度管理，其入库门槛与退役归 Q3-04，本课只要求快照引用它的版本号
   • 变更类型 → 重跑范围矩阵，把 J7-01 那句「一次通过不等于永久有效——设计/版本变更后要重跑」落成矩阵的行：几何改版、工况/边界改版、物性或 map 改版、求解器版本升级、网格重划、后处理脚本改动。每行给出重跑范围（全套／受影响工况子集／仅后处理）与是否需要重做相关性
   • 责任轴要一次定清：谁发起重跑（变更发起方按矩阵查表，不靠 CAE 自己想起来）、谁执行、谁批准「原结论仍然有效」。批准人与第 4 讲复用准入的批准人是同一个人，不许设两套审批链——两套审批必然互相等
   • UQ 算例的可复现集比单次仿真多出输入分布表与随机种子两项，这一条由 J7-06 自行声明；本课把它列为快照的可选扩展字段，不展开 UQ 的抽样与传播方法
4. 模型资产库：分级、复用准入与模板化的收益边界
   • CAE 资产库管什么（这就是本课要交出的那张配置项清单）：仿真模型、算例、网格与求解设置文件、物性与部件 map、后处理脚本、结果与报告。它必须与 K4-04 的软件资产清单（代码/模型/需求/测试证据/工具链）、K6-05 的标定资产清单（A2L/Hex/DCM）逐行对齐——三张清单不许重叠、也不许留空档，这是 K4-04 已写进正文的硬约束，不是本课的建议
   • 模型分级按「可信到什么程度、可被谁复用」分档：已过相关性验证并有可信域声明的（可跨项目复用）／已收敛但未做相关性的（仅本项目内读趋势）／探索性算例（不入复用库、只做归档）。分级依据取自 J7-01 的相关性结论，本课不另定相关性判据
   • 复用准入回答的是「谁批准一个模型可被复用」：凭四件证据批——可复现集五项齐、相关性状态、可信域声明、假设登记表。准入不是一次性的：当相关性所依赖的试验数据或设计版本退役时，该模型的复用资格随之自动降级，而不是等下一个人踩坑
   • 归档与退役：什么时候归档（项目节点/报告发布）、归档留什么（模型 + 快照 + 报告，中间结果不必全留）、什么时候退役（对应硬件版本停产、求解器版本不再可用、相关性依据失效）。退役必须留「被谁取代」的指针，不许直接删——删掉之后旧报告的结论就再也无法倒查
   • SPDM（Simulation Process and Data Management，仿真流程与数据管理）是与 PDM/PLM 并列的一类工具品类，不是 PLM 的一个模块：两者管的对象、版本语义与责任人都不同。有 SPDM 工具的按工具落这套规则；没有的用共享目录 + 命名规范 + 一张快照登记表同样能落——判据是「能不能按快照 ID 找回五项」，不是「买了哪套系统」
   • 模板化与脚本自动化的收益边界：重复度高、输入结构稳定的任务（同一类部件的定型算例）收益大；一次性探索、边界条件形态多变的任务做模板是负收益。判据是两问——这个流程还会跑多少次、输入结构会不会改
   • 模板的特有风险是放大：模板里固化了一条错误假设（某个默认接触热阻、某个默认湍流模型、某张过期的 map），此后每一个用它出的结论都带同一个错，而且因为「一直是这么算的」更难被怀疑。对策是模板本身也要走第 1 讲的假设登记与本讲的分级准入，并规定模板改版时哪些历史结论必须复核
   • 与 Q3-02 的分工：那门管隐性经验的条目化沉淀（人脑里的判断怎么写成条目），本课管可执行的模型与结果文件资产（机器能重跑的那部分）。两者互补，不重叠、也不互相替代——把模型丢进知识库不等于资产入库
5. 跨组织 CAE 模型交付：FMU 四件套、责任约定与收件方验收
   • 跨组织 CAE 模型交付的四件套：FMU 黑箱件本身、接口规格书（输入输出量清单及其单位、量纲、正方向、有效区间）、可运行边界声明（在哪些输入范围、哪个求解器/平台版本上跑得动，超出会怎样）、IP 剥离与脱敏程度（哪些内部参数已被剥离、剥离后这个模型还能回答哪些问题、不能回答哪些）。缺接口规格书与可运行边界声明的 FMU，对方跑出来的数不能用于任何决策
   • FMI/FMU 的技术含义与格式对接本身归 J7-02（联合仿真侧的接口另见 J1-04），本课不重讲导出与耦合。本课只讲交付与责任约定这一层——谁保证这个 FMU 跑得动、跑不动谁修、结果不对算谁的账、可运行边界之外出的数算不算交付物
   • 与 K4-09 的分界写死：K4-09 讲上车软件件的跨企业交付（源码/目标码/受保护模型/SWC+ARXML 的形态谱、DIA/SEooC、权限分级与联合验证签署），本课交付的 CAE 模型不上车、不进 ECU。两门对象不同，交付清单与验收判据都不通用
   • 收件方的验收动作：拿到 FMU 先按接口规格书跑一遍边界点与对方给的参考算例，对不上先怀疑单位与正方向，再谈物理。这套「先验收再用」的收件人视角与 J2-06 对脏数模的收件验收同源，但判据不同——那门查几何水密性，本课查接口自洽性与可运行边界
6. 仿真活动的外部约束与合规边界：算力与许可证进计划、工具置信度该不该套到 CAE（小节）
   • 算力、许可证与排期作为真约束进仿真计划：并发 license token 与集群配额共同决定一个仿真任务实际什么时候能交，不是「加两台机器就行」。治理动作只有三件——在仿真计划里显式写出本任务占用的求解器 token 数与预计机时区间、谁批准超预算的算力与许可证申请、排队冲突时按什么优先级排序（谁的任务先跑、凭什么插队）
   • 本课不给算力与许可证的定量核算式，这是明确的范围声明而不是遗漏：cell 数到机时的标度关系强依赖求解器与版本，须取自求解器厂商的 scaling/benchmark 文档并记录求解器与版本，体系内目前无可署来源的口径。J2-06 的 N_cell ≈ V/Δ³ 已自带「有棱柱层与加密区时明显低估、偏乐观偏危险、只能量级校验」的声明，不得被反过来当排期与算力承诺的依据
   • 与 M3-01 的分工：那门算的是 BOM 成本（零件与材料的钱），本课谈的是研发侧的算力与许可证占用（机时与 token 的钱与档期）。两者不是同一本账，别拿 BOM 成本方法套算力预算，也别把算力超支记进产品成本
   • 小节·工具置信度：ISO 26262-8 第 11 章的软件工具鉴定以工具置信度 TCL 为核心，TCL 由工具影响度 TI 与工具错误探测度 TD 共同推定；其典型适用对象是生成或验证安全相关产品软件及其配置的工具链（编译器、代码生成器、标定与测试工具）。热管理 CAE 求解器一般不在这个范围内（引用时须声明所依版本，按现行版本确认）
   • 小节·工具置信度（续）：CAE 的可信度证据走的是另一条路——ASME V&V 10（固体力学）/ V&V 20（计算流体与传热）的验证确认框架，加上 J7-01 的相关性结论。只有当仿真结果被用作安全论证证据、或降阶模型直接进入安全相关控制回路（J7-04 已提对应 ASIL 要求）时，才需要谈工具置信度。把 TCL 写成 CAE 仿真的通用要求会诱发错误的合规投入，这是本小节最要防的一件事

• 以为过了 J7-01 的相关性验证模型就永久可信——其实那句「可信」只对当时那一版几何、那一版 map、那个求解器版本成立；变更后没按矩阵重跑，可信度已经过期而无人察觉
• 以为「脚本进了 git」就等于可复现——其实脚本只是五项之一，几何版本、网格与求解设置、map 版本三项没绑进快照，重跑照样出另一条曲线
• 以为求解设置里的并行分区数只是运行环境细节、不必入库——其实分区会改变结果的可复现性，它是快照的必填项
• 以为假设登记表就是写一句「假设接触热阻取某典型值」——其实缺了「失效条件」与「失效影响哪些结论」这两列，登记表只是免责声明，没人能据它反查该重跑什么
• 以为缺一项输入先取个典型值继续算、回头再补——其实这条路把假设藏进了结果里；合法出路只有三条：等输入、代用值加标注、结论降级为趋势
• 以为输入齐套 checklist 是在教边界条件该取多少——其实物理含义与真值来源归 A1-01/A1-07/J1-01/C5-02，本课只判「齐没齐、出处写没写」这一层
• 以为把 ISO 26262-8 的 TCL 套到 CFD/FEA 求解器上是合规加分——其实那条款的典型对象是生成/验证安全相关产品软件的工具链，CAE 的可信度证据走 ASME V&V 10/20 加相关性；套错了是把预算花在不产生任何证据的地方
• 以为模板化和脚本自动化一定省时间——其实只在重复度高、输入结构稳定时成立；一次性探索任务做模板是负收益，而且模板一旦固化了错误假设，错误会随每次调用被放大且更难被怀疑
• 以为交了 FMU 就算完成跨组织交付——其实缺接口规格书（单位、正方向、有效区间）与可运行边界声明，对方跑出来的数不能用于任何决策，返工成本全落在收件方
• 以为算力和许可证是 IT 部门的事——其实并发 token 与集群配额是排期的真约束，不写进仿真计划就会在门禁前才发现算不完
• 以为 SPDM 是 PLM 的一个模块、买了 PLM 就有了——其实它是与 PDM/PLM 并列的工具品类，管的对象、版本语义与责任人都不同
• 以为没有 SPDM 工具就没法做资产治理——其实判据是「能不能按快照 ID 找回五项」，共享目录加命名规范加登记表同样能达标
• 以为仿真报告评审的产出是「通过/不通过」——其实产出是三档档位；把一份要素有缺项的报告硬判「通过」，等于把风险从纸面上抹掉
• 以为旧版仿真报告被新版取代后自然就没人看了——其实模型还在、还能跑，比试验报告更容易被继续引用，必须打作废标记并写明被谁取代

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