设计软件 Simcenter HEEDS

分析开发优化

概述
Simcenter HEEDS 是一款强大的设计空间探索与优化软件，能够连接多种商用 CAD 与 CAE 工具，自动化执行仿真工作流程，最大限度地利用本地、远程集群与云端计算资源，从而在更短时间和更低成本下评估更多设计概念并发现更优设计。

主要优势

• 设计空间探索
  在广阔的设计空间内高效发现与优化设计选项，支持多学科协同优化以识别高性能且稳健的设计系列。
• 时间与成本效率
  通过自动化重复任务、并行与分布式执行来减少仿真周转时间并降低开发成本。
• 多学科优化
  支持同时考虑结构、流体、热、 电磁等多学科目标与约束，实现全面的权衡分析。
• 工作流程自动化
  自动化模型重建、几何修改与再网格化，减少手工干预并加速设计迭代。

Simcenter HEEDS 2504 新功能
版本 2504 加强了代理建模流程、增强数据挖掘与可视化工具，通过自动化与 AI 增强的搜索加速工作流，并扩展/强化了与现有与新门户的集成支持，旨在更快捷地建模复杂性并更快速地探索设计可能性。

流程自动化
Simcenter HEEDS 可以与多种商用 CAD/CAE 工具无缝对接并自动化流程，主要能力包括：

• 创建结合内部与商用 1D/2D/3D 仿真与成本估算工具的流程
• 修改原生几何并稳健地重网格或更新物理模型
• 支持协同仿真或顺序工作流
• 自动化模型重建以便大规模探索设计空间

分布式执行
Simcenter HEEDS 能够利用所有可用计算资源（Windows 与 Linux 工作站、内部集群、HPC 与云）。分布式执行特性包括：

• 同时使用本地、远程、集群与云等计算资源
• 多层并行化：工作流、任务与内核级并行
• 支持大量加载案例并在跨平台/操作系统间编排任务
• 与许可证管理、HPC 与云资源集成以最大化吞吐量
• 支持大规模探索的 24/7 运行

高效搜索（SHERPA）
内置同步混合探索策略 SHERPA（Simultaneous Hybrid Exploration That Is Robust, Progressive and Adaptive），是一种不依赖模型简化或强制构建代理模型的混合自适应搜索方法。它结合多种全局与局部搜索策略，随着对设计空间的学习不断自适应，从而以更少的仿真次数识别出高性能设计族，降低时间、成本与设计风险。

AI 增强搜索（AI Simulation Predictor）
AI Simulation Predictor 在 SHERPA 框架内提供精度感知的 AI 预测能力，从而加速对计算量大、代价高的 CAE 分析的搜索。其优势包括显著降低优化时间（在长时优化场景中报告可达约 40% 的计算时间节省），同时保持可比结果并更快发现改进设计，无需用户具备 AI 专业知识。

洞见与发现
Simcenter HEEDS 提供数据挖掘与可视化工具，帮助团队比较不同设计域的性能、识别高性能设计族、评估输入变量敏感度并分析对制造公差的鲁棒性，从而支持有依据的设计评审与决策。

典型应用场景

• 自动化虚拟原型与流程自动化
• 多学科设计优化与折衷分析
• 大规模分布式仿真编排（HPC 与云）
• 使用 AI 预测器加速高成本 CAE 工作流的优化
• 基于敏感度与鲁棒性分析的设计评审支持

特点 / 技术规格

• 产品品牌：Siemens
• 产品名称：Simcenter HEEDS
• 参考版本：2504（文档中提及 2504 的改进）
• 搜索方法：SHERPA（混合、适应性搜索）
• AI 加速：Simcenter HEEDS AI Simulation Predictor（精度感知 AI）
• 集成：对多种商用 CAD/CAE 工具提供即用型接口（Simcenter STAR-CCM+、Simcenter 3D 等）
• 分布式执行：支持 Windows 与 Linux、HPC 集群与云
• 并行化：工作流、任务与内核级别并行
• 设计探索能力：设计空间探索、多学科优化、代理建模支持
• 可视化与数据挖掘：内置结果分析与探索工具
• 自动化：为多种工具提供无脚本或低脚本工作流，跨平台编排
• 目标用户：产品工程、跨学科优化，适用于汽车、航空航天、能源、生命科学等行业