多學科設計優化軟件HEEDS MDO

HEEDS MDO是由Siemens推出的一款多學科設計優化軟件，HEEDS MDO可在給定的設計空間內自動搜索更好，更強大的解決方案，并大大縮短設計時間。HEEDS提供的環境有助于更快地發現更好的設計。它通過自動化您的分析流程，利用您在計算硬件上的投資，有效地搜索性能更佳的解決方案以及提供檢查設計性能的直觀方法來應對這些挑戰。即使是設計優化經驗非常少的工程師也可以使用HEEDS來發現最佳設計 - 只需花費很少的時間即可完成少量的手動迭代。
注意：存在HEEDS MDO Win64位，及HEEDS MDO Linux 64位兩個版本。

多學科介紹

不論是結構問題（線性或非線性，靜態或動態，散裝材料或復合材料）、流體問題、熱力學問題， 或者聲學問題、NVH問題、動力學問題以及同時存在以上幾項問題，HEEDS MDO都可以幫助用戶尋找最佳解決方案。 易于使用的界面 雖然HEEDS MDO使用的技術很復雜，但是軟件用戶界面友好。它特有的選項卡界面可以使用戶明確項目建立和執行的六個過程。 與諸多CAE工具的連接 HEEDS MDO與所有常用的CAE應用軟件均有接口，使設計優化過程自動化。

能調用多種軟件工具進行前處理，后處理，分析計算和多學科優化。HEEDS MDO為以下工具提供輸入和輸出接口：Abaqus、ANSYS WB、Excel、LS-DYNA、Nastran、NX、Solidworks、SW Simulation另外，HEEDS MDO提供一種通用接口生成ASCII格式的輸入輸出文件，從而可以連接所有商業或者私有CAE工具。如果您不確定您的工具是否與HEEDS MDO兼容，可以聯系我們。

獨有的優化技術HEEDS MDO默認的研發方式-SHERPA采用多重研發策略，可以動態和實時的隨著優化范圍的變化調整針對問題的研發方式。用戶可以利用HEEDS軟件進行眾多的分析，快速確定優化空間，省去了眾多的試驗費用及時間；從大量的模型參數中提取出敏感參數，并對敏感性參數進行評估；對模型的健壯性和可靠性進行評估。通過對模型參數的優化，達到減少模型質量與成本的目的。通過HEED優化分析，車身減重33.5kg。
 

并行優化技術

HEEDS PARALLEL通過同時提交多個方案給不同的處理器，提高優化速度，且速度提高與硬件及軟件資源幾乎是線性的關系。

典型應用

BD公司：使用HEEDS MDO結合有限元方法對醫療器械設計進行優化和評估。
PRATT & MILLER：使用HEEDS MDO優化軍用重型汽車底盤組件參數，為賽車優化齒輪速比，優化賽車懸掛系統的球形連接頭。 

軟件特色

1、使用先進的數學搜索算法和策略，在給定的設計空間內識別最佳解決方案。
2、執行多目標帕累托最優化研究，以生成帕累托最優設計集，讓您在沖突目標之間進行權衡研究。
3、進行實驗設計（DOE）研究，以檢查所選變量如何影響設計。
4、測試設計的穩健性和可靠性，以確定設計對指定項目變量的預期變化的敏感程度。
5、執行和后處理您指定的設計。

軟件功能

 一、過程自動化

1、加速構建虛擬原型的過程
HEEDS軟件允許您：通過以下方式幫助您自動化和簡化虛擬原型制定計劃：
創建流程，結合內部，商業1D，2D和3D模擬以及成本估算工具
修改任何原生幾何體
強大地重新網格化或更新任何模擬物理模型
支持協同仿真或順序工作流程
自動化模型重建以探索廣泛的設計空間
通過使用HEEDS，您可以輕松定義設計工作流程并自動在不同的建模和模擬產品之間共享數據。這使您可以專注于深入了解您的設計并選擇最佳的生產選項。
HEEDS的過程自動化功能允許用戶按下單個按鈕并評估任何設計變量。此外，由于工作流程完全自動化，它允許更容易和有效地進行下游設計空間探索。
拖放工具圖標以定義構建虛擬原型的流程。您可以包含內部工具或商業1D，2D和3D模擬軟件。該過程可以是順序的，也可以包括分支和循環。你決定。
2、直觀易用
即使驅動HEEDS的技術很復雜，該軟件也是用戶友好的。獨特的界面可以讓您清楚地了解項目設置，執行和數據挖掘的五個步驟。

二、分布式執行

使用HEEDS為您提供透明，自動和可擴展的計算功能，幫助您加速測試虛擬原型的過程。
1、具體功能包括：
利用所有可用的計算資源
通過多級并行化（包括工作流，任務和核心）減少模擬周轉時間
支持無限負載情況
跨平臺和操作系統協調模擬任務
利用高效的許可方案，高性能計算機（HPC）和云資源
通過24/7/365運行可用性最大化您在虛擬仿真方面的投資
通過使用HEEDS，您可以有效地利用現有的硬件投資，因為該解決方案可以有效利用您的所有硬件資源，包括本地，遠程，集群和云計算。
您可以輕松地將每個建模和模擬任務分配給最合適的計算資源。您可以混合和匹配操作系統（Windows和Linux），您可以訪問排隊系統，群集和云資源。
2、快速，并行執行
使用HEEDSPARALLEL，您可以更快地運行HEEDS設計空間探索研究，并更有效地利用您的硬件和軟件資源。雖然并行化分析工具是提高吞吐量的好方法，但它們很少提供線性加速。如果硬件和軟件可用性保證，則以線性方式增加設計空間探索吞吐量，同時運行多個設計概念。

三、高效搜索

1、HEEDS包括專有設計探索功能，用于同時利用多個全局和本地搜索策略。當HEEDS更多地了解設計空間時，它會調整搜索策略。它不需要用戶的搜索算法專業知識，但通過其協作搜索功能輕松地結合用戶直覺。此過程允許您以最少的仿真時間和成本識別性能更高的系列。
大多數傳統的設計空間探索工具需要高度專業化的優化技能和模型簡化，以實現高效搜索。但是，通過使用HEEDS，無論參數和約束的復雜程度或數量如何，您都可以使用現有模型簡化設計空間探索。指定您愿意等待答案的時間，智能搜索功能將調整搜索策略，以便在指定的時間內找到更好的設計備選方案。
此過程允許您以最少的仿真時間和成本識別性能更高的系列。
這種方法稱為SHERPA：
不需要模型簡化，模型擬合或代理
使用混合，自適應智能搜索，以更少的評估找到更好的設計
幫助您減少搜索時間，產品開發成本和產品設計風險
與其他設計空間探索方法不同，HEEDS適用于任何數量的設計變量，約束或目標。因此，鼓勵用戶設置設計研究以反映所面臨的確切工程挑戰，而不是簡化搜索以符合軟件限制。HEEDS經常適用于數百或數千個設計變量的問題。
只需定義您的設計目標并告訴HEEDS要探索多少設計，它將幫助您更快地發現更好的設計。您可以包含任意數量的目標，約束和設計變量。就這么簡單！
2、獨家搜索技術
HEEDS的默認搜索方法SHERPA同時使用多種搜索策略，并在了解設計空間時動態適應問題。SHERPA的獨特優勢包括：
速度-SHERPA比其他方法需要更少的評估，并且經常在第一次找到解決方案，在常規優化研究期間節省數天或甚至數周的CPU時間。
穩健性-SHERPA可以針對廣泛的問題識別質量更高的解決方案，同時執行全局和局部優化。
無調整參數-使用SHERPA，您只需指定要執行的評估數。
這些功能使您在整個組織中部署設計空間成為實現創新解決方案的可行方法。SHERPA消除了需要專業知識，迭代，有限部署的傳統障礙，允許您的工程師專注于他們的設計問題而不是優化專家。

四、洞察與發現

 
1、使用HEEDS使您能夠在虛擬原型制作過程中輕松探索性能權衡，并有效地促進設計審查。通過使用該軟件，您可以：
深入了解產品設計方案
確定表現最佳的設計系列
指出具有成本效益的設計變更領域
通過提供對設計變量的敏感性來支持設計評審
允許評估制造公差的穩健性
HEEDS為用戶提供了在各種設計中輕松比較性能的能力，并找到了具有所需特性和穩健性的可行設計系列。該軟件可以幫助您了解任何數量的競爭目標和約束條件下的設計性能。
通過使用HEEDS，您可以輕松識別所選設計對輸入變量的敏感度，以便您可以放心地在評審期間立即做出設計決策并確定預測結果。
除了識別實現性能目標的高性能設計外，HEEDS還為工程師提供有關設計靈敏度，穩健性和趨勢的見解。目標是幫助您推動更大的產品創新。
2、廣泛的功能集
無論您是需要改進簡單設計系統的設計還是解決多學科問題，HEEDS都具有足夠的靈活性和功能，可以識別滿足您設計標準的值或屬性。您可以使用HEEDS執行許多不同的學習類型。

HEEDS 的新增功能

HEEDS 的發行版具有許多新功能和升級，可加速您的產品開發流程。我們的首要任務是確保所有用戶都可以輕松高效地使用HEEDS。我們通過添加幾個新門戶以及對現有門戶的增強，繼續擴展了緊密集成工具的功能。
我們將繼續尋找簡化HEEDS工作流程中遠程執行資源使用的方法。此版本包括對遠程門戶和客戶端-服務器體系結構的許多新增強功能，在許多情況下可簡化此過程。
此版本還包含HEEDS工作流管理器（HWM），該產品與HEEDS MDO完全兼容。 HEEDS Workflow Manager是一種工具，可通過應用其工作流程自動化，計算管理，數據處理和結果可視化功能來幫助加速產品開發，降低風險和錯誤以及改善部門之間的溝通。這些發行說明使用以下帶有其功能的圖標來指示其可用的產品：HEEDS MDO或HEEDS WM
HEEDS 還提供了其他一些新功能和更新，這些新功能和更新通過改進的探索，結果處理和自動化分析工具，繼續簡化設計空間的探索。我們有信心，這些更新將幫助您繼續推動產品開發中的創新并更快地發現更好的設計！

HEEDS MDO使您能夠根據多個標準找到性能極佳的設計，同時使用大量變量滿足多個約束。在一夜之間，HEEDS MDO可以產生需要幾周才能手動完成的結果。
雖然HEEDS MDO及其強大的搜索引擎背后的技術很復雜，但該軟件是用戶友好的。要使用HEEDS MDO，您無需成為優化理論方面的專家。您可以使用任何分析軟件應用程序來創建您的設計模型，并在HEEDS MDO Modeler中設置您的設計項目。當您的項目運行時，HEEDS MDO使用您用于創建設計的相同分析軟件應用程序自動化并加速自然設計迭代過程。
新的門戶網站消息調試：此版本中的HEEDS門戶添加了一個新的調試功能，以便在HEEDS門戶驅動的仿真工具發生意外情況時，通過改進的消息更好地支持用戶?，F在可以搜索輸出消息以查找特定字符串并將其分類為錯誤，警告或注釋。
更多學習關系的選擇：HEEDS 2018.10中引入的新研究關系特征通過引入不等式關系得到了擴展和進一步改進和完善。這極大地擴展了研究關系的應用領域，并允許其定義具有更高程度的靈活性。
新的BORUTA設計靈敏度：Boruta設計靈敏度分析方法現在可用于根據所選研究數據快速確定該問題的最重要參數。這適用于所有研究類型（DOE，參數優化……），從而為用戶提供了一個額外的尖端工具，可以深入了解設計的關鍵變量。
新的CUSTOM PLOT COLOR OPTIONS：基于幾個允許自定義輪廓顏色選項的增強請求，我們現在引入了兩個主要的可用性增強功能。首先，您可以為顏色圖和輪廓選擇其他顏色映射，其次，您可以自定義與最小和最大顏色關聯的值。
條件和命令文件的定制：客戶一直在使用具有許多不同和異構應用程序的HEEDS流程，具有高度的靈活性。我們現在通過讓用戶控制運行運行/前/后分析命令的位置以及條件來擴展這種靈活性。
重新獲得許可類型的新支持：訪問Rescale提供的云資源從未如此簡單。我們進一步增強了Rescale集群UI，以支持分析軟件的按需許可。