KeAI企业集成设计平台
Kernel Application Integration
KeAI是一个企业级的集成设计平台。他通过集成企业的数据库、软件工具库和知识库，实现企业多部门、多学科、多型号协同设计，协助企业提高整体的设计水平。KeAI以企业现有技术经验和知识为基础，以企业产品设计的技术流程为依据，以工程设计人员的实际应用为目标，支持从方案论证、初步设计、数字化样机、详细设计等产品研发的全过程。
图 1 集成设计技术构成
一、软件概述
1. 建立企业级设计任务库——协同设计
KeAI为企业的设计人员提供一个在网络环境下、多用户协同的集成分析设计平台，支持的多型号并行研制和异地协同。主管设计师在任务库中建立新任务，从知识库中选择标准技术流程，并指定参加设计的人员。参与项目的设计人员，分别根据标准技术流程规定的设计步骤和使用专业软件工具，最终完成产品的设计。
2. 建立企业级工具库——应用软件集成
KeAI采用软件封装技术，对应用软件提供统一的访问与控制，可以满足对各类的应用软件的集成要求，无论是商用软件还是企业自研软件都可以方便地集成到KeAI中。KeAI已经集成了以下软件：
- 光学：CODE V、LightTools
- 机械：Pro/Engineer、PATRAN、NASTRAN、ADAMS、Recurdyn
- 热学：NEVADA、SINDA/G、TMG
- 仿真：MatLab 、Sammi
- 航天：STK、EuroSim
- 优化：ModelCenter
3. 建立企业级知识库——标准流程库
标准流程是产品设计模式的表示，它规定着设计的步骤，以及每个步骤结点上的设计内容、使用的软件和数据。KeAI图形化的流程建立工具结合流程数据库管理，为企业提供了积累知识的工具。知识库是KeAI系统的灵魂，也是企业积累设计经验、知识的内核。
二、应用方式
KeAI软件在应用时，一般分两步进行，建立知识库和进行产品设计。
1. 建立知识库
知识库是由富有经验的技术专家制定的。凝聚了工业规范和工程经验的产品设计方法，结合所需要的设计软件和工程数据库，生成通用的标准技术流程库。知识库的建立是一个渐进的过程，随着企业设计能力的提高，经验的积累，知识库会逐渐丰富。
2. 产品设计
开发一个新的产品时，主管设计师从知识库中选取所使用的标准流程，交由设计人员来进行相关的设计开发工作，设计的结果存放到任务库中。
标准流程建立，以及具体的任务制定和执行，都在KeAI软件所提供的平台上进行。
三、体系架构
1. 三层结构
KeAI将传统的应用系统结构分为三个主要的逻辑构成：数据源逻辑、业务逻辑和表示逻辑。
图 3 KeAI体系结构
数据源逻辑用于保存和检索各种数据信息；业务逻辑是应用程序的中心，定义了业务运行方式的规则和业务处理流程；表示逻辑作为应用程序的一部分，用户可以通过它来提交业务申请，交由业务逻辑处理，并通过业务逻辑与数据源逻辑进行交互。在客户端，可以使用灵活轻巧的部署方案，甚至实现零客户端部署，仅通过Web浏览器的方式就可以非常简单的完成设计、分析任务。
2. 数据库管理
KeAI提供所需的数据存储、访问和管理功能。KeAI系统的数据库主要包括有基础流程数据库、应用软件组件库以及型号任务库。KeAI系统支持多型号、多学科、多用户网络协同工作模式下的数据库访问，保证数据库在并发访问模式下的健壮性和安全性，并提供数据备份和恢复功能。
3. 系统安全保密
KeAI系统通过多级用户管理体系以及严格的用户登录认证，来保证系统安全。同时在服务器端系统运行监控机制，监视登录用户的位置、操作等，并进行详实的日志记录。
四、应用实例
1. 空间遥感器集成分析设计软件（SORSA）
用于规范空间光学遥感器设计的SORSA专用软件建立在KeAI基础之上光学有效载荷集成分析设计系统（SORSA）”的宗旨是规范空间光学遥感器设计过程；在各专业通用CAD/CAE软件和多种数据库基础上提供集成分析与设计平台；实现光学遥感器设计流程的集成；实现光学遥感器设计经验、知识的积累、共享和高效再利用的目标。该软件主要包括了遥感器总体方案与指标论证、总体设计与数字化样机、遥感器集成性能预估、遥感器分系统详细设计四个功能子系统。
2. 飞行器控制系统集成设计平台(AOCS)
基于KeAI平台的AOCS，是控制系统方案集成设计软件。AOCS辅助航天工程师，基于标准模型组件和成功经验进行快速的卫星控制系统方案设计。AOCS包括了控制系统研制过程中的概念研究、可行性分析、方案设计、仿真研究和方案评价的仿真分析。AOCS仿真器由动力学、敏感器配置、执行机构配置、外干扰模型和控制算法五大模块，构成控制系统闭环反馈结构。
五、使用效益
- 集成设计软件和数据资源
- 规范企业设计过程
- 积累和共享企业设计技术
- 提供交流和学习技术平台
- 实现企业级分布式协同设计
