工业设计仿真公共服务云平台

一、案例简介

案例名称：兴和工业设计仿真云平台

工业设计仿真公共服务云，包括高性能计算云平台、工业设计仿真软件库、工业设计应用APP。通过与电信运营商天翼云及行业龙头合作，以云中云或共建公共云方式，为广大中小企业提供研发设计上云服务。目前航天云网工业互联网设计仿真云项目正在进行。

二、案例背景

在当前全民抗击新冠疫情的环境下，针对疫情对企业造成的停工停产问题，党中央、习总书记强调要运用新一代信息技术支撑服务疫情防控和复工复产工作。用好信息技术手段和信息化工具，增强软件应用能力，创新思路和方法，用两化融合提升生产管理水平，助力企业尽快复工复产。

云端协同设计是当前疫情环境下企业单位复工复产的亮点，而高性能设计仿真云服务则是工业企业降本增效的关键。目前，中小企业在专业设计如CAD、CAE过程中，绝大多数设计工具停留在传统PC设备为中心的计算模式，操作系统、应用程序和数据与特定设备紧密关联，成本高、效率低、缺乏数据安全管控与设计协同，在本次疫情期间就凸显的尤为明显。工业互联网是推动制造业实现人、事、物的三网合一，并结合分布式边缘计算与人工智能应用，让制造端与供应链中的所有数据都可以在云端流动并在节点优化决策，从而实现制造业的生产智能化、产品个性化、组织分散化、资源云端化的新工业范式。

三、案例介绍

（一）建设内容

1.1. 总体目标

兴和工业设计仿真公共服务云是为广大中小工业企业提供工业设计仿真互联网公共服务，帮助中小企业提升计算能力、研发效能及大规模数据存储和处理能力，实现企业设计研发上云以及企业上云的信息化建设目标。同时，打造3D设计仿真云计算产品的国产化替代、工业互联网服务创新等方面的专业优势，自主研发SingleCloud公有云、YOUBOX应用交付系统、CBLOCK工业设计平台、ADP设计仿真数据应用中台等系列产品，有效整合云、管、端资源，为用户提供跨终端、跨时空、跨地域、落地的、实效的设计仿真公有云服务、私有云服务以及云中云服务。

1.2关键技术

兴和工业设计仿真公共服务云平台，是基于新一代容器共享桌面模式，以设计仿真数据应用中台（ADP）为核心，以及工业设计应用服务器（ID）、共享存储设备（SS）以及瘦终端（TC）等，实现一站式工业设计研发仿真云计算服务整体解决方案。

l 数据应用中台

边缘计算节点的ADP数据应用中台，将原有本地PC计算机中的应用实现远端服务，将原有分散的管理转变为边缘集中模式管理，将原有企业基础虚拟化形式升级为云化模式。

l PaaS中间件

企业应用交付中台关键模块，将复杂的应用环境进行分组整合交付，并监控管理各类IaaS层硬件设备，形成一个平台整体。   

l 跨服务器负载均衡

一种应用资源级别的负载均衡体现，基于加权轮询算法，针对已登录用户进行占用资源监控，实现设备资源的高效利用，通过对集群中各个服务器的硬件设备CPU资源进行峰值权重预定义与可同类型应用分配服务器集群组初始化，构建轮询设备表，同时约定多个级别转移权值的阈值。

l 异构多GPU集群共享  

通过自研异构多GPU集群构建高性能计算资源池，以虚拟化方式实现多人动态共享，替代HPC，提升资源利用率。

1.3 功能特点

1) 应用管理

应用集中部署。软件可集中部署在后台承载库，统一部署、升级及认证，应用环境都保持高度一致性。

应用信息管理。以列表形式显示集群中每台设备上安装的应用软件信息，包括软件的名称、图标、安装时间及版本号。

应用监控管理。全程监控日常工作中，用户容器桌面应用资源占用情况，如CPU、GPU、内存，并进行可视化展示。

应用报警管理。确保应用程序在良好的运行状况下运行，并且不会影响到其他用户使用。

应用时长统计。后台统计、远程统计。

应用故障接管。集群内部或服务器之间实现数据同步与应用故障接管。

2) 交付管理

用户账户信息管理。实现灵活安全的用户账户管理，包括添加或删除账号，修改用户账号名称及密码等。

企业组织架构管理。按企业组织架构进行分组管理和分级管理，支持灵活的设置角色，并分配给角色相应的权限。

多级结构权限划分。按照企业组织架构对员工的管理权限实行多层分级管理，每层分配不同的权限控制用户范围，实现多元化综合结构化管控。

桌面模板分组。可按照企业组织架构划分，进行模板的分组管理，一次性批量交付大量一致性的容器应用环境，使管理流程更简捷高效。

桌面模板批量交付。敏捷快速的桌面交付服务，交付的时间只需几秒钟。

3) 资源管理

资源监控管理。实时监控日常设备运行的资源状态情况，包括CPU、GPU、内存、硬盘。

资源报警管理。无人值守的环境下，仍能实时掌握全网节点的运行状态。

数据集中存储管理。本地不保存任何数据，数据存储在云服务器中，集中管理措施提高数据的可靠性、可用性和有效性。 

4) 安全管理

安全网关。保障应用交付平台内部稳定运行，为远程图形图像、音频视频提供问题加密的数据传输通道。

VPN专线。企业内部之间建立专线，实现异地组网，进行协同办公。

网络行为管理。规范企业用户网络使用行为，提供应用黑白名单、应用协议控制、网址浏览控制、MAC访问控制。

流量分配管理。基于DPI的流量识别机制，全面提升协议识别速度，精细化管控流量，可以合理利用带宽资源，做到智能化流量分配。

四、典型经验提炼

（一）具体措施和成效

1、解决方案应用成效

2020年疫情防控期间，兴和云网切实贯彻国家疫情防控相关政策要求，积极捐助广大中小企业复工复产。兴和云网早在疫情期间2020年2月3日即启动内部远程办公，组织省内外70%员工积极投入到抗击疫情的公益活动之中。在疫情防控和复工复产中牢记初心使命，勇于担当作为，为疫情防控阻击战和统筹经济社会发展作出积极贡献。

公司兴和工业设计仿真云平台，免费捐助湖北省内中小企业使用。目前该平台正在帮助包括：汉江重工、科林化工、库曼机器人、天喻软件、远大制药、浪尖集团、天晔设计、惠木科技、恩硕科技、智动时代、湖工大机械学院、武汉大学超算中心等多家中小企业实现远程科研、办公或复工复产。

l 进入湖北省经信厅“新冠肺炎疫情期间可供免费使用的云产品和服务目录”

l 进入武汉市经信局“企业信息化服务助力企业复工复产共渡难关应用指南”

l 今日头条：兴和云网远程设计办公系统捐助企业有序复工复产

l 湖北省水利厅设计院：“隔离”下的坚守高性能工业设计云平台

l 湖北工业大学：封城隔离BIM云端设计为您解除燃眉之急

l 襄阳职院远程实训教学树立全省智慧教室新标杆

l 武汉软协公益大讲堂2020年武汉新工科联盟抗击疫情公开课

l 2020年1月，公司做为技术牵头方，成功取得中国工程院“推动超算云平台系统建设服务智能制造战略研究”科技立项资格，与航天科工集团706研究所、航天云网合作研发国产自主可控设备及替代解决方案，并打造高性能计算工业设计云技术产品。

2、解决方案推广计划

l 主要专业领域解决方案

制造行业3D工业设计仿真云平台解决方案

建筑行业BIM协同设计云平台解决方案

高教行业新工科开放教学实训平台方案

l 主要应用场景

制造工业企业

工业行业平台企业

建筑设计施工企业

高校工科院系实训中心

智能制造产业园区

l 主要推广计划

通过与中国电信天翼云及制造业龙头企业，共建行业公共云或企业云，正在合作企业有航天云网、中铁十一局、科林化工集团等、下阶段目标合作项目有宝武集团武钢大数据产业园、东风汽车星联智云工业互联网平台、贵阳振华集团工业互联网平台等。

（二）借鉴意义

一、主要经济、社会效益

2.1设计上云是工信部工业互联网建设第一阶段的重点目标，特别是产疫情后发改委、网信办推进“上云用数赋智”。工业设计云将缩减设计周期30%—45%，生产效率提高25%—60%，成本降低10%—30%，用工减少30%—60%。

2.2湖北省“万企上云”目标：2020 年全省新增上云工业企业3 万家，培育国内领先的平台服务商3-5家、工业互联网平台10个。

2.3航天科工航天云网工业互联网平台为首个国家级工业互联网平台，注册用户已超过270万户，遍布全球202个国家和地区。

2.4宝武集团“一体两翼”战略，钢铁业主体、绿色智慧制造和钢铁生态圈平台化服务两翼，建设“东湖网谷”创新产业园区。

2.5东风汽车星联智云工业互联网布局智慧汽车和智慧出行两大领域，建设国家顶级节点汽车产业供应链标识平台。

公司研究超算技术面向工业设计云服务模式和仿真应用的技术体系和实现模式。针对工业设计工具上云，研究制造企业实现设计工具上云的关键技术需求与具体途径，突破工业设计云服务化的关键瓶颈。

研究工业设计模型库、零件库、标准库建设与推广，研究工业设计工具面向不同领域、不同应用场景的使用模型。立足湖北，面向全国，针对各种类型制造企业的设计需求、各类不同园区的。应用方式，研究行业性、专业性、区域性等企业的共性需求和个性特点。