達(dá)索系統(tǒng)：用數(shù)字化技術(shù)為航空企業(yè)加速

撰文/齊健

起源于航空領(lǐng)域的達(dá)索系統(tǒng)，自1981 年成立以來，一直把航空航天作為重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)和商業(yè)領(lǐng)域。在今天，中國蓬勃發(fā)展的航空航天業(yè)務(wù)已經(jīng)在全球市場中占據(jù)了主導(dǎo)地位，據(jù)達(dá)索系統(tǒng)航空航天與國防行業(yè)副總裁David Ziegler介紹，中國民用航空領(lǐng)域的業(yè)務(wù)占全球市場份額的三分之一，無論是市場形態(tài)還是研發(fā)模式都呈現(xiàn)出令人振奮的新趨勢，同時也面臨著諸如項(xiàng)目復(fù)雜性增長、交付周期不斷提升等嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

控制航空航天領(lǐng)域的生產(chǎn)運(yùn)行成本

飛機(jī)的生產(chǎn)運(yùn)行成本控制是航空航天企業(yè)在市場中面對的主要問題，達(dá)索系統(tǒng)針對設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)維推出了多項(xiàng)相關(guān)的解決方案。其中包括創(chuàng)成式設(shè)計(jì)、基于數(shù)字雙胞胎的IoT 運(yùn)維系統(tǒng)、基于DELMIA 的供應(yīng)鏈管理軟件QUINTIQ以及Market Place 平臺。

輕量化設(shè)計(jì)對于航空商用飛機(jī)的制造商來說非常重要，國內(nèi)外很多大型OEM 廠商對此都十分關(guān)注。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中應(yīng)用了人工智能，改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，利用軟件中的數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)和智能算法找到最佳的設(shè)計(jì)方案，并提前考慮制造工藝設(shè)計(jì)的要素，在設(shè)計(jì)階段對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在滿足結(jié)構(gòu)需求的情況下，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并利用增材制造完成這些異形難加工產(chǎn)品的最終生產(chǎn)。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)和增材制造技術(shù)的結(jié)合可以大幅提高飛機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的效率，降低研發(fā)和生產(chǎn)成本，提高飛機(jī)性能。

在飛機(jī)運(yùn)維方面，達(dá)索系統(tǒng)推出的飛機(jī)的持續(xù)試航（Keep them Operating）行業(yè)解決方案，通過數(shù)據(jù)挖據(jù)與分析產(chǎn)品EXALEAD，可以監(jiān)控飛機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，構(gòu)建3DEXPERENCE 數(shù)字雙胞胎，不僅對單架飛機(jī)，還可以對整個飛機(jī)艦隊(duì)、乃至整個飛機(jī)機(jī)場內(nèi)的所有飛機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。采用IoT 技術(shù)獲取信息，進(jìn)而圍繞這些信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，不僅實(shí)時地看到飛機(jī)和艦隊(duì)的運(yùn)行情況，還可以提前知道飛機(jī)哪個地方發(fā)生狀況，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)，提高飛機(jī)運(yùn)維效率，控制成本的最新手段。

在供應(yīng)鏈優(yōu)化層面，航空企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)主要有兩個。首先，如何在供應(yīng)層找到瓶頸，按需實(shí)現(xiàn)零件供應(yīng)和供貨。達(dá)索系統(tǒng)提供基于DELMIA 品牌的坤帝科（QUINTIQ）找到供應(yīng)鏈制造過程中的需求，解決零部件制造和裝配過程中供應(yīng)鏈方面的挑戰(zhàn)。其次，優(yōu)化供應(yīng)商和OEM 之間的協(xié)同，達(dá)索系統(tǒng)在3D 體驗(yàn)平臺中提供了供應(yīng)鏈規(guī)劃能力，幫助供應(yīng)商和OEM 廠商共享設(shè)計(jì)、零件供應(yīng)情況，并利用基于3D體驗(yàn)平臺的Market Place，在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上增加零件供應(yīng)效率，所有的零件都可以基于Market Place 管理，供應(yīng)商可以把零部件設(shè)計(jì)放到Market Place 上，OEM 可以發(fā)現(xiàn)需要的零件或者裝配件，直接拿過來使用；接下來至于這個零件誰能夠制造，再通過Market Place 定位制造的供應(yīng)商。面向設(shè)計(jì)、制造供應(yīng)商和OEM 的零部件Market Place，目標(biāo)就是針對零部件打造像亞馬遜那樣成熟的市場，實(shí)現(xiàn)在OEM 和供應(yīng)商之間更好利用知識，把產(chǎn)品做得更好。達(dá)索系統(tǒng)主導(dǎo)的Market Place，是一個開放的架構(gòu)，從根本上改變了游戲規(guī)則。具體而言，以前的方式是OEM 把訂單分包給供應(yīng)商，供應(yīng)商再設(shè)計(jì)、制造和交付；現(xiàn)在通過開放式的Market Place，讓供應(yīng)商主動把設(shè)計(jì)放上去，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全球設(shè)計(jì)和全球制造的目標(biāo)。

基于模型的復(fù)雜系統(tǒng)工程

隨著航空技術(shù)的發(fā)展，航空系統(tǒng)的復(fù)雜程度也越來越高，空客A320 在設(shè)計(jì)過程中需要關(guān)注的指標(biāo)參數(shù)大概在15000個左右，但到了設(shè)計(jì)A350 雙通道飛機(jī)時，指標(biāo)參數(shù)則是A320 的30 倍，達(dá)到了450000 個以上。對于飛機(jī)的OEM 廠商來說，需要跟蹤所有的需求和參數(shù)指標(biāo)，從需求開始一直到設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和維護(hù)。這樣的要求，按傳統(tǒng)的方式很難實(shí)現(xiàn)，這就需要基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）把整個的過程管控起來。

需求跟蹤的一個重要作用是鏈接聯(lián)合仿真和虛擬試驗(yàn)，尤其是針對比以前情況更加復(fù)雜的系統(tǒng)而言，所需要的虛擬手段會更多。換言之，有這么多需求和參數(shù)集中在一起，需要軟件有更加豐富的手段對它進(jìn)行仿真，構(gòu)建更好的方案。

提升初創(chuàng)企業(yè)的創(chuàng)新能力

達(dá)索系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了為航空航天領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)提供幫助的解決方案。為這樣的企業(yè)提供柔性的基于云平臺的解決方案，給這些初創(chuàng)公司提供高性價比且可以快速部署的工具，為他們創(chuàng)造與大型OEM 競爭的平臺。

在范堡羅國際航空展上推出面向航空航天和國防行業(yè)的最新行業(yè)解決方案體驗(yàn)“Reinvent the Sky”?；谶_(dá)索系統(tǒng)的3DEXPERIENCE 平臺，“Reinvent the Sky”能夠加速輕型飛機(jī)和無人機(jī)從概念到工作原型的開發(fā)過程。達(dá)索系統(tǒng)正在幫助初創(chuàng)公司、市場新進(jìn)者和小型原始設(shè)備制造商打造可持續(xù)的空中交通體驗(yàn)，進(jìn)而在當(dāng)今的工業(yè)復(fù)興中掀起航空市場的變革。

“Reinvent the Sky”專為初創(chuàng)公司、市場新進(jìn)者和小型OEM 廠商量身打造，初創(chuàng)企業(yè)Joby Aviation 和飛鯨都采用了“Reinvent the Sky”解決方案。初創(chuàng)企業(yè)利用達(dá)索系統(tǒng)解決方案，全面支撐了飛機(jī)從早期概念設(shè)計(jì)一直到最后生產(chǎn)、取證和交付客戶的整個過程。因?yàn)槭腔谠破脚_，另外一個方面的優(yōu)勢是可以快速得到達(dá)索系統(tǒng)最新的軟件，軟件可以在云平臺上面快速部署，同時云平臺的維護(hù)通過達(dá)索系統(tǒng)公司來進(jìn)行管理，這就意味著客戶可以快速采用達(dá)索系統(tǒng)的最新軟件和部署更新，確保達(dá)索系統(tǒng)提供的創(chuàng)新解決方案直接給到客戶。讓他們能夠在統(tǒng)一、安全的標(biāo)準(zhǔn)化云環(huán)境中利用可擴(kuò)展的方式訪問數(shù)字化設(shè)計(jì)和仿真應(yīng)用，并迅速方便地進(jìn)行部署。多學(xué)科團(tuán)隊(duì)實(shí)時協(xié)作，以完成各項(xiàng)需求的定義工作，確保從初始概念到制造的可追溯性，訪問和重復(fù)利用通用流程與部件，盡早制定決策，并減少差錯。

后記：

David Ziegler 表示，達(dá)索系統(tǒng)希望通過自身的數(shù)字化解決方案和部署經(jīng)驗(yàn)，縮短虛擬與現(xiàn)實(shí)之間的距離，最大化利用數(shù)據(jù)智能、社區(qū)協(xié)同環(huán)境，同時將供應(yīng)鏈納入到統(tǒng)一價值體系，幫助企業(yè)徹底解決創(chuàng)新過程中面臨的各種障礙。最大程度上幫助中國航空航天企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，助力中國航空航天企業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。