達索系統：用數字化技術為航空企業加速

撰文/齊健

起源于航空領域的達索系統，自1981 年成立以來，一直把航空航天作為重點關注的技術和商業領域。在今天，中國蓬勃發展的航空航天業務已經在全球市場中占據了主導地位，據達索系統航空航天與國防行業副總裁David Ziegler介紹，中國民用航空領域的業務占全球市場份額的三分之一，無論是市場形態還是研發模式都呈現出令人振奮的新趨勢，同時也面臨著諸如項目復雜性增長、交付周期不斷提升等嚴峻的挑戰。

控制航空航天領域的生產運行成本

飛機的生產運行成本控制是航空航天企業在市場中面對的主要問題，達索系統針對設計、制造和運維推出了多項相關的解決方案。其中包括創成式設計、基于數字雙胞胎的IoT 運維系統、基于DELMIA 的供應鏈管理軟件QUINTIQ以及Market Place 平臺。

輕量化設計對于航空商用飛機的制造商來說非常重要，國內外很多大型OEM 廠商對此都十分關注。創成式設計在設計中應用了人工智能，改變了傳統的設計方式，利用軟件中的數據經驗和智能算法找到最佳的設計方案，并提前考慮制造工藝設計的要素，在設計階段對產品結構進行優化。在滿足結構需求的情況下，優化產品設計，并利用增材制造完成這些異形難加工產品的最終生產。創成式設計和增材制造技術的結合可以大幅提高飛機輕量化設計的效率，降低研發和生產成本，提高飛機性能。

在飛機運維方面，達索系統推出的飛機的持續試航（Keep them Operating）行業解決方案，通過數據挖據與分析產品EXALEAD，可以監控飛機的運行狀態，構建3DEXPERENCE 數字雙胞胎，不僅對單架飛機，還可以對整個飛機艦隊、乃至整個飛機機場內的所有飛機進行監控。采用IoT 技術獲取信息，進而圍繞這些信息和數據進行智能分析，不僅實時地看到飛機和艦隊的運行情況，還可以提前知道飛機哪個地方發生狀況，實現預測性維護，提高飛機運維效率，控制成本的最新手段。

在供應鏈優化層面，航空企業面臨的挑戰主要有兩個。首先，如何在供應層找到瓶頸，按需實現零件供應和供貨。達索系統提供基于DELMIA 品牌的坤帝科（QUINTIQ）找到供應鏈制造過程中的需求，解決零部件制造和裝配過程中供應鏈方面的挑戰。其次，優化供應商和OEM 之間的協同，達索系統在3D 體驗平臺中提供了供應鏈規劃能力，幫助供應商和OEM 廠商共享設計、零件供應情況，并利用基于3D體驗平臺的Market Place，在傳統基礎上增加零件供應效率，所有的零件都可以基于Market Place 管理，供應商可以把零部件設計放到Market Place 上，OEM 可以發現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 定位制造的供應商。面向設計、制造供應商和OEM 的零部件Market Place，目標就是針對零部件打造像亞馬遜那樣成熟的市場，實現在OEM 和供應商之間更好利用知識，把產品做得更好。達索系統主導的Market Place，是一個開放的架構，從根本上改變了游戲規則。具體而言，以前的方式是OEM 把訂單分包給供應商，供應商再設計、制造和交付；現在通過開放式的Market Place，讓供應商主動把設計放上去，進而實現全球設計和全球制造的目標。

基于模型的復雜系統工程

隨著航空技術的發展，航空系統的復雜程度也越來越高，空客A320 在設計過程中需要關注的指標參數大概在15000個左右，但到了設計A350 雙通道飛機時，指標參數則是A320 的30 倍，達到了450000 個以上。對于飛機的OEM 廠商來說，需要跟蹤所有的需求和參數指標，從需求開始一直到設計、制造、試驗和維護。這樣的要求，按傳統的方式很難實現，這就需要基于模型的系統工程（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合仿真和虛擬試驗，尤其是針對比以前情況更加復雜的系統而言，所需要的虛擬手段會更多。換言之，有這么多需求和參數集中在一起，需要軟件有更加豐富的手段對它進行仿真，構建更好的方案。

提升初創企業的創新能力

達索系統專門設計了為航空航天領域的初創企業提供幫助的解決方案。為這樣的企業提供柔性的基于云平臺的解決方案，給這些初創公司提供高性價比且可以快速部署的工具，為他們創造與大型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的最新行業解決方案體驗“Reinvent the Sky”。基于達索系統的3DEXPERIENCE 平臺，“Reinvent the Sky”能夠加速輕型飛機和無人機從概念到工作原型的開發過程。達索系統正在幫助初創公司、市場新進者和小型原始設備制造商打造可持續的空中交通體驗，進而在當今的工業復興中掀起航空市場的變革。

“Reinvent the Sky”專為初創公司、市場新進者和小型OEM 廠商量身打造，初創企業Joby Aviation 和飛鯨都采用了“Reinvent the Sky”解決方案。初創企業利用達索系統解決方案，全面支撐了飛機從早期概念設計一直到最后生產、取證和交付客戶的整個過程。因為是基于云平臺，另外一個方面的優勢是可以快速得到達索系統最新的軟件，軟件可以在云平臺上面快速部署，同時云平臺的維護通過達索系統公司來進行管理，這就意味著客戶可以快速采用達索系統的最新軟件和部署更新，確保達索系統提供的創新解決方案直接給到客戶。讓他們能夠在統一、安全的標準化云環境中利用可擴展的方式訪問數字化設計和仿真應用，并迅速方便地進行部署。多學科團隊實時協作，以完成各項需求的定義工作，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，達索系統希望通過自身的數字化解決方案和部署經驗，縮短虛擬與現實之間的距離，最大化利用數據智能、社區協同環境，同時將供應鏈納入到統一價值體系，幫助企業徹底解決創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降低生產成本，提高生產效率和生產質量，助力中國航空航天企業實現跨越式發展。