ARJ21新支线飞机研制数字化应用与展望

ARJ21飞机研制采用虚拟产品开发管理(VPM)系统和协同产品商务技术(CPC)系统,建立了面向国内4个制造厂、国际19家供应商的协同飞机设计制造平台,实现了国家重点型号ARJ21飞机的跨企业、跨地区、跨国界的多厂所联合协同设计研制,代表着我国数字化技术应用的先进水平.     

精益研发渐行渐近

近年来,复杂产品研发已经成为制约企业产品创新的瓶颈之一.现有的产品研发模式已经无法满足当今高度综合化,协同化和全程化的研发需求.项目延期和成本超支的现象屡有发生.重构既有研发流程、打造新的研发平台、实施精益研发的呼声在业界日渐高涨.在航空航天领域里,产品研发还存在诸多问题,如目前支持集成、协同以及多单位协同与并行研发...     

关于MBD技术在我国航空制造企业应用的几点思考

航空复杂产品在产品设计上具有产品结构复杂、设计更改频繁、零部件数量庞大、材料种类繁多等特点;在产品制造上具有工艺专业种类多、加工／装配工艺复杂、制造流程长、零部件配套关系复杂等特点;在管理上具有工程更改频繁、供应链复杂、协作协同复杂、产品质量要求高、按架次管理等特点,并且航空复杂产品在其产品生命周期涉及到多产品、多企业、多部门、多业务之间的复杂协作.随着市场竞争的加剧和全球化,航空复杂产品制造企业在不断缩短制造周期和提高资源利用率的同时,更加趋向于设计、工艺与制造过程以及整个供应链的紧密协同.     

空间多刚体系统编队及姿态的协同综合控制

针对由多个非线性系统组成的多子系统的协同控制问题,给出了一种基于输出反馈的协同控制律的设计方法,并将其应用于空间多个刚体的编队控制和姿态的协同控制系统中,给出了空间多刚体系统编队控制及姿态协同控制问题有解的充分条件,设计了多刚体编队及姿态稳定的协同综合控制律。仿真结果表明,这种控制方法是有效的、可行的,所设计的控制器能够使整个刚体系统在空间运行过程中保持一定的队形,并且同时稳定控制描述各个刚体系统姿态的四元数。     

航空发动机数字化协同平台建设

从航空发动机的产品设计、工艺规划到产品制造是一个紧密联系的业务过程,我国航空发动机行业的特点是设计和制造分别由不同的单位来完成,并且各自有一套不同的管理方式和系统环境,为了保障研制过程的顺畅,实现对产品的全生命周期管理,建立产品数字化设计／制造协同平台是完全必要和必需的.     

面向产品协同设计的群体决策支持系统

日前 ,国防科工委对西北工业大学计算机系研制的“面向产品协同设计的群体决策支持系统”进行了科技成果鉴定。鉴定委员会一致认为 ,该项目建立了群体决策支持系统的系统结构 ,实现了模型库 /知识库、数据库的系统集成和过程控制 ,并以实际型号设计为背景 ,实现了产品协同设计、仿真的全过程。该项目开拓了产品协同设计及决策支持系统研究的新技术途径和应用方向。在本领域内 ,该项目设计合理 ,性能优越 ,实用性强 ,技术上达到了国际先进水平。面向产品协同设计的群体决策支持系统@郭明     

PDM技术在机械可靠性设计分析中的应用研究

多领域工具集成是复杂产品虚拟样机设计仿真需要解决的技术问题之一.提出了一个面向服务集成、具有良好开放性、基于标准的、即插即用的机械可靠性设计分析多领域工具集成平台,以及基于产品数据管理(PDM)技术的机械可靠性设计分析虚拟样机体系结构.讨论了如何面向模型数据管理实现设计和协同分析过程中CAD/CAE工具与PDM的综合集成.最后,以某空间结构锁系可靠性设计分析为例,简要介绍了基于CAD/CAE工具的机械可靠性一体化设计、分析方案,以及如何采用应用封装技术实现基于PDM的机械产品可靠性协同建模和分析.     

大型商用飞机协同研制中的费用及进度管理

大型商用飞机具有设计难度高、研制周期长、项目风险大的特点,采用多家单位联合的方式进行研制是必然趋势。在分析波音、空客的协同管理成功经验的基础上,对商用飞机的协同研制管理存在的费用进度收益进行分析,并对我国大型客机研制中的协同环境下的费用和进度管理问题进行了探讨。     

多学科优化技术在空间结构锁可靠性设计分析中的应用

 多领域协同建模仿真是复杂产品虚拟样机设计分析需要解决的关键技术问题之一。利用CAD/CAE工具搭建的空间结构锁多柔体虚拟样机模型,综合考虑了强度、动力学、空间环境影响等因素,在协同设计分析和协同建模仿真的基础上,开展了基于可靠性的多学科协同设计分析。并深入讨论了协同建模仿真实现中的数据综合、过程综合等关键技术。通过多学科协同设计分析和建模仿真,找到了空间结构锁的可靠性薄弱环节,并结合多学科优化技术,实现了空间对接锁基于可靠性的设计优化,进一步提出了通用的复杂机电系统基于可靠性的多学科设计优化方案,并开发了能协同三维建模工具（如PROE）,有限元分析工具（如MSCPATRAN,NASTRAN,ANSYS）和动力学分析工具（如MSCADAMS）进行复杂机电系统可靠性分析的通用工具平台ARAMS。     

虚拟企业基于STEP的三维协同设计研究

通过对基于网络的协同设计结构进行深入的分析,确定了以各种典型CAD系统为设计支撑平台,以STEP交换文件作为信息传递的方式,利用NetMeeting对整个协同设计小组进行管理的三维协同设计系统结构。可以实现各协同设计者对产品数据的实时共享,使设计从传统上的“人-机”交互转变到设计者之间的“人-人”交互。能够充分利用现有资源、缩短产品的研发周期,从而实现异地基于三维、声音、视频的协同设计。     

多企业联合飞机研制环境下设计数据的发放接收应用

在多厂所异地联合进行飞机研制的业务模式下,基于协同研制平台的设计数据发放接收有效管理,突破了原来传统数据发放接收模式下带来的各种障碍,确保了设计数据在飞机设计单位达到成熟状态以后,能够在工作流程控制下,准确快速地传递到制造单位,并能方便制造单位各相关业务部门对这些数据的查询、浏览和使用。     

协同研制模式下的PDM系统架构研究

民机研制一般采用主研制商和供应商的模式.此种模式对数字化条件下的协同研制方式、数据管理方式、系统安全性提出了更高的要求.国际上先进制造企业主要通过建立PDM (PRODUCT DATAMANAGERMENT)系统来进行产品的数据管理和工程协同.国内民机研制主体是研发、制造、客服等单位,供应商包括系统供应商和机体供应商等,参与协同研制的单位众多,数据交换量大且协同工作频繁,如果将研制相关工程数据存储于各个单位自身的数据管理服务器中,无疑会给数据源管理和流程管理带来混乱,所以需要规划、构建一套基于多单位协同研制模式下的PDM系统,以保证项目研制管理的有序进行.     

产品数字化创新开发网络支持系统的构建与应用实例

产品数字化创新开发网络以Web网络环境为依托,研究产品在其生命周期内的规划、设计、制造等过程的网络化协同,旨在尽量缩短产品上市时间,降低费用,最大程度地满足用户的个性化需求。它为企业提供支持产品快速设计和制造优化的集成化产品协同与制造系统,是一种战略性的思想方法     

基于MBD和多Agent的飞机构件工装协同设计系统开发

面向飞机构件工装协同设计的需求,研究了基于MBD和多Agent的飞机构件工装协同设计的方法,给出了用于飞机构件工装协同设计的工装MBD模型和工装非几何信息的模板,搭建了基于MBD和多Agent的飞机构件工装协同设计框架,分析了飞机构件工装协同设计时各Agent间的协同通信流程,并基于JADE平台开发了飞机构件工装协同设计系统。     

基于工作流的协同设计系统应用

设计行业中需要各方面协同工作，而协同工作过程中流程较多，因此将协同设计和工作流技术相结合。利用JSP脚本语言和0RACLE数据库开发了一个基于工作流的协同设计系统。经实践应用，本系统为设计行业提供一个统一的、协同的工作环境，有利于提高设计单位的设计质量和效率。     

贵州贵航飞机设计研究所

中航工业贵州贵航飞机设计研究所(简称"贵航所")是以设计歼击机、教练机、通用飞机和无人机为产品的综合性科研设计单位。贵航所技术专业齐全,设有10多个设计研究室和试验室,建有3套网络系统,全面解决飞机设计研究的数据外形、各系统设计等一系列问题,实现设计与工艺的共享。     

基于航空发动机协同研制平台的标准件库管理

探讨了在航空发动机协同研制平台环境下,各产品参研单位构建标准件模型数据库,并进行平台内数据共享及动态管理的相关规定,包括各级标准件模型的创建、更改、导入等内容,并设计了各种不同主模型数据所有权的情况下增加标准件规格模型的工作流程。     

基于MBD技术的三维工艺设计与现场可视化生产

基于模型定义(Model Based Definition,MBD)是一种新的产品数字化定义技术,用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息,详细规定了三维实体模型中产品定义、公差的标注规则和工艺信息的表达方法,三维实体模型成为生产制造过程中的唯一依据. 波音公司787客机采用了"基于模型的产品定义"技术,实现了产品关联设计、通过建立全球协同平台(GCE)实现了与合作伙伴协同研制,这彻底地改变了研制流程、研制方法和飞机研发模式.新飞机工程全面应用MBD技术,采用多厂所异地协同的研制模式,为航空产业的跨越发展提供了难得的机遇.     

飞行控制系统的快速原型设计

飞行控制系统设计是一个涉及控制、机械、电子和计算机等多个分系统的复杂系统工程,需要进行多学科、多专业的协同设计,虚拟样机技术从建模和仿真分析等多个方面为协同设计提供了技术和方法上的支持,而快速原型设计是基于虚拟样机的,快速生成物理样机的一种技术,可以看作是我国现阶段虚拟样机技术应用的一个廉价快速的替代方案。介绍了快速原型设计的概念,针对飞行控制系统的快速原型设计,讨论了与其有关的设计仿真软件、关键技术和实施方法。     

飞机构型管理中的产品结构分解研究

飞机的设计与制造是一项宏大的系统工程,它的研制周期长、技术复杂、研制费用与风险高,并且要求多部门协同参与,同时它也会带来大量的产品数据的管理。借鉴目前欧美飞机制造商普遍采用的模块化设计思想,从构型管理的角度研究了产品结构分解和管理方式,同时结合我国民机发展的特点将产品结构划分为装配结构树、系统结构树和制造结构树。