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SimManager成功案例-European Union的CRESCENDO项目

作者:Simwe    来源:MSC    发布时间:2013-02-04    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

为应对绿色航空、低碳安全飞行的市场需求,进一步改善客户对产品的满意度,降低研发成本,缩短产品上市时间,提升产品质量成为全球飞行器制造商角逐未来航空市场份额的唯一出路。为实现这一目标,加强泛企业环境下飞机多学科系统集成和整机数字建模协同能力,减少对物理试验的依赖,加快产品研发流程,由欧盟委员会资助,空客公司主导,来自13个国家的59个合作伙伴及科研机构团队跨地域协作,发起了基于仿真驱动设计优化理念的鲁棒式飞行器协同设计应用科研项目---CRESCENDO(Collaborative and Robust Engineering using Simulation Capability Enabling Next Design Optimisation)。

该项目隶属于欧盟第七框架计划面向航空及航空运输行业的第二级别(集成项目)资助项目的之一。项目启动时间为2009年,历时3.5年,累积投入55M欧元,完成17项场景测试,发布超过50多项出版物。

CRESCENDO项目主要用于应对泛企业联盟环境下日益复杂的飞机复杂大系统研发过程的较为落伍的研发模式带来的技术协同瓶颈问题。这主要体现在以下几个方面:

 产品复杂化带来的新技术对产品可靠性的权衡研究;
 跨地域跨企业多团队的业务协同与企业文化差异化的冲突;
 基于企业智力资产保护策略的业务协同机制;
 多学科领域的仿真分析应用协同;
 适航认证方面的虚拟认证技术深化应用;

为解决飞机型号设计过程中遇到的瓶颈问题,来自CAD/PLM原厂商、CAE厂商以及几大飞机OEM(Airbus,...)、发动机制造商(Rolls-Royce, …)、设备供应商、高校科研机构和合作伙伴等多方面进行深入探讨和技术攻关,建立起一套面向行为式数字样机技术实现从初步设计到详细验证和认证全生命周期的管理机制;并通过对异构环境数据共享和交换行为的规范以及多信息系统的集成应用,消除企业间PLM/SDM信息平台孤岛化现象;并在知识产权保护的同时,把集成仿真分析模型及结果到已有设计方案的设计空间中,以仿真分析验证设计的可靠性、优化已有设计方案,并指导规划试验内容;通过对成熟仿真分析应用的固化,实现仿真分析能力的提升;充分利用信息化平台技术实现对飞机设计过程中每个设计环节的输入输出及方法实现追溯和审计,从而建立起基于仿真驱动设计的协同能力。

在以上五个方面的应对措施中,核心的技术内容是面向飞机多学科仿真全生命周期的行为式数字化样机技术---Behavioral Digital Aircraft(以下简称"BDA")。与原有功能性样机设计模式不同的是,行为式数字样机建模模式更注重飞机在执行不同飞行任务时所体现的整体效能;这在设计研发过程中则体现为在各个功能性学科模型的基础上抽象出另一层面向整体系统效能的设计模型,并利用成熟的权衡研究工具对已有的设计方案进行局部功能性和飞机整机性能探优;在信息共享和交换方面,通过对飞机全生命周期内设计信息采用统一的语义描述,并利用标准化数据交换接口来实现异构信息平台下的知识共享和交换;

由于飞机项目设计周期较长,在学科方面涵盖结构、气动、电子、液压、控制、材料、运动等各类学科,在设计流程方面涉及不同地域不同团队之间的业务协同;因此在PLM体系下仅仅基于复杂项目的工作流业务审计以及结果性数据管理的信息化平台管理模式远不能满足对设计过程品质的监控。如何追溯已有设计方案的产生过程,并对每个设计活动的输入输出进行审计,是解决复杂大系统型号研制的重要的内容。由于飞机设计过程中采用了较多的不同学科的虚拟仿真分析技术,而分析的质量一直受制于各个团队的经验水平,因此虚拟分析质量的审计成为未来飞行器设计质量管理的核心内容。CRESCENDO项目探索的主要目的之一就是在基于传统PLM解决方案进行设计过程监控的基础上,对设计过程中的每个数值分析活动能够在飞机系统设计的全生命周期内实现过程质量审计。通过严谨缜密的软件厂商评估,最终采用基于来自全球领先的CAE软件服务商MSC.Software的仿真数据和流程管理解决方案进行管理。

借助MSC.Sofetware在航空/航天行业拥有近半个世纪的虚拟仿真分析管理经验,CRESCENDO项目充分考虑来自各个学科分析的分析流程的灵活性和动态性,对已验证的分析方法以组件的方式进行固化,基于MSC.Software的SimManager产品,完成对每个分析活动的输入输出以及每个分析数据的上下文关系进行谱系追踪,借助对每个分析活动的交付物质量的状态信息,项目主管不但可清晰地监控/重演每一个分析环节,还可子在具体的项目中不断完善分析方法适应性评估;增强学科分析能力的成熟度;并利用其平台产品灵活的扩展性,对各类学科模型的语义描述规范,作为统一的数据交换接口与异构信息化平台进行交互。因此采用这种方式的另一个好处就是在保证各团队知识产权的基础上能都对各类学科模型的关键信息进行统一描述,避免因企业文化差异/学科壁垒导致的信息不畅。

关于BDA技术详细信息请参看下一期内容--来自CRESCENDO项目核心理念BDA架构技术及应用。

关于欧盟框架项目:欧盟框架项目(Framework Programme,简称FP),作为当今世界上最大的官方科技计划之一,主要以国际前沿和竞争性科技难点为主要内容;该活动由欧盟委员会从1984年启动第一次框架项目以来,历经七个科技框架计划项目,为其在欧洲内外的多领域研究和合作的组织和创新方面起到了至关重要的作用。欧盟第七框架计划(7th Framework Programme,简称FP7)项目时间为2007-2013,主要从事环境、能源、信息通讯,航空运输,航天等十个领域的科技研究;累积总投入为487.70亿欧元,其中航空防务及运输行业达到41.6亿欧元。

   
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