基于目標的協(xié)同設(shè)計是達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺的一種行業(yè)解決方案，使航空航天和國防客戶能夠按照規(guī)范、按時和按預算交付項目。從達索系統(tǒng)助力波音777第一架全三維設(shè)計開始，其在工業(yè)領(lǐng)域探索新技術(shù)理念及實施從未止步，達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺集概念、設(shè)計、仿真、制造和管理一體化平臺，實現(xiàn)了真正的協(xié)同設(shè)計。本文介紹了飛機研發(fā)過程中，在不同階段層次是如何利用達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺進行多專業(yè)系統(tǒng)開發(fā)的。
飛機系統(tǒng)架構(gòu)
整個項目社區(qū)人員都可以在完整的產(chǎn)品3D模型中查看、導航和搜索。每天有幾十個專業(yè)或系統(tǒng)進行協(xié)作，如機身金屬結(jié)構(gòu)、機身復合結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、流體系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和設(shè)備等。這些各專業(yè)之間通常有各自的目標，同時這些目標之間又存在沖突。所以，最終的目的是使多專業(yè)之間能夠達成妥協(xié)。
1、DMU審查
DMU是協(xié)作設(shè)計基礎(chǔ)，DMU為工程師提供了在完整飛機的背景下進行協(xié)作的能力。零件、子裝配和子系統(tǒng)的外形和尺寸在第一次就能夠以很高的精度裝配在一起。因此，在設(shè)計階段定義更加成熟的產(chǎn)品，可減少在制造時的問題。
DMU促進異地協(xié)作，供應(yīng)商提供了越來越多的價值。工程師分布在多個公司和多個地點，在產(chǎn)品的詳細設(shè)計階段，每天都有成百上千的人在進行產(chǎn)品的詳細設(shè)計工作。例如在空客A350 XWB中，每天大約有3000名設(shè)計師在DMU環(huán)境中工作。
DMU不僅僅建立產(chǎn)品的物理表示，除了3D，通過在DMU中添加顏色、管理顯示/隱藏、添加三維標注等，可以表達很多相關(guān)信息。
DMU的實時性，有時企業(yè)會在獨立的機器中進行DMU評審。需要從PLM平臺中提取數(shù)據(jù)然后再重構(gòu)，過程比較繁瑣和痛苦。然而到了評審時，拿到的DMU數(shù)據(jù)可能不是完整的或最新的?；谶_索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺的DMU評審，可以利用產(chǎn)品屬性和配置標注等，為所有協(xié)作用戶提供實時查看產(chǎn)品數(shù)據(jù)的體驗。
因此，DMU旨在創(chuàng)建一個虛擬的設(shè)計辦公空間，可以包括來自多個地點的不同的設(shè)計和非設(shè)計活動。在整個開發(fā)生命周期中，DMU都可以作為參考。
2、系統(tǒng)架構(gòu)導航和追溯
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺可以方便的瀏覽整機系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)和子系統(tǒng)（電氣、流體、暖通等）從高層級組織，向下關(guān)聯(lián)到詳細的組件。在平臺中，可以很直觀的導航系統(tǒng)架構(gòu)組件之間的鏈接。例如，查看需求關(guān)聯(lián)的邏輯對象和空間占位模型中的三維對象。根據(jù)用戶需要，可以自頂向下瀏覽，也可以自底向上瀏覽。
負載分析
仿真對于加速設(shè)計收斂、預測產(chǎn)品行為和調(diào)整重量KPIs至關(guān)重要，仿真還可以大大減少昂貴且耗時的物理測試次數(shù)。飛機中的機翼、起落架、艙門等的許多組件是可移動部件，此類部件需要進行運動學仿真，以檢查運動行為是否正確。
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺提供了可以同時瀏覽大裝配數(shù)據(jù)（如飛機部段）以及瀏覽復雜的運動仿真的能力。
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺具有多種仿真能力，例如結(jié)構(gòu)、流體、噪聲、電磁仿真等，這些仿真都具有逼真的3D渲染。
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺支持在整個項目開發(fā)過程中，在大量的物理結(jié)構(gòu)上的迭代應(yīng)力研究。無論什么樣的仿真，達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺都可提供訪問相關(guān)需求和系統(tǒng)追溯的能力。
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺提供單一數(shù)據(jù)源，使得CAD數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)保持了連續(xù)性，可有效提高研發(fā)效率。
子系統(tǒng)工程（起落架）
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺提供了開發(fā)復雜系統(tǒng)項目的獨特能力，例如在“起落架”子系統(tǒng)的設(shè)計過程中，結(jié)合了SAM（空間分配模型）的使用，以及數(shù)據(jù)具有追溯能力的RFLP（需求、功能、邏輯、物理）設(shè)計方法。所有這些數(shù)據(jù)的訪問和導航都可以在網(wǎng)頁端同一個看板（Dashboard）上完成。
1、系統(tǒng)可追溯性
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺的“系統(tǒng)可追溯性”可以很方便的了解子系統(tǒng)的相關(guān)需求、功能描述和邏輯架構(gòu)。點擊“系統(tǒng)可追溯性鏈接”可以進入子系統(tǒng)節(jié)點，每個子系統(tǒng)節(jié)點可以通過點選進行擴展，以訪問子級內(nèi)容。只需單擊需求條目，就會自動在右側(cè)展示關(guān)聯(lián)的功能和邏輯組件。
這種影響分析可以在任何級別的任何元素上進行，因為系統(tǒng)可追溯性是在任何方向上工作的（父到子和子到父）。例如，選擇一個邏輯組件，可以找到父邏輯節(jié)點、功能和需求。系統(tǒng)可追溯性尤其在復雜產(chǎn)品和系統(tǒng)的開發(fā)過程中可帶來重要的價值，以確保所有需求都得到滿足和實時檢查。
2、運動學仿真
在起落架設(shè)計中，運動學是一個非常重要的活動，因為許多組件在一個非常緊湊的空間中移動，并且在起落架內(nèi)部的部件之間，以及與它的環(huán)境之間可能發(fā)生碰撞。達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺針對大型裝配體DMU可以在任意時候進行實時復雜運動學仿真。
多專業(yè)設(shè)計（起落架）
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺具有飛機多學科多專業(yè)協(xié)同開發(fā)的能力，如管路系統(tǒng)設(shè)計、電氣系統(tǒng)設(shè)計和復合材料設(shè)計等。
1) 管路系統(tǒng)設(shè)計，例如飛機起落架液壓系統(tǒng)，通過RFLP的邏輯層可以設(shè)計管路原理圖自頂向下子系統(tǒng)之間，以及子系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備之間的邏輯連接。物理層可以設(shè)計管路空間占位和管子與附件之間的詳細連接。邏輯層與物理層之間還可以相互追溯和一致性校驗。管子和管附件可以按行業(yè)或企業(yè)標準進行定制。
2) 電氣系統(tǒng)設(shè)計，例如飛機起落架電氣系統(tǒng)，同樣，通過RFLP邏輯層設(shè)計電氣原理圖、接線圖。物理層可以設(shè)計電氣設(shè)備和線束空間占位，以及線束內(nèi)部組件之間電氣連接。
3) 復合材料設(shè)計，例如飛機起落架疏水閥是復合材料部件，定向纖維材料應(yīng)用于創(chuàng)造一個剛性部分，能夠吸收機械應(yīng)力。
材料存儲在達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺中，在整個復合材料設(shè)計過程中可考慮材料特性，尤其是鋪層堆疊和纖維取向。
鋪層堆疊可以在任何時候進行分析。它有助于理解每個方向的層數(shù)、順序、芯的位置等等。設(shè)計人員可隨時更改壓實順序和層數(shù)。
使用剖切功能性進行鋪層審查，有助于檢查鋪層是否被正確定義和重新限制。
4) 復合材料成型，可以模擬每層纖維在成型階段（制造）的行為，有利于驗證制造過程的設(shè)計質(zhì)量。
5) 優(yōu)化裝配，可以找到數(shù)據(jù)庫中存在的類似部件，從而優(yōu)化組裝，這可以根據(jù)項目優(yōu)先級（定價、重用的最大化、最佳解決方案等）的不同標準來實現(xiàn)。
首先，在統(tǒng)計儀表板上導航，顯示每個項目的部件數(shù)量、更改等信息。
然后，可以通過選擇起落架部件來開始“類似部件”的搜索，呈現(xiàn)出的類似部件相關(guān)的信息。例如，可以將查詢細化為僅獲取“標準”部件。
最后，設(shè)計師要決定裝配中是否應(yīng)包括該零件。
操縱面機電工程
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺可以很容易地專注于特定的系統(tǒng)，在3D產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上導航，構(gòu)建與其他設(shè)計師共享的3D評論，并回放之前創(chuàng)建的運動學仿真。比如機翼上的襟翼等復雜系統(tǒng)，顯然是由需求（空氣動力學、壓力、負載等）驅(qū)動的。
這些審查活動可以從網(wǎng)頁端運行，而不需要重客戶端安裝。這使得可以與公司內(nèi)部非CAD社區(qū)用戶和合作伙伴分享經(jīng)驗。
在網(wǎng)頁上對三維產(chǎn)品進行導航時，可以對部分對象隱藏起來，以顯示想要關(guān)注的部分。
可以用幾張幻燈片（視圖）放大裝配的特定區(qū)域進行設(shè)計審查。特定視圖幻燈片可以存儲在達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺，針對幻燈片可以進行評論以及回復。
組件功能的創(chuàng)成式工程
到目前為止，大多數(shù)結(jié)構(gòu)部件都是金屬部件（鋁、鈦）或復合材料，以滿足負載和重量航空學限制。為了實現(xiàn)產(chǎn)品性能目標，重量優(yōu)化是產(chǎn)品開發(fā)過程中始終關(guān)注的問題。使用達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺可以實現(xiàn)不同的設(shè)計和優(yōu)化策略，創(chuàng)成式設(shè)計解決方案（GDE）是一種基于仿真結(jié)果的三維優(yōu)化形狀建模，根據(jù)規(guī)格和求解輸出網(wǎng)格設(shè)計零件。
首先，需要初始化仿真條件：初始形狀和邊界條件。
然后，通過求解器計算優(yōu)化出新的形狀。
經(jīng)過仿真迭代以及形狀進行精細化完善后，計算最終應(yīng)力分析。
總結(jié)
以上，主要介紹了在航空領(lǐng)域達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺如何進行基于目標的協(xié)同設(shè)計以及多專業(yè)系統(tǒng)開發(fā)：
1.飛機系統(tǒng)架構(gòu)導航、追溯及整機DMU
2.大數(shù)據(jù)仿真分析、運動仿真分析
3.起落架子系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)追溯性和運動學仿真
4.起落架子系統(tǒng)多專業(yè)設(shè)計
5.操縱面機電工程網(wǎng)頁端系統(tǒng)評審
6.組件功能創(chuàng)成式功能
達索系統(tǒng) C&SI 合作伙伴
達索系統(tǒng)開發(fā)合作伙伴
