系統(tǒng)工程生命周期流程集、基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)方法和先進(jìn)的IT使能技術(shù)的應(yīng)用,適應(yīng)航空工業(yè)從傳統(tǒng)系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)到復(fù)雜組織體系統(tǒng)的發(fā)展和演進(jìn)趨勢(shì),滿足不斷變化的、各利益攸關(guān)方的需求,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)體系從傳統(tǒng)的基于文件的模式轉(zhuǎn)變?yōu)榛谀P偷墓こ虆f(xié)同,使模型應(yīng)用從設(shè)計(jì)到仿真、制造等環(huán)節(jié)不斷延伸覆蓋,持續(xù)提升航空產(chǎn)品的研制能力和水平。
需求工程
如何正確、完整的識(shí)別系統(tǒng)的利益攸關(guān)者,并將其需要轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓪?shí)現(xiàn)、可驗(yàn)證的結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)需求,進(jìn)而指導(dǎo)設(shè)計(jì)過(guò)程,確保最終交付的系統(tǒng)滿足利益攸關(guān)者的需要,是需求工程的核心價(jià)值。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程過(guò)程中,需求在制定時(shí)以文件的方式表達(dá),通過(guò)語(yǔ)言進(jìn)行傳遞,具有不確定性和模糊性、多個(gè)文件間存在非關(guān)聯(lián)性。信息技術(shù)的進(jìn)步不僅使得需求的表達(dá)、傳遞更加清晰和高效,同時(shí)通過(guò)建模與虛擬仿真技術(shù)使得工程師可以在概念階段即可完成對(duì)系統(tǒng)功能邏輯和功能/性能需求的確認(rèn)與驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)數(shù)字空間下V型研發(fā)模式的快速迭代。
設(shè)計(jì)工程
設(shè)計(jì)工程主要包括概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)。過(guò)去的概念設(shè)計(jì)階段是通過(guò)二維圖樣和三維模型來(lái)做輔助,現(xiàn)在通過(guò)兩化融合創(chuàng)新應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)的嵌入與重用,參數(shù)化的快速建模,并通過(guò)組件化、模塊化的工具集成,實(shí)現(xiàn)流程驅(qū)動(dòng)的多學(xué)科快速迭代、優(yōu)化與權(quán)衡的智能設(shè)計(jì),達(dá)到縮短設(shè)計(jì)周期、降低風(fēng)險(xiǎn)和節(jié)約成本。
過(guò)去的工程設(shè)計(jì)主要是基于設(shè)計(jì)分離的分散設(shè)計(jì)和基于圖樣的幾何信息標(biāo)注,最后組裝成數(shù)字或物理樣機(jī)。兩化融合的創(chuàng)新應(yīng)用,使得全三維數(shù)字樣機(jī)在工程設(shè)計(jì)階段得到深入應(yīng)用,并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品全生命周期的全數(shù)字量傳遞,使數(shù)字樣機(jī)成為各業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的唯一協(xié)調(diào)依據(jù),驅(qū)動(dòng)多專(zhuān)業(yè)并行工作,確保設(shè)計(jì)的一次成功。
過(guò)去的工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是依據(jù)設(shè)計(jì)模型,重構(gòu)工藝模型,開(kāi)展工藝設(shè)計(jì)?,F(xiàn)在通過(guò)兩化融合的創(chuàng)新應(yīng)用,可以直接引用設(shè)計(jì)模型開(kāi)展數(shù)控加工、裝配工藝設(shè)計(jì),甚至可以開(kāi)展整個(gè)生產(chǎn)線車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)的三維仿真,直接使用三維數(shù)模實(shí)現(xiàn)加工指令的生成,通過(guò)三維工藝驗(yàn)證與優(yōu)化確保加工裝配成功率,并且提高整個(gè)工藝現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)性,支持了精益生產(chǎn)模式。
制造工程
IT技術(shù)的應(yīng)用,裝配、工藝、檢測(cè)等制造專(zhuān)業(yè)可以直接使用三維設(shè)計(jì)模型開(kāi)展工藝設(shè)計(jì)與仿真(如:數(shù)控加工和3D打印的工作),還可以進(jìn)行物流、車(chē)間、廠房的設(shè)計(jì)與仿真,確保了工廠、生產(chǎn)線的一次建設(shè)和產(chǎn)品一次性加工、裝配的成功率,支持柔性化生產(chǎn)和精益生產(chǎn)模式的實(shí)現(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)協(xié)同依據(jù)在設(shè)計(jì)工程、制造工程階段生成的詳細(xì)的產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù),包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、工藝規(guī)程等,依托生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)、工藝資源和能力,通過(guò)協(xié)同平臺(tái),完成設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)與制造、制造與制造的協(xié)同工作。最終生產(chǎn)出符合技術(shù)要求的物理產(chǎn)品。
試驗(yàn)工程
傳統(tǒng)的基于物理樣機(jī)的仿真試驗(yàn)驗(yàn)證,成本高,周期長(zhǎng)。應(yīng)用IT技術(shù)后,在設(shè)計(jì)階段就基于虛擬樣機(jī),建立結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)和聲場(chǎng)等各種仿真模型,進(jìn)行各種仿真試驗(yàn),從而較大幅度地減少物理試驗(yàn),提高產(chǎn)品研制效率,降低研制成本。
綜合確認(rèn)
傳統(tǒng)的綜合、確認(rèn)與驗(yàn)證技術(shù)是基于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)提出試驗(yàn)規(guī)范,利用物理樣品/樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),分散管理各試驗(yàn)數(shù)據(jù)并以手工方式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。通過(guò)與信息技術(shù)的融合,數(shù)字設(shè)計(jì)與虛擬試驗(yàn)同步開(kāi)展,減少了工程反復(fù),部分替代物理試驗(yàn),降低了制造成本,縮短了制造周期,統(tǒng)一試驗(yàn)管理和分析的改進(jìn),提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的可靠性。