选择遗忘|制造业的数字孪生之路|新商业攻守道( 二 )


选择遗忘|制造业的数字孪生之路|新商业攻守道1999年“新飞豹”飞机要求在两年半时间上天 , 研制周期只有常规进度的一半 , 传统的设计手段满足不了要求 , 最后决定采用全机三维数字化设计、数字化装配 , 做出中国的全数字化设计的飞机 。 从组织到技术的突破 , 使得新飞豹两年半的设计周期缩短为一年 , 新飞豹总计54000多个结构件 , 43万个标准件 , 工程更改单由常规的六七千张减少至1082张 , 最终 , 新飞豹两年半的时间飞上了天 。 飞豹比波音晚了八年 , 但是飞豹的数字样机相当于波音777的水平 。 新飞豹是中国第一架全机数字样机 , 也是中国数字化的开始 。
选择遗忘|制造业的数字孪生之路|新商业攻守道搭载两名宇航员的SpaceX猎鹰九号(Falcon 9)运载火箭成功升空 , 并在海上回收一级火箭 。 SpaceX快速崛起的背后 , 也必须从数字样机说起 。 三维模型最重要的是机械结构 , 包括静力、动力、强度、疲劳等性能 , 以前这些性能是要靠实验来检测的 , 现在利用三维数字化模型进行虚拟实验 。 猎鹰九号成功的核心就是用三维数字化建模的方法注入材料数据 , 然后通过大量的仿真分析软件 , 用计算、仿真、分析或者叫虚拟实验的方法来指导、简化、减少甚至取消物理实验 , 这就是智能制造的高层次的问题 。
火箭发射出去后扔掉的捆绑火箭 , 靠爆炸螺栓和主火箭连接 , 到一定高度后引爆螺栓爆炸释放卫星 。 贵重的金属结构爆炸不能回收使用 。 马斯克想用机械结构的强力弹簧弹射分离 , 回收火箭 。 历史上美、苏都做过大量相关实验 , 但受限于早期计算机能力、软件、材料 , 都没有成功 , 但产生了大量的实验数据 。 马斯克弹射分离实验用了NASA大量的公开数据 , 在计算机上做建模仿真分析强力弹簧的弹射、弹射螺栓 , 没有做一次物理实验 , 最后弹射螺栓分离成功 , 火箭外壳的回收大幅度降低了发射的价格 。
选择遗忘|制造业的数字孪生之路|新商业攻守道
选择遗忘|制造业的数字孪生之路|新商业攻守道技术的发展是一个演进与迭代的过程 。 从达索的角度来看 , 工业设计经历了80年代初所见即所得 , 90年代物理等多学科综合 , 90年代产品全生命周期数字化 , 2012年达索系统推出三维体验平台(3DExperiencePlatform) 。 除对产品本身进行建模 , 还对产品的外部环境和内部原材料构成进行数字化 。 三维体验平台是一个实时在线、随时在线的版本 , 也是一个完整的协同版本 。 多专业专家在单一数据源、统一平台上协同工作 。 任何一个人做了任何动作 , 有权限的人都可以看到 , 并行评估、检查和协同 , 大幅提高了研发和生产效率 。 随着数字化技术的发展应用 , 创新形态发生了巨大变化 , 与客户共创、协同演变正在成为新的趋势 。 今天 , 无论是在飞机、汽车领域 , 还是其他消费品等领域 , 工业软件都是软件公司和用户之间协同创新的过程 。 从这个意义来讲 , 软件是用出来的 。
选择遗忘|制造业的数字孪生之路|新商业攻守道【选择遗忘|制造业的数字孪生之路|新商业攻守道】
选择遗忘|制造业的数字孪生之路|新商业攻守道敦煌文博会建筑群从设计、建造到装修、维护 , 整个方式跟传统的建筑有很大的区别 , 采用数字化的设计方式、数字化的金属结构远程建造方式 , 用了8个月时间建造完成 , 这是我国第一个全维的数字建筑 。 短时间内在沙漠上平地起这么多的建筑 , 是有很大难度的 , 其中敦煌大剧院的设计要求是最高的 , 各种乐器要保证声响、音响、灯光 , 难度非常大 。 整个设计建筑过程采用了并行工程 , 设计和施工并行 , 边挖地基 , 边三维数字化设计 , 通过异地传输到酒泉钢铁厂生产钢结构三维设计模型 。 敦煌大剧院则是在计算机里对声音做了仿真模型 , 在模型上做大量的声学的分析、计算、仿真 。 敦煌文博会的建筑奇迹的核心 , 就是数字化的设计制造技术 , 异地设计制造 。 项目的参与方都是按照三维数字化设计的模型来精准加工 , 精准装配到现场的现场制造 。