空客A350XWB飞机｜航空航天与国防行业案例研究

▲空客A350XWB飞机｜航空航天与国防行业案例研究

作为“空客公司未来”计划的一部分，空客公司通过航空展、各类活动和在线方式调查了2万人对2050年乘坐飞机旅行的想法。得到的答案并不令人感到惊讶，那就是更廉价、更绿色环保、更具有可持续性、减少疲劳压力、更安静、更有乐趣。过去，只要按时安全地将旅客送往目的地就足够了。虽然目前基本情况仍然如此，但航空公司已开始更多关注旅客的飞行体验。A350XWB飞机（超宽体）作为空客公司长途喷气式飞机家族的最新成员，航空公司制造商将全力为旅客打造出色的飞行体验。空客公司目前已获得700架飞机订单，显然客户也完全相信空客公司的承诺。

A350XWB飞机在设计时就充分考虑到客户体验，从客舱人体工程学到飞行途中的娱乐无不如此。A350XWB飞机将空气动力学机翼设计的最新发展与智能机身相结合。机身和机翼结构都采用碳纤维，占到整机的50%以上。空客公司执行副总裁兼A350XWB飞机项目负责人Didier Evrard指出：“A350XWB飞机是首架如此广泛使用轻量型材料的飞机，这大幅度提高了燃油效率。其先进的机翼设计使得XWB飞机更安静、空气动力效率更高，从而带来全新的飞行体验。”

为实现该目标，空客公司采用了达索系统的3DEXPERIENCE平台，从而能在贯穿工程设计到制造的整个价值链中推进全球协作化解决方案，并将新的发展与此前的项目整合在一起。

作为空客公司创新战略的重心，协作的重要性也提升到前所未有的高度。Evrard指出：“我们启动项目时所需要开发的方法和工具与A380飞机大不相同，不仅要确保所有参与开发的工程师用统一的设计平台工作，而且要让他们能在单一环境中沟通交流。”多达4000人通过ENOVIA VPM平台参与到A350 XWB飞机项目工作中来，其中85%的人来自供应链。

2007年到2011年在空客公司负责A350XWB飞机的PLM项目的Antoine Scotto指出：“在此前项目中，每个工作地点都有自己的数字样机(DMU)，大家各做各的工作。”缺乏沟通导致设计时间延长，引发错误，从而导致成本增加。他说：“这次，我们将各个不同的开发平台都整合到ENOVIA这个统一平台之下，并让空客公司员工和整个企业都能存取该唯一数据参考源。有了ENOVIA，同步只需几分钟就能完成，而此前则要花上几天时间。”

通过重新设计开发流程，空客公司能在设计和开发乃至生产阶段促进协作顺利进行。Scotto 指出：“3DEXPERIENCE平台促进了项目利益相关方之间的集体意见交流，从而提高所有人的工作效率。”

Evrard说：“我们遇到过很多挑战，包括紧迫的开发日程，以及需要快速投产，以满足 交付日期承诺等。有了3DEXPERIENCE，我们的设计质量和效率都得到大幅提升。”

Scotto说：“我们用CATIA完全以3D来设计飞机结构、安装系统、管道系统、复合材料部件以及电子系统。”例如，空客公司重塑了液压和电力系统的尺寸和安装方法。Scotto说：“有了CATIA，我们可实施全3D Master方法来设计A350XWB飞机的电气线束安装，简化了流程，提高了整体设计质量。”端到端线束安装进程得到协调，从而降低了成本，缩短了前期时间，促进A350XWB飞机工业投产进程。Scotto补充说：“工程师将安装升级时间缩短了50%，而生成的设计变更请求相对于手动2D绘图也减少了25%。每件事物都实现了数字化安装、调试及确认，如果有错误，在物理安装之前就能纠正这些错误。”

DMU帮助空客公司将制造与设计部门联系在一起。Scotto指出：“设计部门进行的任何变更都能实时通知制造部门从而大幅缩短了生产调整时间。”Evrard则表示：“设计质量非常出色，制造部门几乎不会提出任何设计变更要求。”

工程师用SIMULIA执行实际非线性分析，在设计阶段早期就能预测飞机结构的强度和行为。Scotto指出：“我们根据CATIA设计信息打造极大型仿真模型，并进行全规模非线性结构仿真。我们利用SIMULIA从近似的的线性分析法转变为更准确的非线性分析法，从而能让我们更深入了解该结构在给定环境下的表现。”

从制造工程设计到工厂操作，DELMIA都可用于确保项目进度和飞机的可制造性。此外，DELMIA还帮助我们改进设计，优化从装配站到初级装配操作的工业化进程，并支持自动化。对空客A330飞机来说，最终装配线周期约为四个月。而通过在很早期就开始客舱的安装，A350XWB飞机的装配进程缩短了30%。

3DS行业服务支持在实施部署完整的A350XWB飞机环境中发挥了重要作用。Evrard说：“空客公司和达索系统团队之间的合作非常有力。”

空客公司用3DEXPERIENCE平台

确保所有工程师在统一的设计平台上工作

并能在单一环境中沟通交流

A350XWB飞机采用统一DMU的优势不仅限于工程设计和制造，更扩展到了客户服务涉及的下游进程。过去项目中客服主要依靠手工绘制的2D图，而3DEXPERIENCE平台提供的数字连续性则帮助空客公司实现直接重复使用DMU的客服流程。

例如，空客公司利用3DVIA实施结构维修与维护(SRM)系统，能在DMU中实现存取、搜索和导航，从而发现哪些结构部件存在可容许的破损或需要维修。这就大幅简化了识别部件的工作，而且也不再需要手工创建和调用2D图。

3DEXPERIENCE平台已成为空客A350XWB飞机项目的核心推动力量。

凭借CATIA，空客公司可实施全3D Master方法来设计

A350XWB飞机的电气线束安装，任何错误都能在物理安

装前实现数字化解决。

2013年6月14日空客A350XWB飞机首次试飞是检验设计工作成果的时刻。Evrard说：“所有人都关注着这一天。我们一路走来面临了许多挑战，而首次试飞则是我们每个人从绘制第一张设计图开始就一直翘首以盼的。首次试飞非常成功，过去两个月内又进行了270个小时的飞行也很成功。”

A350XWB飞机团队的最新挑战是与供应链合作加速投产进度，以满足空客公司对交付日期的承诺。Scotto说：“所有适当的人员都能通过3DEXPERIENCE平台存取统一的DMU，沟通变得十分简单，决策能即时进行，而问题也能更快得以解决。”

Evrard说：“让A350XWB飞机变成现实要解决巨大的技术、科技和组织挑战，因为这个项目非常复杂，涉及大量外包的利益相关方。不过，利用达索系统的解决方案，我们实现了流程、方法和工具的协调，节省了宝贵的时间，从而能抽出更多时间集中力量开展创新工作。这是我作为总监的最后一个项目，这个项目带给我的挑战也是最刺 激和激励的。”