空中巴士以3DEXPERIENCE的SPDM建立模擬追溯鏈,支援研發與分析式認證

士盟科技-部落格圖片

空中巴士(Airbus)是民用與軍用直升機的領導製造商,全球已有超過12,000架直升機在150多個國家服役。直升機研發牽涉眾多設計抉擇,工程團隊必須在性能、安全性與可靠性之間取得平衡,同時面對競爭激烈的市場與嚴格的認證要求。為了在不犧牲安全與可靠性的前提下加速研發與驗證,Airbus Helicopters需要更完善的模擬流程與資料管理方式,讓關鍵工程決策有一致、可查核的依據。

多物理模擬的挑戰:資料量爆炸,管理與追溯成為瓶頸

空中巴士的工程師Gwenaël Neveu指出模擬是其設計與開發的關鍵工具,涵蓋熱、空氣動力、結構力學與電磁模擬等多種類型。模擬領域越多,資料量就越龐大;真正困難的不只是「跑完分析」,而是「如何在執行大量模擬的同時,把資料管理好」,讓團隊能有效組織、追並重用既有成果。

Photos © AIRBUS
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導入SPDM,讓模擬流程標準化

為了改善模擬管理並支援認證需求,,空中巴士採用達梭系統的模擬流程與資料管理(SPDM,Simulation Process and Data Management)解決方案,目標是擷取與組織資訊、自動化工作流程,並建立從模擬輸入條件到最終結果的端到端可追溯性。這種作法能避免工程師每次都從零開始,也讓每一次決策都具備清楚、可驗證的文件與資料依據。

Neveu也點出SPDM對他們的意義:把模擬「工業化」,並把可追溯性與流程一致性做成支援認證的底層能力,同時減少搜尋資料等耗時工作,提升整體生產力。

SPDM建立模擬資料單一真實來源(Single Source of Truth),並將模擬流程端到端結構化串接。
SPDM建立模擬資料單一真實來源(Single Source of Truth),並將模擬流程端到端結構化串接。

3DEXPERIENCE打造設計/模擬/製造的端到端數位脈絡

Airbus Helicopters以在3DEXPERIENCE平台作為骨幹,讓模擬資料與流程能在單一平台上被存取、分享與追蹤,並確保從輸入資料到結果資料都保有一致的可追溯性,支援研發決策與認證階段的需求。在3DEXPERIENCE上,各角色工具分工如下:

CATIA:

負責先進的設計與工程工作,打造如旋翼葉片與機身等複雜零組件。

SIMULIA MODSIM:

結合SIMULIA後,透過MODSIM(整合式建模與模擬)讓工程師能在虛擬環境中定義載荷、測試並優化空氣動力等關鍵因素;也能比較不同製造製程下的模擬結果,並在設計初期將所選製程的需求納入考量。

ENOVIA:

支援全球團隊在單一、有組織的系統中存取與分享資訊,並記錄流程步驟,支援知識累積與決策。

DELMIA:

串接數位設計與製造,整合規劃、排程與品質管理,提供即時可視性、數位化作業指示與最佳化製程;並透過擷取與分析產線上的營運資料,找出效率瓶頸、減少浪費,推動跨據點的最佳實務標準化。

這些能力結合後,空中巴士期待縮短研發週期、強化跨部門協作、累積知識與智慧財產,並在問題發生於工廠現場或產品服役期間之前,先行預測並解決。

3DEXPERIENCE平台為Airbus Helicopters提供整合式數位環境,串接設計、模擬、測試與認證。
3DEXPERIENCE平台為Airbus Helicopters提供整合式數位環境,串接設計、模擬、測試與認證。

虛實整合測試金字塔:走向分析式認證

所謂的「分析式認證(Certification by Analysis)」,是指在模擬被證明足夠可靠後,主管機關能將模擬結果視同部分實體測試結果。對OEM來說,要建立這份可信度,關鍵在於清楚的流程、可存取的資料與完整可追溯性;空中巴士集團也提出「沒有數位追溯性,就沒有數位認證」的觀點。

在3DEXPERIENCE平台上,Airbus Helicopters採用「虛實整合(V+R)」測試金字塔;以小型零組件測試驗證模擬模型是否能準確預測真實行為;模型獲得驗證後,再用更大型組件的預測。透過層層累積對虛擬測試的信心,可逐步降低對多次全尺寸原型與測試的需求。

Neveu也表示,能夠組織並追蹤單一專案的所有模擬是絕對必要的;3DEXPERIENE平台簡化設計與模擬整合,並確保熱、空氣動力、結構等不同模擬領域之間,以及模擬與設計、支援服務之間,都具備完整可追溯性。空中巴士的最終目標,是讓Airbus Helicopters在模擬世界中,實現真正的數位連續性。

 達梭系統原文

關鍵字:空中巴士(Airbus)、SPDM、MODSIM、模擬資料管理、虛實整合(V+R)