系统|航空制造巨头利用数字工程提速飞机系统设计( 三 ) f-35

雷神的一位技术人员生动描述了他参与实施的雷达数字工程流程：想象一下使用正在设计的系统来玩视频游戏，如果我们要构建雷达，我们可以在模拟的世界中将其安装在飞机上，以确保在执行完所有硬件设计之前，它首先能够探测到我们想要的东西。我们之前已经完成了计划性能数据的演示验证，现在可以将其用于所模拟性能的可视化，这使我们能够向客户展示我们可以构建它，并且解决方案将按指定的方式执行。性能并不是数字工程能够调整的唯一变量，连接数据与模型的数字线索让工程师更好地了解一个小的设计更改在多年以后会如何影响成本和进度。我们还可以清晰地显示充分定义产生不确定性的“接触点”，这是系统设计中的隐性成本，一笔非常大的支出。可以使用数字工程来暴露、自动化分析并消除这些接触点，从而使工程师可以专注于更具创造性的工作，总体上讲，数字工程可以减少实施工程的人工。
雷神情报与太空公司高级任务总工程师赫福提·康克林认为，开发一个全新的系统并准确预测何时能够投入使用是非常困难的。当我们从头开始时，从工程开发和设计到制造，再到最终部署，其成本和周期在前期都是很难确定的。但是，数字工程使我们对成本和性能之间的权衡等因素有了新的认识，对于执行项目计划来讲这非常重要。数字工程还可以减少很多繁复的工作。以往在一个项目开始之前，要预先花费大量时间和精力编写详细的需求，而通过数字工程，我们尝试在启动日再开始编代码，使用编码经验来告知需求。公司已经理解了数字工程真正应有的广度，这是一个端到端的真相源，这意味着它不仅在项目的早期就实施，还贯穿整个项目，并且仅在系统停用后才结束。
普惠公司首席运营官谢恩·埃迪表示，数字孪生方法将使普惠的技术和管理人员理解从设计直到制造的模型，特别是每一个零件的变化。实际上，能够将数字孪生带入真实使用环境，可以有各种用途，这项工作也是雷神技术公司运营转型的一部分。普惠军用发动机公司军事发展项目总工程师马特·泰克罗兹表示，普惠正在使用数字工程来连接不同的工具并优化自动化的流程，数字工程的真正潜力在于它可以提供跨多个领域的高集成度分析。通过基于模型的系统工程与我们的武器系统承包商建立联系非常关键，这对我们来说是一次真正的机遇。作为F-35项目发动机供应商，普惠的数字工程转型很早就开始了，几年前笔者还报道过他们将一台1939年的测量设备进行了数字化改造，并用于F135发动机的质量保证工作。
美国L3哈里斯技术公司和通用原子航空系统公司
L3哈里斯技术公司也是新近重组而成的巨头，公司精确交战系统总裁大卫·杜干表示，数字工程使他们能够加快产品开发速度，开发团队的规模也得以缩减。“随着图形处理单元GPU等处理技术的飞速发展，我们能够以空前的速度运行这些工具，且就从我们的台式机上。”这为推进全数字环境的整个系统生命周期打开了大门，将数字工程与敏捷开发流程一起使用，可以快速开发新产品和新能力。公司也将这种技术用于虚拟训练。他们为整个系统构建了完整的高逼真度数字3D计算机辅助设计CAD模型，使用项目提供的现有CAD图纸，或者如果系统的某些部分并未建模，他们将使用坐标测量机对其进行扫描以构建这些CAD模型，从而建立这个完整的虚拟系统。运营商使用虚拟现实头盔在虚拟世界中来培训人们实施维护任务，任务和这些零件的真实性难以令人置信。
通用原子航空系统公司依靠无人机成功跻身主承包商行列，公司先进项目高级总监迈克尔·阿特伍德表示，公司将此数字工程技术与混合电力推进驱动器一起使用。数字工程正在帮助他们克服与混合电力推进发展相关的一些关键挑战，包括动力、热管理和电气设计。“这些都是极其艰难的学科……你不仅必须做这些设计和分析，还必须实时地共同优化它们。我们一直在研究设计驱动的基于模型的系统工程，以进行混合电力推进驱动器上风扇叶片的增材制造，这非常令人兴奋。”让结构设计师相信热设计师、相信制造工程师并分享他们的技艺，将产生巨大的力量，但要使这些技艺融合，就需要有意愿和文化上的改变。数字工程通过允许在工业界的不同领域之间建立更多的联系，从而带来了文化上的改变。