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大飞机 风雨路坚守

作者:匿名
阅读量:2830
时间:2019-11-12 18:43:40

 

文/戴胜

我是北京航空航天大学飞机制造工程专业的博士生。我们的专业有一个传统的研究方向,即cad(计算机辅助设计)软件,特别是用于飞机研究和设计的工程软件,可以说是飞机开发的“画笔”,高端cad软件是这个行业的“魔笔马良”。

飞机制造涉及零件多、尺寸大、结构复杂、精度要求高,这就带来了繁琐的建模和草图到施工图的转换。Cad软件可以帮助设计者缩短设计周期,提高设计质量。

自20世纪60年代cad问世以来,美国ptc公司的creo、美国Autodesk公司的autocad、法国达索公司的3dexperience和德国西门子公司的nx等几大国外软件占据了市场主导地位。在上世纪八九十年代和2000年以后,中国也出现了两次国内cad浪潮。

国内cad的两次浪潮

在第一波浪潮中,北航caxa、北航熊猫cad(后更名为金银花)和穆凯cad等优秀产品脱颖而出,打破了外国软件在中国市场的垄断。

2000年后,国内出现了第二次cad浪潮。当时,有十几家公司进行cad产品的核心开发和二次扩展。然而,由于猖獗的软件盗版和外国高端产品的入侵,只有三个发展良好:caxa cad、陈豪cad和中网cad。他们每个人都有自己的主要进攻方向和优势领域。

北航孕育的caxa本地化策略较为成功,如开发更符合国内工程师使用习惯的人机交互界面,使用符合最新国家标准的数据管理方法。Caxa已经形成了一条全面的制造产品线,拥有一套完整的解决方案,并在教育行业工作多年,因此占据了很大的市场份额。

陈豪公司以勘察设计行业的协同设计和bim(建筑信息模型,指基于三维图形的计算机辅助设计)解决方案为主要攻击方向,在行业内具有一定的影响力。

近年来,中国希望积极拓展海外市场,销售额逐年大幅增长,从而赢得生存空间。

这些企业在过去十年的努力使国内cad在国内市场甚至国外市场占有一席之地。国际cad巨头感到威胁。为了压制这些国内制造商,一家外国公司在2009年10月将autocad价格降低了80%。当年近3万元的软件价格瞬间降至6000多元,2019年最新报价仅为7000元。然而,自降价以来,国产软件并没有被击败,而是实现了一定比例的增长。他们在发展实力和营销能力方面经受住了考验。

只有在三方的支持下,我们才能坚持我们的立场。

国内cad软件的研究之所以能够占据一席之地,有现在的成就,离不开国家、企业、学术界三方的良好合作。

国家在宏观层面上支持和促进它。学术提供技术创新,解决关键问题,企业稳步前进和发展,生产、教学和研究紧密结合。只有这样,国内cad软件才能突破国外同行技术和资金的双重约束,走向高端。

高校的最新研究是国内cad软件与国外软件竞争的“弹药库”。国内cad软件只有商业化并整合到软件中,才能在巩固现有市场的基础上不断提升“作战半径”。

我工作的北航研究小组长期跟踪国外cad的发展,并对cad行业的核心动态进行了研究。目前,该研究小组已就该行业的前沿问题发表了数十篇国际论文,并积极寻求国家资金支持和与对口企业的合作,以尽可能使最新的研究成果开花结果。

由导师赵刚领导的这个研究小组一直在啃咬当前飞机制造项目中的“硬骨头”,重点是如何通过整个飞机制造过程的数据流。从视觉上讲,飞机制造过程中来自不同来源的数据应该能够在同一条道路上一步一步地“行进”,没有交通堵塞或事故,并且相互理解。

目前,在飞机制造过程中,许多环节之间总是有一道低“墙”,有的是技术瓶颈,有的是管理落后和不足。它们阻碍了各种链接之间的数据连接,有时会导致“交通堵塞”,有时会“错过车”,有时会“上错车”。这种情况经常导致时间、人力和资本成本的增加。此外,每个链接中的数据格式和类型是不同的,因为有些数据是供机器使用的,有些数据是供员工阅读的。就像高速公路上行驶着“汽车”、公共汽车和工程车辆一样,这些差异造成了数据传输的困难,客观上增加了各种链路之间数据连接的技术难度。

我们的工作重点是如何通过整个航空制造过程的数据流。例如,我们研究了机床设备和工程人员之间的交互,并通过技术将制造飞机零件的每台机床设备的实时状态收集回计算机系统。工程人员能够以清晰直观的方式准确、简洁地掌握每台机床当前的“情绪”和“健康”状态,从而降低工程人员处理异常情况的劳动强度,提高每名工程人员的工作效率。

国内cad软件经历了20多年的洗礼,生存和发展的危机还没有过去。这是一场漫长的比赛,不是短跑,而是一场永不放弃的“马拉松”。只要国家、企业和学术界坚持充分合作,相关员工坚守研发岗位,国内cad软件的技术水平必将越来越成熟,易用性、专业性和兼容性的技术要求必将与国外同行相一致。在竞争和斗争中,一个拥有完全自主知识产权的“智能笔和智能马”将慢慢形成。

责任编辑:徐玲玲

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