数字化车间:面向复杂电子设备的智能制造
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1.3.1 智能研发

智能研发从用户需求出发,在不同的可视化数字化应用场景中进行设计需求分析,构建完备的产品能力要求。智能研发系统(见图1-13)以系统工程为方法论,数字模型为核心,对装备进行精准建模和虚拟仿真,并通过大数据挖掘和知识工程,持续优化数字模型,实现虚实结合验证。

智能研发是一种基于模型驱动的创新研发模式,产品设计全过程都通过模型进行组织串联,通过不同视图的模型对产品进行多维度的定义,实现产品的逐级拆解定义与分析迭代。

此种模式相对于传统模式将带来如下业务及管理理念的变革。

(1)将系统工程的设计思维通过模型化的方式对产品进行全方位定义,强化传统基于三维对产品的安装表达,并实现向制造保障环节的流转,同时通过基于模型的系统工程的引入,构建不同专业间统一的建模语言,通过建模对产品的功能、性能、工作原理、工作模式等设计要素进行标准无二义表达。

图1-13 智能研发系统

(2)打破传统的以部门为导向的研发方式,突破“部门墙”,通过流程驱动创新头脑风暴。

通过系统固化研发的流程模板,支持从需求收集到系统设计、整机设计、模块详细设计全过程的流程、任务一体化管理模式,实现各业务单元基于流程的协作。

(3)需求牵引设计、设计分解需求。

通过对产品全面模型化的定义,将需求与设计过程实现了有机结合,在设计分解过程中,通过需求、功能、逻辑等不同视图的关联映射,建立需求与设计的关联。

(4)通过模型进行参数化、标准化定义,实现设计与虚拟验证间的打通。

对设计结果进行参数化、模型化定义,并可通过FMI等标准化接口实现设计模型与仿真模型间的参数关联映射,搭建设计仿真间快速迭代的纽带,在研发各阶段、各层级对设计成果进行快速迭代闭环。

(5)模型化的系统定义有利于知识的沉淀,而知识是驱动研发智能化的核心。

研发过程的全面模型化,便于知识沉淀后的关联索引,基于大数据技术的引入,实现数据向知识的智能转变挖掘。

在雷达装备智能研发中,基于MBSE理念,以数字模型为核心,对装备进行精准建模和虚拟仿真,通过构建电信、结构和工艺数字样机,协同开展各专业的设计和仿真(见图1-14),实现统一模型在系统、整机和模块间的传递贯穿,满足“概念进、样机出”的智能研发需求。

图1-14 雷达装备智能研发场景