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达索系统王晓红:3DEXPERIENCE平台与虚拟孪生体验技术,与中国航天共同成长

2022-11-27

11月21日-24日,2022中国航天大会·商业航天产业国际论坛在海南召开。论坛由中国宇航学会、中国航天基金会主办,中国航天科技国际交流中心承办,商业航天产业联盟(筹)、文昌国际航天城管理局协办。华腾公司、未来宇航研究院执行。

作为2022中国航天大会的重要组成部分,论坛以“汇聚国内外商业航天产业资源,促进航天产业融合及跨界合作”为主旨,主要围绕商业火箭发射、卫星在轨服务、卫星互联网、产业发展、企业投融资等方向开展研讨。

达索系统作为商业航天企业合作伙伴代表之一,亮相本次2022年中国航天大会。在22号上午的商业航天产业国际论坛上,达索系统总部航空航天行业战略发展总监熊天翔发表《合作共赢,促进中国航天数字化技术的飞跃发展》主旨报告。同时,达索系统还参展了“航天放飞中国梦”2022年中国航天大会科普展,展示达索系统为航天行业企业和客户提供3DEXPERIENCE解决方案、与中国航天事业共同成长的历程。

与会期间,达索系统大中华区航空航天国防行业技术总监王晓红博士表示,本次大会中呈现了中国航天事业过去30多年获得的辉煌成就,无论是载人航天、通信网络还是对探索外太空的畅想,都十分令人震撼。“达索系统作为3DEXPERIENCE解决方案提供商,很荣幸在其中贡献了一份力量。”

  (达索系统大中华区航空航天国防行业技术总监王晓红博士)

据王晓红介绍,达索系统通过3DEXPERIENCE平台与虚拟孪生体验技术为企业赋能,将物理世界复杂的航天系统分阶段建模,形成可执行数字模型,并在此基础上,对其行为、物理特性及制造运营等离散事件进行仿真分析,最大程度在虚拟环境中构建物理世界,从而避免在真实物理世界的生产和运行时出现更大问题。“在真实物理产品,比如航天卫星交付之后,我们也可以实时收集反馈卫星运行中的问题,从而更好地提升产品性能和质量,降低成本。”

达索系统是从达索飞机制造公司信息化部门独立出来的,那么达索系统在服务航空领域的技术沉淀积累,是如何复用到航天领域的?其中最需要突破的技术难点或者关键挑战有哪些?

对此,王晓红表示:达索系统扎根中国已有17年的历程。我们始终专注于数字化转型,从最初的单个行业到横跨各个行业,提供全面解决方案。在航天行业,我们近十年来主要有三个方面的突破:在产品早期概念阶段,实现通过3DEXPERIENCE平台定义体系、系统架构和数字连续等过程,保证方案定义和准确度的有效提高;其次在设计到验证阶段,基于产品三维模型,如何更好地对其进行仿真分析,包括强度、疲劳、安全性等领域,并在更全局的供应链上,如何把质量保证好;第三是面向实际运营,比如当空间站或者星座卫星发射后,如何把太空运行的系统映射到地面的虚拟世界里,同时把运行环境的温度、安全性,以及每天的运行问题和大量数据实时收集回地面,促进决策,并更好改进设计。这样就形成了一个从虚拟模型到实际运行系统之间的完整闭环。

那么,达索系统目前重点关注商业航天的哪些领域?

对此,王晓红表示:我们主要关注系统工程、卫星运营、供应链协同三大领域。在系统工程方面,达索系统近些年不断推出基于模型系统工程的解决方案,即需要把每个环节都模型化和数字化。我们把传统上系统工程的“黑盒”,变成了基于模型的“白盒”,使之都能可视化、可执行。这就是我们所着力提倡的基于模型系统工程正向设计。在卫星运营领域,我们通过虚拟的0D、1D和3D模型与实际产品进行交互,构建基于机器学习、人工智能等大数据技术在内的闭环互动和连接系统。在供应链协同方面,比如星座卫星将由中国航天科技集团、中科院等研究单位,以及很多商业化航天企业共同完成研发组装,这使供应链的协同变得尤为重要。任何一个环节出现质量问题,都可能是灾难性的,这需要有一个有效的管理平台,以质量为核心面向供应链全级次进行追溯跟踪,保障产品质量。

不少专家观点认为,中国将成为6G时代的全球第一梯队国家。达索系统是否在6G领域有布局?如何运用达索系统的的技术优势,帮助更多行业迎接未来的数字世界?

对此,王晓红指出:在6G时代,地面和星际之间的传输效率更高、更稳定,使智能和物联场景有了更广阔的想象空间。从达索系统的角度,我们要面向商业航天企业提供全方位的数字化转型解决方案、咨询与服务的支持,协助构建一个真正的智慧星球。我们坚持 “在中国、为中国、与中国在一起的可持续发展之路”。这其实是相当有前瞻性的一个理想,面向未来6G时代,达索系统将探索在虚拟环境中提前建模、仿真地球和外太空生存环境,从而协助中国航天事业更好地实现新一代通讯技术、载人航天和外太空探索的使命。

商业航天行业目前普遍存在的问题是,成本高、风险大、同质化竞争较为激烈。从达索系统的经验来看,如何才能帮助商业航天企业降低研发成本,赋能航天及其他产业?

对此,王晓红表示:第一,我们可以在早期通过数字化手段,来减少对物理样机的依赖,这是实打实的成本优化。另外,在长周期的航天产品或系统运营过程中,肯定要做系列化,做产品的升级改造,前期在3DEXPERIENCE平台构建、管理的全生命周期协同数据,以及对产品谱系的技术管理,就可以帮助航天企业快速生成新产品,提高设计效率。第三,采用更全面的数字化和智能制造手段,来提升生产制造的效率,比如达索系统提供完整的沉浸式体验、制造运营管理和交互式增强现实技术,将有效管控生产、运营过程,这也是目前我们公司在连接虚拟数字世界和真实物理世界、提高运营效率所做的努力。从全生命周期过程进行协同,从而能够让产品更快地进行产业化、系列化和业务转型,实现业务目标。

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