中航工业一飞 三维实体设计实战

“二维设计不仅不直观，而且不能精确定义复杂形面的零件，具有信息重复转换、协调过程困难、信息传递不准确等缺点，也不利于后续的数字化制造。中航工业第一飞机设计研究院相关产品设计已经由二维设计为主转为以三维实体设计为主。”6月13日～14日，在武汉举办的“2013 CATIA大中华区用户大会”现场，中航工业第一飞机设计研究院（下称一飞）电气系统研究所副所长、高级工程师田永唐接受《中国计算机报》记者采访时如是说。

二维图纸转向三维实体

从2000年起，一飞导入达索系统的CATIAV6、ENOVIAV6、DELMIAV5，主要用于3D设计、数字化工厂、协同管理等方面，全面提升飞机设计效率，有效节约成本。一飞是在世界范围内航空领域使用CATIA的首批用户，在世界范围内率先在计算机上实现飞机的复杂三维设计。

目前，飞机机电系统大多采用独立分析、独立设计、独立实验的设计方式，工程师只能通过地面实验、试飞、场外试用才能验证机电系统的整体性能。同时，在不同部门、不同场所，机电所需的软硬件条件不同，机电专业间、单位间、型号间的数据很难被充分整合利用，存在大量重复设计的工作。

记者在现场了解到，一飞基于CATIA适应机电系统的综合化、多电化的发展趋势，利用仿真手段开展机电多专业领域联合设计、分析、验证。

田永唐表示：“Dymola是CATIA V6 动力学行为建模（Dynamic Behavior Modeling）的基础技术，应用于CATIA V6中Modelica的开发环境中。一飞正是通过CATIA的Dymola技术与组件库，实现基于Modelica在航空机电系统建模、仿真。

CATIA提供了一个系统设计、全生命周期仿真数据管理设计平台，CATIA与其他仿真软件有良好的接口，用户能够自由创建他们自己的模型库或修改已建成的模型库，从而更好地满足用户独特的建模和仿真需求。

五维度评价用户体验

CATIA目前在航空航天、交通、能源、建筑和机械制造等行业取得认可。除一飞外，国内不同领域内用户也已开始基于CATIA解决方案完成相关设计工作。如上海市政总院基于达索系统的3D体验平台与达索系统共同建立新研发中心，为土木工程专业人员提供行业解决方案体验。

达索系统CATIA 首席执行官Philippe LAUFER在接受媒体采访时介绍，某银行大厦屋顶外形构建需要12000块形状彼此不同的砖块，通过传统方式设计砖块形状十分费时、费力，“基于CATIA解决方案仿真模拟，在实际操作过程中仅损坏了2块砖，且通过变形技术，快速实现砖块的迥异设计，大大节省了设计成本。”他还表示，CATIA将与更多领域深入融合，如医药科学、生物工程等。

谈到CATIA未来在CAD领域的发展，达索系统CATIA首席运营官Cecile DOAN表示，CATIA将聚焦“虚拟产品体验”和“产品在实际环境中的模拟”两个市场。前者的市场规模是传统CAD市场的3倍以上，而后者的市场规模是传统CAD市场的10倍～12倍。

“3D体验可以帮助用户从消费者体验角度上来设计产品，针对消费者需求实现产品创新。”Philippe LAUFER介绍，达索系统从5个维度评价CATIA的用户体验，包括对设计师的吸引力、易用性、实用性、可持续性和可扩展性、社交的维度。他强调，对于刚从学校毕业的工程师来说，可能更喜欢支持社交和协作性强的CATIA。

比设计平台更重要的是设计师的培养。在武汉举办的“2013 ECO-Design竞赛”是达索系统首次在大中华区举办ECO-Design比赛。“达索系统一直注重大中华区市场的建设，希望中国的设计人才成为未来世界的设计师。”达索系统大中华区总经理王皓峰介绍。由清华大学和明志科技大学组队参赛作品“FALCON无人直升机”获得一等奖，他们已成功研制出两架可用于山中搜救、森林火险探测、环境监测、洪水搜救的成品。