达索复合材料达索复合材料 PLM 解决方案解决方案丁岩丁岩 CATIA应用工程师应用工程师 达索系统达索系统 中国中国 yan.ding3ds.com内容内容1复材在航空航天领域的应用以及产品研发模式的变革3演示达索复材PLM解决方案介绍2复材在航空航天领域的应用复材的优势复材的优势 飞机产品层面飞机产品层面 重量轻、抗腐蚀、抗疲劳、长寿命 生产层面生产层面 更少的零件、更高的质量、更少的 加工流程时间 设计层面设计层面 更大更集成的设计航空产品研发模式的变革航空产品研发模式的变革全球协同研发全球协同研发 统一的研发环境（OEM、供应商） 多部门不同专业（强度分析、样机、工装、车间）数据协同并行工程并行工程 设计/设计实时协同并行，设计/制造同步数据的全生命周期管理数据的全生命周期管理 PLM系统管理零部件的整个生命周期 数字化模型支持设计、分析、审核、工艺、制造各个环节手工铺层复手工铺层复材材零件零件的的数据传递和管理数据传递和管理问题问题实体模型数据实体模型数据 铺层模型数据铺层模型数据 有限元模型数据有限元模型数据 车间指导手册车间指导手册 工装模具模型工装模具模型 手工排版下料数据手工排版下料数据 激光投影数据激光投影数据 固化工艺参数固化工艺参数复材零件从设计到制造面临的挑战复材零件从设计到制造面临的挑战Long cycle time分析和设计环境不能集成，分析和设计环境不能集成， 数据单向传递数据单向传递缺少并行能力缺少并行能力没有与专业应用程序在统一环没有与专业应用程序在统一环 境下的集成境下的集成Cost (Raw Materials, Affordability)缺少预先发现制造问题的能力缺少预先发现制造问题的能力在车间加工阶段才发现问题在车间加工阶段才发现问题太多的准备工作太多的准备工作 （几何元素级别）（几何元素级别）难于仿真和优化整个零件的性能难于仿真和优化整个零件的性能Environmental Issues ( Regulations, Biodegradability, Recyclability, etc)要管理很多的数据要管理很多的数据难于与样机数据集成难于与样机数据集成复材已逐渐变成核心业务复材已逐渐变成核心业务好的复材解决方案应该：好的复材解决方案应该： 优化的设计和制造方式 和谐的业务流程、方法论、工具 OEM和供应商具有统一的工具集覆盖复材的整个流 程要从复材获益需要业务转型要从复材获益需要业务转型传统复材解决方案传统复材解决方案 不具有高效协同能力 不能从下游得到反馈 别的专业或团队不能及时参与面临的多种选择面临的多种选择 对核心业务/非核心业务进行转型 外包/设计制造一体 供应商早期介入 共同研发过去过去 多个复材流程 局部的方法论 部门专业间缺少集成、沟通 和协调 许多工具间集成困难 工具没有实质上工业化现在和将来现在和将来 流程、方法论、工具要协调统一 集成所有流程的端到端的解决方案 可靠的集成工具集复材的大量应用需要一个复材的大量应用需要一个PLM集成解决方案集成解决方案只有复材 PLM 集成解决方案才能完全优化整个端到端的流程 在一个单一的环境下覆盖设计、分析到制造整个流程 集成多个专业以实现并行工程 协同的平台同时支持 OEM 和供应商的数据管理达索是当今唯一一个提供端到端复材PLM解决方案的软件厂商这个解决方案包括用于复材设计的CATIA，验证的 SIMULIA ，虚拟制造的 DELMIA ，管理数据的ENOVIA和基于达索产品 开发的一系列第三方软件这个解决方案使得设计人员虚拟的产品环境下进行设计，从验证和虚拟制造端得到准确的反馈，在复材研发的早期预 测到问题的存在，避免错误在现实中发生 进而帮助提供生产效率和质量。在复材研制流程中更多的协同和创新来加速核心业务活动，降低风险和成本Physical worldIP CapitalizationHand Lay-UpRTM, VARTM, VARIAutomated Tape LayingAutomated Fiber Placement9达索复材解决方案的创新达索复材解决方案的创新Ply modification driven by manufacturing, impacting assembly contextCPD core productAssembly context managed in the analysisEnhanced ply fiber direction driven by analysisDesign in Assembly contextEarly simulation of manuf process.Dedicated ply modification featuresDesign in Manufacturing contextTOO SHORT FIBERSDesign in Analysis context专用的复材架构、特征和仿真能力，在产品装配环境和分析环境下设计，考虑加工的约束专用的复材架构、特征和仿真能力，在产品装配环境和分析环境下设计，考虑加工的约束CATIA复材设计复材设计3 种设计方式种设计方式Z1Z29030 Carbon22 Kevlar 20区域区域 设计设计网格网格 设计设计实体实体 切片切片Z1Z2Z3. 9030 Carbon22 Kevlar 20TL1TL1TL1TL1Regular partsStiffened pannelMonolithic Part managed by a thickness law12设计设计 / 仿真双向迭代仿真双向迭代适用于设计员的完全集成的适用于设计员的完全集成的CATIA GPS 快速的设计快速的设计-分析分析-设计迭代，无数据转换，无信息丢失设计迭代，无数据转换，无信息丢失 复材材料特性的自动传输复材材料特性的自动传输 线形热线形热-机械分析机械分析 集成的后置处理集成的后置处理适用于适用于FE专家的高级分析专家的高级分析Abaqus CATIA 网格和网格和CPD 属性通过一个文件倒入属性通过一个文件倒入ABAQUS CAE ABAQUS 和和 CATIA 双向集成双向集成 设计、分析、可制造性评估间的无缝关联设计、分析、可制造性评估间的无缝关联 统一环境下全面的复材失效分析统一环境下全面的复材失效分析 Isight 优化纤维方向优化纤维方向为保证重量最轻、成本最低，优化对结构零件的性能起着至关重要的作用CATIA ABAQUS双向迭代和纤维方向优化双向迭代和纤维方向优化Isight 优化纤维方向优化纤维方向Avant optimisationAprs optimisation虚拟制造虚拟制造DELMIA解决方案解决方案 集成解决方案中包括复材得集成解决方案中包括复材得工艺设计、加工仿真、车间指导工艺设计、加工仿真、车间指导 文档和制造执行系统文档和制造执行系统。 直接使用直接使用CATIA铺层数据铺层数据在在DELMIA中中完成工艺设计和生成车完成工艺设计和生成车 间指导文档。间指导文档。 全面的工艺计划生成和管理环境在工艺设计更改时全面的工艺计划生成和管理环境在工艺设计更改时很容易更很容易更 新新指导文档指导文档加工前在虚拟环境中进行可制造性验证是关键的：加工前在虚拟环境中进行可制造性验证是关键的： - 避免后期更改和重复工作避免后期更改和重复工作 - 避免浪费材料避免浪费材料DELMIA 复材工艺设计流程复材工艺设计流程Autogenerate Process plan based on CATIA ply sequenceCreate CATIA Composite Mfg ModelCreate annotation views and define text instructionsEngineering in CATIA Composite Design Auto Generate DocumentationVisualize ply build sequence由于数据的关联性，更易于更改管理和各环节的并行由于数据的关联性，更易于更改管理和各环节的并行WaterJet&Ultra- sonic Cutting, Non Destructive InspectionPerform Process Planning in DELMIAExecute Work Instructions Distribute Machine Code Data Optimize Processes ATL/AFP Machine/Robots Metrology, and ReportingAuthor Work InstructionsConfiguration-managed and effectivity-controlled Product/Process/Resource InfrastructureDesign in CATIA Composites Part Design (CPM)StitchingDELMIA 加工编程和仿真加工编程和仿真DS CAA 合作伙伴解决方案合作伙伴解决方案手工铺层手工铺层 TruLASER激光投影文件生成 TruNEST排版和下料 PANOGEN 排版和下料 自动铺带自动铺带 TORRES LAYUP V5 CIMPA TAPE GENERATION & TAPE MANUFACTURING Tape Laying Advanced CPS Interface ACE V2 Tape Laying Composite CAA V5 Interface 自动铺丝自动铺丝 iCPS for Designer + iCPS for NC Programmer ACE V2 Fiber Placement Composite CAA V5 Interface TORFIBERDES +TORFIBERMAN CATFiber Export CAA V5 Interface FP Standard Composites Design + FP Virtual Production FiberLay+ NC Composites Machine Simulation RTM / VARTM, RFI : Resin Injection Simulation 跟踪树脂流动参数，优化注射时间，验证压力区域跟踪树脂流动参数，优化注射时间，验证压力区域 在真实加工前优化注射流程在真实加工前优化注射流程高压水切割、超声波加工高压水切割、超声波加工制造执行系统（制造执行系统（MES）捕获车间捕获车间 know-how捕获完整的制造工艺参数，从原材料到装配和固化。避免问题再现捕获完整的制造工艺参数，从原材料到装配和固化。避免问题再现 探测缺陷模式，把积累的经验和知识重新输入到设计和制造阶段进一步优化流程探测缺陷模式，把积累的经验和知识重新输入到设计和制造阶段进一步优化流程DS CAA 合作伙伴解决方案合作伙伴解决方案车间操作车间操作3D指导指导与工业界领先企业的合作与工业界领先企业的合作DS has worked in partnership with Industry leaders like Boeing and Airbus on major Composites programs. CATIA Composites is recognized as a Strategic Solution by the Aerospace community and adopted as such b