Airbus уже давно полагается на общий подход Autodesk к проектированию для решения сложных задач проектирования и производства. Генеративный подход к проектированию должен быть реализован для двух компонентов самолета: бионической перегородки и новой версии вертикального хвоста A320.
Что такое генеративный дизайн?
Генеративный дизайн, также называемый генеративным дизайном, представляет собой процесс, в котором исследуются различные варианты дизайна или конструкции. Дизайнеры, разработчики или инженеры сначала формулируют цель проектирования и вводят ее в программное обеспечение для общего проектирования вместе с рядом различных параметров, включая производительность, пространственные условия, материал, производственные процессы или целевые показатели стоимости. Теперь программное обеспечение рассчитывает все возможные решения, комбинируя входные параметры, и, таким образом, генерирует ряд вариантов дизайна в кратчайшие сроки. Наконец, программное обеспечение проверяет каждую из этих итераций и определяет, что работает, а что нет.
Бионическая перегородка на 45% легче обычных деталей
Аэробус уже показал свое первое технико-экономическое обоснование с генеративным дизайном в 2015 году: так называемое бионическое разделение. Инженер Бастиан Шефер, менеджер по инновациям в Airbus, вместе со своей командой разработал концептуальный самолет Airbus - концепцию реактивного самолета 2050 года. Он определяет, как пассажиры будут путешествовать в будущем.
Новый раздел должен:
- быть намного легче нынешней стены, чтобы уменьшить вес самолета, как предполагалось,
- быть достаточно устойчивым, чтобы иметь два откидных сиденья, на которых бортпроводники могут сесть во время вылета и посадки,
- иметь отверстие, через которое можно перемещать широкие предметы в кабину и из нее,
- быть не более одного дюйма толщиной и
- К планеру прикреплены только четыре места.
Умный инженерный день
Оцифровка производства требует переосмысления в разработке продукта. День Smart Engineering предлагает поддержку принятия решений для выбора наиболее подходящих методов для разработки, проектирования и разработки интеллектуальных продуктов и машин.
Больше информации
Разделительная перегородка предназначена для отделения пассажирского салона от камбузного самолета и оснащена откидными сиденьями для бортового персонала.
Бионическая переборка Airbus должна была придерживаться строгих параметров веса, нагрузки и смещения, которые возникают, когда на самолет воздействует центробежная сила 16 г в случае крушения. Команда хотела найти лучший способ удовлетворить эти требования и оптимизировать каркас самолета. Поэтому инженеры написали алгоритмы для программного обеспечения для генеративного проектирования, которые основывались на двух моделях роста от природы: слизистой плесени и костей млекопитающих.
Картинная галерея
Получившаяся конструкция представляет собой решетчатую структуру, которая выглядит произвольной, но была спроектирована так, чтобы быть одновременно стабильной и легкой, а также использовать как можно меньше материала во время строительства.
Переработанная бионическая перегородка на 45 процентов легче обычных деталей этого типа, но такая же стабильная. Экономия веса положительно влияет на баланс CO 2 самолета. По оценкам Airbus, новый подход к проектированию позволит сэкономить почти полмиллиона тонн CO 2 в год, если перегородка будет установлена в существующей компоновке самолета A320.
Генеративный дизайн
Nasa и Autodesk - развивающиеся страны для поездки на Юпитер и Сатурн
Альтернативные методы изготовления перегородок
Первоначально предполагалось, что перегородка будет производиться в 3D-печати по металлу. Однако этот метод не может быть реализован из-за материальных требований в авиации. Альтернативой является сочетание классической технологии литья и процессов 3D-печати: сначала Airbus производит пресс-форму для 3D-печати из пластика, а затем отливает компонент в сплав, который уже одобрен для полетов.
Бионическая перегородка 2.0 так же стабильна и легка, как и ее предшественница. «Адаптированный дизайн значительно облегчает производство бионического компонента. Первый прототип уже находится в разработке и, как мы надеемся, будет завершен до конца этого года », - говорит Бастиан Шефер, дизайнер, отвечающий за сотрудничество с Autodesk в Airbus. Благодаря оптимизации, бионический раздел 2.0 может быть произведен по той же цене, что и компонент, который используется в настоящее время, пояснил Airbus в университете Autodesk.
Сотни вариантов дизайна для нового хвостового плавника
Аэробус также оптимизирует другую часть самолета - вертикальный хвост (разговорный: хвостовой плавник) A320. Вертикальный хвост самолета имеет функцию обеспечения курсовой устойчивости и снижения аэродинамической неэффективности, которая может возникнуть в результате боковых движений. Генеративной дизайн подход Autodesk позволяет его команде разработчиков, сотни играть до проектных альтернатив. Все они отвечают требованиям для вертикального хвоста с точки зрения жесткости, устойчивости и массы, но в то же время предлагают преимущества с точки зрения веса, который играет важную роль в авиации.
Производство добавок
Легкая рама сиденья позволяет сэкономить до 550 кг
Производственные цеха будущего
В настоящее время Airbus изучает возможность использования этой технологии при планировании будущих производственных помещений. Цель состоит в том, чтобы значительно ускорить сборку двигателей с более эффективными логистическими процессами и, таким образом, также повысить производительность труда сотрудников. Производственное оборудование также может быть гибко адаптировано к текущим и будущим требованиям компании.
«Генеративный дизайн позволяет нам разрабатывать более устойчивую архитектуру, которая лучше отвечает потребностям наших сотрудников и условиям труда», - объясняет Шефер. « Генеративный дизайн также изменил то, как мы думаем и как мы подходим к дизайну чего-либо. Генеративный дизайн преодолевает предвзятые представления и слепые зоны. Независимо от того, какой из вариантов дизайна мы выберем, мы уверены, что производственное предприятие такого типа будет работать более эффективно и будет дешевле в строительстве ».