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吴光辉顾问:中国民用航空工业软件现状与挑战

资讯出处:资讯作者:吴光辉发布时间:2024-08-08

一、民航工业软件背景

(一)国产大型客机概述 

1970年8月,国家设立的708工程设计组,设计了我国第一架大型喷气式客机运10并成功首飞。2008年5月,国务院国资委成立中国商用飞机有限责任公司,作为实施国家大型飞机重大专项中大型客机项目的主体,以及统筹干线飞机和支线飞机发展、实现我国民用飞机产业化的主要载体。

(二)国产大型客机研制的复杂性 

大型客机是现代工业皇冠上的明珠,是复杂的大型装备系统工程,一架大型客机一般产生超过10万张图纸,含100万-200万零部件,超数十万名设计人员参与协同研发。其系统复杂、交联复杂,知识密集、技术密集,研制周期长。大型客机是多学科集成、产业链条长、产业关联度高、全球一体化的大型工程,一架大型客机一般数百家一级供应商(直接合作关系),数千家次级供应商(间接合作关系)协作研制。

(三)国产大型客机工业软件的重要性 

在现代制造业的背景下,复杂系统工程如大型客机依赖功能各异的工业软件开展研制工作,尤其是在研发设计过程中各学科工业软件基本均有应用。

二、民航工业软件现状

(一)大型客机与工业软件 

民用飞机是复杂的装备,系统庞杂,需要具备高安全性和高可靠性,且受到试航条款和局方审查影响。民航工业软件要求高度成熟且经过系统验证,其核心软件一般规模较大,涉及机、电、光、磁、声、流体等多学科工业软件,部分软件在应用时需通过适航审查,要求工业软件企业具备一定的适航理念。(二)工业软件门类——生产制造类与运维服务类 

虽然各行各业的制造流程、工艺规范、质量要求有所不同,但是在现代制造的大背景下以DCS、MRO为代表的生产制造类、运维服务类软件的核心功能具有跨行业通用性和适配性,国产化程度较高。

(三)工业软件门类——研发设计类工业软件 

目前中国商飞在册研发设计类工业软件共计1000多项,数量庞大、种类繁多、功能各异,对于进一步开展工业软件国产化工作无法提供清晰的方向。
(四)工业软件门类——研发设计类工业软件 

基于学科以及应用场景进行了二次分类和分布情况研究。二级分类共31种,其中以CAE类工业软件用到的最多,尤以流体仿真分析软件较为突出。

三、民航工业软件挑战

(一)工业软件风险来源 

1.工业软件核心风险为绝大多数产品来自美国等西方国家;国际环境日趋紧张复杂,工业软件产业链处于大面积受制于人的局面;

2.中国商飞在大型客机研发设计工作中使用到的货架工业软件近200款,西方企业占比超过95%,其中美国供应商占比超过50%,CAD、CAE等核心、关键、高端工业软件基本由ANSYS、达索、西门子等企业垄断。

(二)工业软件风险与挑战 

1.国产工业软件缺乏体系化竞争力,盲目对标和跟随国外顶级工业软件,脱离了用户实际需求,一款工业软件的成熟需要相应的工业引导。

2.国产工业软件持续投入不足,一款大型工业软件从研发到投入市场后被认可往往需要十年,短期内无法获得回报。以大型客机为代表的高端制造业已完成以国外成熟工业软件建立研制体系,采购国产工业软件不利于成本控制。

3.工业软件的发展离不开各基础学科、软件工程等专业人才的支撑,但目前面临着工业软件人才短缺,师资流失严重等问题。


来源:ECNU滴水湖国际软件学院



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