1 技術(shù)背景
電氣系統(tǒng)是導(dǎo)彈等軍工型號(hào)產(chǎn)品的重要組成部分。電氣系統(tǒng)包括電纜網(wǎng)和整機(jī)電氣接線。電氣系統(tǒng)是整機(jī)內(nèi)部及整機(jī)之間傳遞電信號(hào)之最常用手段,通過(guò)它,復(fù)雜系統(tǒng)的傳感、控制、動(dòng)力、通訊等子系統(tǒng)可以有機(jī)地綜合在一起,因此電氣系統(tǒng)可以說(shuō)是復(fù)雜系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。作為型號(hào)產(chǎn)品研發(fā)流程中的必不可少且非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率的高低會(huì)直接影響到產(chǎn)品的整體研發(fā)進(jìn)度,電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低也直接關(guān)系到型號(hào)產(chǎn)品的質(zhì)量,關(guān)系到型號(hào)產(chǎn)品的可靠性和安全性。
電氣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很特殊的工作,它跨越了電子電氣和機(jī)械兩個(gè)領(lǐng)域,在設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮電氣和機(jī)械連接兩方面的因素。另外,線束設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)周期較長(zhǎng),涉及的部門很多,行業(yè)跨度也很大。
傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)研制面臨如下問(wèn)題:
a. 設(shè)計(jì)周期越來(lái)越短
隨著軍工型號(hào)任務(wù)的不斷增加,電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期也在不斷縮減,而電氣系統(tǒng)互聯(lián)的復(fù)雜性迅速提升,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也在不斷加劇,這就要求應(yīng)用專業(yè)而高效的電氣系統(tǒng)研制技術(shù)和流程。
b. 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理越來(lái)越復(fù)雜
電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和維護(hù)過(guò)程周期長(zhǎng),在整個(gè)研制流程的各個(gè)階段會(huì)涉及到大量的設(shè)計(jì)圖和設(shè)計(jì)表,各設(shè)計(jì)階段輸入的信息經(jīng)常出現(xiàn)重復(fù);電氣系統(tǒng)信息和設(shè)計(jì)流程可能跨越不同的部門;另外在整個(gè)研制過(guò)程中,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的修改不可避免。所有這些特征都使得設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理變得復(fù)雜、費(fèi)時(shí)、多變并且容易出錯(cuò)。
c. 設(shè)計(jì)工具落后
傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具包括機(jī)械CAD(如AutoCAD軟件)、PCB設(shè)計(jì)軟件等,這類工具存在以下問(wèn)題:自動(dòng)化設(shè)計(jì)程度不高、設(shè)計(jì)效率低、且容易出錯(cuò);缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理;不能提供仿真分析及設(shè)計(jì)驗(yàn)證功能。由于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工具只是“基于圖形、而非基于電氣數(shù)據(jù)”的輔助設(shè)計(jì)工具,無(wú)法自動(dòng)輸出導(dǎo)線表及明細(xì)表、接線圖、工藝圖表等,所有這些都需要人工進(jìn)行編寫(xiě)或繪制,結(jié)果重復(fù)工作多、效率低下,很容易出錯(cuò)。
因此,在產(chǎn)品研制周期要求越來(lái)越短、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇、設(shè)備及系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜的今天,迫切要求應(yīng)用專業(yè)的、高性能、高效率的電氣系統(tǒng)研制技術(shù)和流程,采用專業(yè)的電氣系統(tǒng)研制平臺(tái)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與分析,提高軍工產(chǎn)品研發(fā)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
洛中科技根據(jù)我國(guó)軍工產(chǎn)品電氣系統(tǒng)研制流程,提出基于佳為電氣系統(tǒng)JES、三維設(shè)計(jì)軟件、電纜網(wǎng)電磁兼容分析軟件,構(gòu)建軍工產(chǎn)品電氣系統(tǒng)數(shù)字化電氣系統(tǒng)研制平臺(tái)。將本平臺(tái)融入型號(hào)產(chǎn)品研制流程,可以實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo):
n 建立軍工產(chǎn)品數(shù)字化電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)與分析子系統(tǒng)、電纜網(wǎng)工藝設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、整機(jī)接線設(shè)計(jì)與分析子系統(tǒng)、整機(jī)電裝工藝設(shè)計(jì)子系統(tǒng)。
n 提高軍工產(chǎn)品電纜網(wǎng)及整機(jī)的研制能力,大大縮短電纜網(wǎng)及整機(jī)電氣的研制周期。
n 建立規(guī)范的電氣系統(tǒng)數(shù)字化研制流程和規(guī)范。
2 電氣系統(tǒng)研制平臺(tái)建設(shè)
電氣系統(tǒng)研制包括電纜網(wǎng)研制和整機(jī)電氣研制。相應(yīng)地,電氣系統(tǒng)研制平臺(tái)由“電纜網(wǎng)研制業(yè)務(wù)系統(tǒng)”和“整機(jī)電氣研制業(yè)務(wù)系統(tǒng)”兩部分組成,其中,“電纜網(wǎng)研制業(yè)務(wù)系統(tǒng)”包括“電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)及分析子系統(tǒng)”和“電纜網(wǎng)工藝設(shè)計(jì)子系統(tǒng)”,而“整機(jī)電氣研制業(yè)務(wù)系統(tǒng)”則包括“整機(jī)接線設(shè)計(jì)及分析子系統(tǒng)”和“整機(jī)電裝工藝設(shè)計(jì)子系統(tǒng)”。
平臺(tái)建設(shè)目標(biāo):建立軍工產(chǎn)品電氣系統(tǒng)數(shù)字化研制平臺(tái),該平臺(tái)覆蓋電氣電路設(shè)計(jì)、電氣生產(chǎn)加工工藝設(shè)計(jì)、導(dǎo)通絕緣測(cè)試等研制流程,提供專業(yè)的、基于ECAD的電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)工具、整機(jī)接線設(shè)計(jì)工具、分析驗(yàn)證工具、電纜網(wǎng)加工工藝設(shè)計(jì)工具、整機(jī)電裝工藝設(shè)計(jì)工具組成、協(xié)同設(shè)計(jì)中心庫(kù)系統(tǒng)、與導(dǎo)通絕緣測(cè)試儀的接口模塊等。
電氣系統(tǒng)研制平臺(tái)總體由以下5部分組成:
(1)電路設(shè)計(jì):電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)、整機(jī)接線設(shè)計(jì)、仿真分析與驗(yàn)證(潛通路分析、電路仿真分析、單點(diǎn)失效分析、電磁兼容分析)、協(xié)同設(shè)計(jì)中心庫(kù)系統(tǒng)。
(2)三維設(shè)計(jì)。
(3)電纜網(wǎng)電磁兼容分析。
(4)工藝設(shè)計(jì):電纜網(wǎng)加工工藝設(shè)計(jì)、整機(jī)電裝工藝設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)中心庫(kù)系統(tǒng)。
(5)導(dǎo)通絕緣測(cè)試:測(cè)試儀工作臺(tái)、導(dǎo)通絕緣測(cè)試儀。
該平臺(tái)由洛中科技的佳為電氣設(shè)計(jì)軟件JES、三維設(shè)計(jì)軟件、電纜網(wǎng)電磁兼容分析軟件組成。