Correspondant | Nouveau Peng
De prime abord, l'aéronef figure modèle structurel est plus comme une sorte d'os d'oiseaux et les muscles modèle bionique, treillis blanc alliage épaisseur variable et supports croisé, denses toute la structure. Cette forme étrange donne la première impression est: il est trop fragile, un peu instable et ne peut pas répondre aux exigences structurelles du vol.
Ne vous laissez pas berner, malgré les apparences « fragile », il est déjà des milliers de conception structurelle potentiel est le plus solide. Dans la participation AI, la nouvelle approche de conception est que le plus important de la conception des avions et humain et les méthodes de fabrication de produits industriels les plus complexes du changement.
Aux yeux de profane, la structure extérieure des avions civils n'a rien changé depuis des décennies: est le même avec un gros tuyau sabord, environ la moitié du fuselage a deux ailes en flèche sur le côté, la queue est équipée de deux un stabilisant - deux horizontal, vertical et équipé d'une nacelle de moteur accroché sur le cadre au-dessous de l'aile.
Il y a place à l'amélioration en vue, par exemple, de meilleurs matériaux pour les aéronefs de marque devient plus léger, version améliorée du moteur réduit les coûts d'exploitation et de réduction du bruit, l'aide avionique plus avancés créer un vol plus sûr. Maintenant, avec la croissance de l'opérateur de la puissance des ordinateurs, des avionneurs ont plus de choix au niveau de la conception.
La nouvelle conception d'une « conception générative » est nommé, est adopté par l'Airbus. Le soi-disant conception dérivée, le concept de base est le concepteur en définissant l'ordinateur cible, lui disant de limiter les résultats et que vous voulez réaliser - une série de contraintes, concevoir et produire une variété d'idées créatives pour développer et éventuellement produire un nouveau contenu de conception.
D'après les résultats, la conception dérivée produira une conception d'ingénierie complexes résultats dans le passé ne peuvent pas créer, et le développement rapide du domaine de la fabrication de pointe peut désormais mettre en uvre ce rêve.
En 2015, Airbus a lancé sa première preuve dérivé de conception de prototype concept - « partition bionique », la structure utilisée pour séparer l'habitacle et la zone cuisine, mais également des panneaux isolants avion et la structure de support de siège arrière. « Nos séparateurs sont généralement très lourd, est fondamentalement un mur. » Les ingénieurs d'Airbus Bastian Schaefer a dit, « ont besoin essentiellement de choisir les matériaux et la conception pour créer une nouvelle structure. »
Habituellement, la conception générée par ordinateur est plus robuste que la conception manuelle, légère. Merci pour améliorer la puissance de l'opérateur informatique, les calculs de structure mécanique plus rapidement possible, après l'achèvement de la conception structurelle, puis de mettre en uvre la production par impression 3D. De plus, comme dit au début, cette structure semble très étrange, il est difficile d'imaginer la personne, mais en tant que biologiste D · Arcy Wentworth Thompson met, « sous la forme d'un objet est son en essayant », avec l'impression 3D la technologie, ces structures étranges deviennent une réalité.
Outils de conception fournis par la société de logiciels Autodesk (Autodesk), le directeur de l'Institut de recherche David Benjamin dit l'interface de nouvelles, l'utilisation de la conception générative et la production de composants spéciaux de modélisation n'est pas surprenant: « comme si elles étaient un processus naturel produits « au lieu de » production « out, l'algorithme est ajusté dans la structure, ce qui élimine le besoin d'ajouter des composants non essentiels."
« Les ingénieurs de l'homme toujours envisagent intentionnellement ou non des contraintes de fabrication. L'ordinateur est pas ces vieux préjugés, il peut produire une variété de modèles du cerveau humain ne penserait jamais. » Fabrication Autodesk et produits de construction, vice Scott Reese, président.
La sécurité est une autre considération, ce qui a soulevé à nouveau la demande pour les différents composants à l'intérieur de la cabine de l'avion. « Nous devons aussi être test de charge dynamique sur la cloison, le soi-disant test de 16g (unités de gravité) pour assurer la sécurité de l'ensemble. En outre, il implique des thèmes d'essais statiques très complexes ou de test différents dans toutes les directions. » Dit Bastian Schaefer .
Un autre objectif de conception est de réduire les émissions, tous les articles sur les avions ont été amenés poids, de sorte que la consommation de carburant est améliorée. Selon Statistique « National Geographic » a rapporté que les passagers portent des objets personnels est assez impressionnant coûts de la consommation moyenne de carburant, tels que le coût moyen de 23 cents oreiller est 6 cents ordinateurs portables de la consommation de carburant de vol à 5 cents un magazine, ce sont les porte-avions les coûts cachés. Toutefois, en raison du carburant aviation par kilogramme de capacité de la batterie est supérieure à la densité, mais jusqu'à présent, les tentatives de remplacer les combustibles fossiles essentiellement échoué, de sorte que l'industrie du transport aérien est pas facile de réduire les émissions de décarbonisation de l'industrie.
Jusqu'à présent, la conception obtenue sur la base, la partition bionique Airbus a évolué vers la version 2.0, 45% plus léger que le poids des pièces classiques, mais la force tout à fait. Airbus estime que la nouvelle conception de la cloison de cabine permet d'économiser jusqu'à 465.000 tonnes d'émissions de dioxyde de carbone par an.
Bastian Schaefer a également dit que la conception modifiée qui améliore considérablement la faisabilité de la production de la partition bionique. Le premier prototype a été mis dans le développement de la production, le processus et la technologie, nous sommes arrivés à une étape de fabrication moindre coût plusieurs produits. "
Airbus également essayer d'utiliser d'autres composants dérivés conception refonte de l'aéronef, à partir de la queue verticale (sur la base de nouvelles conceptions, de nouveaux produits plus légers que l'avant 20%), puis la structure interne de la jambe du siège. Et comment usine de fabrication d'avions optimize pour obtenir le meilleur rapport production / coût.
Airbus à Hambourg, Allemagne envisage une nouvelle usine de moteur est un exemple de l'usine a commencé cette année. Dans Autodesk aide, les applications de conception générative à sa construction en usine.
Contrairement à un des procédés de fabrication des avions de ligne d'assemblage d'automobile, lequel ensemble (composé de toute une gamme de produits, les composants du système pour obtenir un terme général pour une fonction spécifique, par exemple un ensemble moteur) pour déplacer le matériau fixe. L'avion appartient aux représentants de la fabrication discrète, l'assemblage des lignes ne peuvent pas être, en tant que matériau est généralement déployé autour de l'ensemble.
Un des ouvriers d'usine de fabrication d'avions ne sont pas beaucoup, l'avion se déplace à différentes stations en fonction de l'étape de l'installation, la clé est de contrôler les pièces de rechange calendrier du projet de production pour assurer ensemble complet de fabrication. La production et la gestion, ce qui est un petit défi.
équipe Airbus a identifié la nécessité de concevoir des systèmes à l'aide de produits dérivés pour évaluer les 10 restrictions, dont l'importance le nombre de conditions supérieures, telles que l'efficacité et le coût. Les employés des conditions de travail, la durabilité est également considéré comme l'une des options.
« Pour un bâtiment ou d'un avion, il faut tenir compte du confort du personnel interne, la consommation matérielle, l'efficacité de la production et le coût. » A déclaré David Benjamin.
Finalement, l'ordinateur offre deux programmes de l'Airbus: une grande surface au-delà de bâtiments conventionnels, ou optimisé pour les mêmes éléments de la plante, d'une superficie de plus petit bâtiment rectangulaire.
On peut imaginer que lorsque le processus de conception et de production est modifiée, le système d'approvisionnement sous-jacent également ouvrir la voie à changement. Startup Hack Rod a créé le premier véhicule du monde dans l'environnement VR, dérivé de la conception du guide de voiture. fondateur et ancien voiture de course professionnelle de l'entreprise pilote McCoy a déclaré: « la conception de VR réaliste et la technologie de l'intelligence artificielle combinée à la création collaborative donné naissance à une conception dérivée, l'apprentissage de la machine et de la technologie de fabrication de pointe, va créer l'avenir de la chaîne d'approvisionnement, de grandes organisations remis le pouvoir entre les mains de tout le monde ».
« Lorsque nous avons une cloison de fabrication bionique, conception générative pour la plupart des clients insaisissable. Ensuite, quelqu'un a demandé, l'aile peut le faire? Peut-il en est de même de la conception de l'usine? », A déclaré David Benjamin. « Mais toujours, nous nous concentrons sur la conception dérivée d'une large gamme d'applications. »
