Возможности современной САПР-системы на примере Dassault Rafale
Недавно стало известно, что процесс передачи Индии 36 новейших многоцелевых истребителей Rafale, произведенных французской компанией Dassault Aviation, начался. Контракт на сумму $8,71 млрд был подписан в сентябре 2016 года.
Планируется, что борт № RB 001 прибудет к заказчику в мае 2020 года в составе первой партии и будет переправлен на военно-воздушную базу Амбала (недалеко от границы с Пакистаном) для ввода в состав 17-й эскадрильи Golden Arrow ВВС Индии.
Здесь, правда, необходимо упомянуть, что названная эскадрилья была выведена из боевого резерва еще восемь лет назад (после снятия с эксплуатации советских истребителей МиГ-21), но в сентябре прошлого года вновь вернулась в строй. Многие ожидали, что новый парк будет заполнен российскими МиГ-29, однако, как видим, этого не произошло.
Казалось бы, какое отношение это событие имеет к ИТ? На первый взгляд, ничего общего. Но необходимо напомнить, что Rafale стал первым в мире военным самолетом, который полностью спроектирован в цифровом виде. Это произошло в середине 1980-х, а первый демонстрационный полет Rafale совершил 4 июля 1986 года.
Цифровые технологии в проектировании применялись и другими авиастроительными компаниями, но Dassault Aviation первой применила сквозную цепочку цифровых технологий – от проектирования до производства основных деталей. В результате если раньше полный процесс занимал минимум три года, то первый Rafale выкатился на летное поле уже через год после подписания эскиза на запуск опытного производства, что стало невероятным достижением для того времени. Да и сегодня столь короткий срок многим кажется удивительным.
Конечно, начинка нынешних машин совсем не та, что была 35 лет назад, а вот компоновка и конструкция остались в целом прежними. Если же говорить о программной части, то на базе именно этого самолета была отработана в деталях флагманская система CATIA – автоматизированного проектирования CAD/CAM компании Dassault Systems. Сейчас она широко применяется во всем мире и даже принята за стандарт в производстве Boeing и Airbus, а кроме того, используется при проектировании зданий и мостов, промышленных конструкций и т. д.
Dassault Aviation
Прежде чем продолжить разговор о Dassault Systems, обратимся к истории родственной компании – Dassault Aviation. Ее основателем был Марсель Блох, родившийся в 1892 году во Франции и получивший редкую для того времени специальность авиационного инженера. Свой первый опыт в конструировании он получил во время Первой мировой войны, работая в научно-исследовательской лаборатории «Шале-Медон». Именно здесь им был создан новый тип авиационного пропеллера, получившего название Eclair.
Британский ас Джордж Гайнемер (Georges Guynemer) рядом с разведывательным самолетом Spad VII периода Первой мировой войны (на нем установлен пропеллер Eclair)
Уже тогда, на заре авиации, конкуренция в отрасли была высокой: в мире насчитывалось не менее 40 компаний, которые выпускали 253 типа пропеллеров. Запуск Eclair позволил производителю войти в первую четверку этого рынка.
В 1930 году Блох основал собственную компанию – Société des Avions Marcel Bloch, которая занималась разработкой почтовых монопланов с верхним расположением крыла, а в 1932-м здесь был сконструирован санитарный самолет, широко применявшийся в Африке и на Среднем Востоке.
Во время Второй мировой войны Блох был интернирован в Германию, где после отказа от сотрудничества с нацистами оказался в концлагере «Бухенвальд». Тем не менее ему удалось выжить. Вернувшись в 1945 году на родину, он перезапустил свой бизнес и, в знак уважения к брату –участнику Сопротивления, носившему псевдоним Char d'assau («штурмовой танк»), изменил свою фамилию на Dassault, а компания стала называться Avions Marcel Dassault.
Следующее переименование – на Dassault Aviation – произошло в 1990 году. Вскоре компания стала мировым лидером по производству частных и бизнес-самолетов.
Dassault Systèmes: инновации в CAD, PLM и 3D
В 1981 году из Dassault Aviation выделилась команда инженеров, которая основала дочернюю компанию – Dassault Systèmes.
Напомним, в 1980 году начался выпуск ПК IBM PC. Уже тогда многим стало ясно, что мир ждет эра персональных вычислений, в том числе на корпоративном уровне. В меняющихся условиях инженеры Dassault Aviation задумали создать программную систему для настольных вычислительных устройств – цифрового помощника архитекторов, проектировщиков и разработчиков, в том числе в авиационной сфере.
Свой первый продукт – CATIA V1 – Dassault Aviation выпустила в 1981 году. Основным клиентом во Франции стала… корпорация IBM. Образовавшееся содружество связано отчасти еще с тем, что до 1998 года CATIA предназначалась для работы на Unix-подобных ОС, где IBM занимала одно из лидирующих мест. (Позднее, правда, CATIA переключилась на Windows и была целиком переписана).
Уже в 1984 году, благодаря поддержке со стороны IBM, Dassault сумела привлечь в ряды своих заказчиков авиакорпорацию Boeing, и вскоре последняя объявила, что будет использовать для проектирования своих самолетов только CATIA. Уже первый такой проект – новый Boeing 777 – принес содружеству ошеломляющий доход в $1 млрд.
Решения Dassault и сегодня остаются «градообразующими» для Boeing: с их помощью был создан самый инновационный на сегодняшний день широкофюзеляжный двухдвигательный пассажирский авиалайнер Boeing 787 Dreamliner.
Boeing 787 Dreamliner. Источник: Wikipedia
Диверсификация – ключ к успеху
Сотрудничество с IBM стало для Dassault пропуском к крупным контрактам. Однако главным секретом ее дальнейших успехов стала политика диверсификации – как в развитии самого продукта, так и в подключении отраслей, где стало возможно его применять.
Хотя Dassault начинала с авиационного дизайна, инженеры компании быстро осознали интерес, который могут проявить к их программной системе в родственных отраслях. Вскоре на горизонте появились заказы для автомобильной промышленности.
И процесс пошел: Dassault выиграла контракты с такими крупными автопроизводителями, как Toyota Motor Corporation и Volvo Group. Была среди ее заказчиков в 2007 году и Marussia Motors – российская компания шоумена Николая Фоменко, которая планировала запустить в производство спортивные автомобили под одноименным брендом (к сожалению, в 2014 году она была объявлена банкротом).
Спорткар Marussia B2 компании Николая Фоменко.
Диверсификация CATIA
CATIA сегодня – мировой лидер на рынке CAD/CAM-систем. По сути это программный пакет класса 3D Product Lifecycle Management (PLM), отвечающий за поддержку процесса разработки на полном жизненном цикле – от эскиза до проведения испытаний. Его главный соперник – программный комплекс PLM Software немецкой компании Siemens.
Большое значение для роста бизнеса Dassault имело приобретение ею в 1997 году программы CAD SolidWorks. В результате диверсификация затронула прикладные области, Dassault стала развивать сразу два направления: сегмент PLM для поддержки комплексного процесса разработки продуктов и сегмент SolidWorks, который помогал вести разработку в среде трехмерного дизайна.
Дальнейшая диверсификация проявилась во внедрении PLM-ориентированного набора продуктов. В их число вошла система DELMIA (2000 г.) для поддержки цифрового производства и SIMULIA (2005 г.) для реализации процесса реалистичного моделирования и анализа.
Единая платформа для САПР
Очевидно, что неуправляемая диверсификация может быть и вредна. В Dassault учли эту угрозу, объединив в 2007 году разрозненные специализированные системы в единую платформу, получившую название Dassault 3DEXPERIENCE. Сегодня ее составляет набор отраслевых приложений, созданных на основе лучших отраслевых практик и процессов.
Однако цель любого проектирования – не только выпуск продуктов с определенными характеристиками, но и поддержка на протяжении всего их жизненного цикла. Эту функцию взяла на себя платформа ENOVIA, обеспечивающая функциональное развертывание (QFD), анализ сбоев, анализ эффектов (FMEA) и многое другое, что предупреждает появление проблем, связанных с качеством.
Вместо послесловия
Но вернемся к новости о поставке истребителей Rafale в Индию. Успехи французской фирмы Dassault, в том числе ее нынешняя победа в конкурсе индийского правительства, во многом предопределил курс на цифровизацию в проектировании самолетов, взятый в далекие 1980-е годы благодаря сотрудничеству с корпорацией IBM. Именно этот фундамент позволил компании модернизировать инновационный продукт на протяжении прошедших 35 лет.
Опубликовано 06.11.2019