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解决方案
航空航天等军工行业

1 技术背景


电气系统是导弹等军工型号产品的重要组成部分。电气系统包括电缆网和整机电气接线。电气系统是整机内部及整机之间传递电信号之最常用手段,通过它,复杂系统的传感、控制、动力、通讯等子系统可以有机地综合在一起,因此电气系统可以说是复杂系统的神经网络。作为型号产品研发流程中的必不可少且非常重要的一个环节,电气系统设计效率的高低会直接影响到产品的整体研发进度,电气系统设计质量的高低也直接关系到型号产品的质量,关系到型号产品的可靠性和安全性。


电气设计是一项很特殊的工作,它跨越了电子电气和机械两个领域,在设计过程中要综合考虑电气和机械连接两方面的因素。另外,线束设计、生产和维护周期较长,涉及的部门很多,行业跨度也很大。


传统的电气系统研制面临如下问题:

a. 设计周期越来越短

随着军工型号任务的不断增加,电气系统设计周期也在不断缩减,而电气系统互联的复杂性迅速提升,市场竞争也在不断加剧,这就要求应用专业而高效的电气系统研制技术和流程。

b. 设计数据的管理越来越复杂

电气系统的设计、生产制造和维护过程周期长,在整个研制流程的各个阶段会涉及到大量的设计图和设计表,各设计阶段输入的信息经常出现重复;电气系统信息和设计流程可能跨越不同的部门;另外在整个研制过程中,设计数据的修改不可避免。所有这些特征都使得设计数据的管理变得复杂、费时、多变并且容易出错。

c. 设计工具落后

传统的电气系统设计工具包括机械CAD(如AutoCAD软件)、PCB设计软件等,这类工具存在以下问题:自动化设计程度不高、设计效率低、且容易出错;缺乏统一的数据管理;不能提供仿真分析及设计验证功能。由于传统的设计工具只是“基于图形、而非基于电气数据”的辅助设计工具,无法自动输出导线表及明细表、接线图、工艺图表等,所有这些都需要人工进行编写或绘制,结果重复工作多、效率低下,很容易出错。


因此,在产品研制周期要求越来越短、市场竞争加剧、设备及系统变得越来越复杂的今天,迫切要求应用专业的、高性能、高效率的电气系统研制技术和流程,采用专业的电气系统研制平台进行辅助设计与分析,提高军工产品研发的核心竞争力。


洛中科技根据我国军工产品电气系统研制流程,提出基于佳为电气系统JES、三维设计软件、电缆网电磁兼容分析软件,构建军工产品电气系统数字化电气系统研制平台。将本平台融入型号产品研制流程,可以实现如下目标:

●建立军工产品数字化电缆网设计与分析子系统、电缆网工艺设计子系统、整机接线设计与分析子系统、整机电装工艺设计子系统。

●提高军工产品电缆网及整机的研制能力,大大缩短电缆网及整机电气的研制周期。

●建立规范的电气系统数字化研制流程和规范。

 

2 电气系统研制平台建设


电气系统研制包括电缆网研制和整机电气研制。相应地,电气系统研制平台由“电缆网研制业务系统”和“整机电气研制业务系统”两部分组成,其中,“电缆网研制业务系统”包括“电缆网设计及分析子系统”和“电缆网工艺设计子系统”,而“整机电气研制业务系统”则包括“整机接线设计及分析子系统”和“整机电装工艺设计子系统”。


平台建设目标:建立军工产品电气系统数字化研制平台,该平台覆盖电气电路设计、电气生产加工工艺设计、导通绝缘测试等研制流程,提供专业的、基于ECAD的电缆网设计工具、整机接线设计工具、分析验证工具、电缆网加工工艺设计工具、整机电装工艺设计工具组成、协同设计中心库系统、与导通绝缘测试仪的接口模块等。


电气系统研制平台总体由以下5部分组成:

(1)电路设计:电缆网设计、整机接线设计、仿真分析与验证(潜通路分析、电路仿真分析、单点失效分析、电磁兼容分析)、协同设计中心库系统。

(2)三维设计。

(3)电缆网电磁兼容分析。

(4)工艺设计:电缆网加工工艺设计、整机电装工艺设计、协同设计中心库系统。

(5)导通绝缘测试:测试仪工作台、导通绝缘测试仪。


该平台由洛中科技的佳为电气设计软件JES、三维设计软件、电缆网电磁兼容分析软件组成。

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