2.4　先进技术的前沿应用

2.4.1　先进设计技术

1．推动向以模型和数据为核心的产品研发模式转变

2018年7月，美国国防部发布《数字工程战略》，推动构建以模型和数据为核心的数字工程生态系统，将国防部以往线性、以文档为中心的采办流程，转变为以模型和数据为核心的数字工程生态系统，使国防部逐步形成以模型和数据为核心的工作方式。目前，美国国防部已实施数字系统模型、数字线索、飞行器机体数字孪生等多个数字工程转型计划。

2．推进基于模型的设计技术深入应用

“基于模型的系统工程”（model based systems engineering, MBSE）研究与实践正逐步融合，不断提升产品研发效率。2018年10月，欧洲空客公司与美国佐治亚技术学院正式开设基于模型的系统工程飞机总体设计空客／佐治亚技术中心。该中心将利用MBSE、交互式参数设计太空探索任务和数字化技术的优势，实现飞机总体并行设计过程的开发与验证。MBSE已成为推动飞机集成和实现多学科设计目标的基础。

3．数字孪生／数字线索深入应用，有效提升虚拟验证和决策水平

2018年10月，俄罗斯联合发动机制造集团（ODK）和萨拉夫工程中心合作开展“数字孪生”技术研究，主要包括建立“数字孪生”数学模型，开展计算工作，完成虚拟试验，进行初始数据和计算数据信息交换，合作分析校对结果等，成果将用于PD-14、PD-35、PS-90A、TV7-117系列等航空发动机制造中。该技术的应用不仅可大幅缩短研制周期，还能降低全寿命周期成本。

4．新设计技术与增材制造结合有望颠覆传统设计制造模式

美国国防先期研究计划局（DARPA）支持研究面向混合制造的新型设计方法。2018年9月，DARPA与美国施乐公司帕洛阿尔托研究中心（PARC）提出合作研发新型设计方法，将突破现有计算机辅助设计技术（CAD）的局限性，使设计人员能充分利用增材制造和增减材混合制造的优势进行设计创新。新方法将能实现对具有数十亿个几何属性的产品进行设计。利用控制程序可以自动优化几何形状、材料布局以及产品设计参数，并确定最佳的制造环境。