【成功案例】VMPro助力装备维修性设计、仿真、分析与评估

       中国装备从70年前的小米加步枪，到后来的自主研发国产装备，再到今天的体系化作战能力构建，这一路走来，不仅实现了国产装备的自主研发、生产、升级，而且还实现了战略转型。可以说，中国装备正不断从“量变”向“质变”转变和跨越。近年来，中国装备不断加大自主创新力度，以核心技术和关键装备为重点，加快实施自主创新。

      中国兵器工业集团旗下的中国北方车辆研究所就是其中的代表。自“十二五”以来，中国北方车辆研究所不断加大自主研究力度，先后攻克了多项自主创新技术难点。例如，在特种车辆维修性设计过程中便引入了虚拟现实辅助工程技术，使得维修性工作不再依赖于物理样机或全尺寸模型，在产品设计阶段便可以完成装备维修性的设计、仿真、分析与验证工作，提升了装备综合保障性能。

        北方车辆研究所在特种车辆的维修性设计、仿真、分析与评估中遇到了以下需求。关联维修性设计与装备设计的参数，在装备的实物样机生产前，实现维修性设计与装备设计的参数关联。构建装备维修性数据库，包含维修工具库、维修设备库、维修人体模型库等。构建合理的维修性设计与评估工作流程，合理划分参与人员职能，建立良好的维修性设计评估管理体系。构建面向时空要素的维修性评估指标体系，从空间和时间角度出发，综合考虑定性和定量因素，研究建立维修性定性和定量评估指标体系。基于虚拟现实的产品维修仿真过程中的拆装步骤以及维修资源清单，建立维修过程仿真模型。根据虚拟维修过程仿真的输出结果，结合层次分析方法，研究建立维修性评估方法，实现对维修性设计方案的评估。

        VMPro是北京朗迪锋科技有限公司开发的一款专注于维修性设计、仿真、分析与评估的工具软件。针对维修性设计分析严重滞后于装备功能结构设计、过度依赖于实物样机、平均修复时间（MTTR）分配和预计工具缺乏等痛点需求，提供维修性主动设计、虚拟维修仿真、MTTR分配和预计、维修性综合评价等功能。VMPro专注于维修性设计、仿真、分析与评估的一整套工作流程，提高维修性要求在装备设计早期的约束能力，为以航空、航天、兵器、舰船等为代表的复杂装备的研制提供系统的维修性解决方案。针对客户需求，结合客户装备设计流程和VMPro产品的技术特点，我们为客户提供如下解决方案。基于VMPro的特种车辆维修性设计和评估集成平台总体结构分为引擎层、数据层、功能层和业务层。引擎层提供平台的底层支持，其次是数据层，数据层提供平台所需的各种库，以方便用户进行选择调用。功能层基于以上两层实现不同的功能并为业务层提供实现基础。

        该解决方案有效满足了客户提出的维修性设计、仿真、分析与验证需求，取得以下成效。可有效支撑维修性指标分解、维修性要素设计、维修性分析检查等维修性主要工作项目，并进行维修性工作流程和设计数据的管理。支持车辆设计与维修性设计同步进行，实现车辆设计与维修性参数关联、维修性与总体的协同设计。能够对特种车辆零部件的更换时间、可达性、可视性等定性、定量要求进行分析评价。可达性分析支持正向可达性和逆向可达性分析。支持客户已有工具库、设备库、人体库、姿态库、动作库、评价准则库、设计准则库等基础数据库的管理功能。维修性集成平台支持甲方现有的虚拟现实系统及外设，虚拟现实拟真度达到90％。

        虚拟现实辅助工程技术不仅可以应用在装备的综合保障阶段，还可以拓展到装备的设计研发与生产制造等产品全生命周期。朗迪锋将坚持聚焦客户需求，持续提供有效价值，不断推进虚拟现实辅助工程技术在装备制造业的落地与应用。