¿Qué herramientas de software se utilizan en el diseño de aviones?

CATIA se usa principalmente en Boeing.

CATIA es un software de diseño asistido por computadora de Dassault Systemes que permite a los ingenieros diseñar y manipular digitalmente un producto, sus componentes y sus relaciones en tres dimensiones. Boeing ha utilizado CATIA desde 1986 y, con casi 9,000 asientos, es uno de los usuarios más grandes del mundo. La capacidad demostrada de CATIA para soportar un amplio conjunto de requisitos de Boeing de manera integrada llevó a su selección como un estándar para toda la empresa.

ENOVIA, un conjunto de aplicaciones de software de IBM que simula y administra electrónicamente un producto a lo largo de su ciclo de vida, está estrechamente vinculado con CATIA. Juntos, ofrecen un entorno único e integrado para todo el ciclo de vida del producto.

El Boeing 777 es el primer avión de reacción diseñado 100 por ciento digitalmente con tecnología de sólidos tridimensional. A lo largo del proceso de diseño, el avión fue “preensamblado” en la computadora, eliminando la necesidad de una maqueta costosa y a gran escala. La División 777 está utilizando CATIA (aplicación interactiva tridimensional asistida por computadora) y ELFINI (Sistema de análisis de elementos finitos), ambos desarrollados por Dassault Systemes de Francia y con licencia en los Estados Unidos a través de IBM. Los diseñadores también usan EPIC (integración electrónica de premontaje en CATIA) y otras aplicaciones de premontaje digital desarrolladas por Boeing. IBM y Boeing mejoraron el software y agregaron un toque humano al crear a Catia man, un mecánico simulado por computadora que puede subir al interior del avión digital para mostrar lo difícil que es para una persona real llegar a las áreas problemáticas y hacer reparaciones. Uno de sus primeros descubrimientos fue que un mecánico humano no podía alcanzar una luz de navegación en el techo del avión para cambiar la bombilla. Sin la mecánica digital, Boeing podría no haberse enterado del problema de la bombilla hasta que causó un retraso de vuelo en un aeropuerto.

En lugar de producir dibujos en resmas de papel, los diseñadores almacenan su trabajo dentro de la memoria de ocho mainframes de IBM. En el área de Puget Sound, aproximadamente 1,700 estaciones de trabajo de computadoras individuales están conectadas a la instalación de mainframe más grande de su tipo en el mundo, que consta de cuatro computadoras mainframe de IBM. Este clúster de mainframe también está vinculado a mainframes e instalaciones de estaciones de trabajo en Japón; Wichita, Kan .; Filadelfia; y otros lugares.

Atrás quedaron los días de dibujo de mesas y maquetas de metal de tamaño completo y costosas. En cambio, los ingenieros juntan las piezas en una simulación por computadora para probarlas antes de que comience la fabricación. Utilizando las imágenes sólidas tridimensionales generadas en la computadora, el avión 777 se puede premontar para colocar las piezas correctamente, asegurando un ajuste adecuado. Como un dispositivo de “corrección ortográfica” para aviones, la computadora le dice a los ingenieros si las piezas no encajan. Los diseñadores pueden mover las piezas o ajustarlas a través del modelado por computadora. Boeing espera que a través del diseño y ensamblaje de la computadora tenga un 50% menos de retrabajo en los problemas descubiertos en la fábrica después de la entrega de los aviones. Los trabajadores están descubriendo que muchas de las piezas encajan más precisamente, eliminando la necesidad de herramientas adicionales en el piso de la fábrica. “El premontaje digital es el salvador del piso de la fábrica”, dice Bob Cullen, supervisor general 777 de Boeing de las secciones de popa / cuerpo. Las vigas del piso, por ejemplo, se ensamblaron en tres semanas en lugar de las 19 semanas anticipadas. Boeing ha utilizado el diseño asistido por computadora en otros aviones, pero el 777 marca la primera vez que ha diseñado y premontado un avión comercial únicamente por computadora.

El 777 fue el primer avión completamente diseñado por computadora, pasando del tablero de dibujo a la producción sin maqueta. A pesar de que Boeing utilizó un sistema de control de vuelo por cable; pantallas avanzadas de panel plano de cristal líquido; un bus de datos digital bidireccional; un ala aerodinámicamente eficiente del perfil aerodinámico; dos potentes motores de empuje; y nuevos materiales compuestos en el 777, el presidente de Boeing, Philip Condit, no consideró estos avances importantes:

Volar por cable es interesante … Pero si retrocede, nuestros pilotos automáticos son voladores y siempre lo han sido. Le hemos dado un poco más de autoridad [en el 777]. El 737 correcto desde el principio teníamos lo que llamamos un modo de dirección de palanca en el que movía la rueda de control para hacer entradas al piloto automático. (Esto no es un cambio de orden de magnitud. Diseñar el avión sin maqueta y hacerlo todo en la computadora fue un cambio de orden de magnitud.