一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法技术

本发明专利技术涉及数据包交换技术领域，公开了一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法，包括步骤一，根据产品结构清单构建产品结构树；步骤二，设计或修改产品结构树中输出的可变配置单元；将各个特征模型和特征技术状态挂接在对应的产品结构树中各级节点上以补充或更新产品结构树。本发明专利技术针对与合作方的合作内容，在产品结构树中对需要交换的特征模型及其技术状态进行选择，既减少数据交换量，又避免传统数据交换时对大批量的数据进行打包交换所带来的交换精度低、容错率低的弊端。同时，针对合作内容，选择性地交换对应的特征模型及其技术状态，可有效地防止产品整体构架、组装等相关技术的泄露，提高了数据交换的安全性能。安全性能。安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法


[0001]本专利技术涉及数据包交换
，具体为一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法。

技术介绍

[0002]为开展飞机、直升机、发动机、机载系统的数字化设计，在设计阶段原始设备制造商与合作方快速交换数字孪生模型及其技术状态，当前国际通用的方法是访问统一的设计环境或联邦式的数据交换。当前，航空产品研制需通过数据交换实现众多合作方的数字孪生及其技术状态共享。但大型的航空产品配置单元数万个，零件数百万个，零件技术状态属性上百个，其孪生模型及其技术状态信息要在数十家合作方的数年内持续的精准交换，实现难度极大。因此，数字孪生模型及其技术状态双向交换技术面临的问题首先是交换数据包的信息架构，其次是属性双向精准映射，最后是交换过程中的关键环节检查和管控。
[0003]当前，国内外航空制造业中，数字孪生应用较广，数字孪生及其技术状态交换技术也被广泛使用，常规的数据交换方法有基于文件的交换、基于数据包的交换，基于站点的同步两种：1）基于文件的交换：合作方将模型文件压缩打包线下传输给对方，对方将设计或修改的数字孪生模型、技术状态信息压缩打包传回。
[0004]2）基于站点的同步：每个合作方为一个交换站点，多站点的数据管理系统PDM（Product Data Management产品数据管理，简称PDM）或PLM（Product Lifecycle Management产品全声明周期管理，简称PLM）系统须部署相同客户化的数据交换环境，每隔一段时间将站点增量数据打包，发送给合作方，合作方将其导入本站点。
[0005]第一种方法需要大量的人工操作同步维护模型与技术状态，效率很低；第二种方法需要建设PLM系统和专业人员维护，成本很高。这二种方法共同的不足是只从信息技术实现角度将数据打包输出输入，不关注模型质量和技术状态信息，数据包中蕴含的错误容易被屏蔽，交换的孪生模型和技术状态信息难以在交换中提前预判。由于数据量庞大，涉及技术状态复杂，时常出现使用常规交换方法无法进行精准交换的问题，往往出现工程问题再进行追溯，不仅人工参与多，效率低、出错率高，排查周期长。
[0006]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0007]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法，具备数据交换质量管控等优点，解决了传统数据交换人工检查工作量大的问题。
[0008]（二）技术方案为解决上述的技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法，包括，步骤一：根据产品结构清单构建产品结构树；步骤二：设计或修改产品结构树中输出的可变配置单元；将各个特征模型和特征技术状态挂接在对应的产品结构树中各级节点上以补充或更新产品结构树；步骤三：打开步骤二中所设计或修改输出的可变配置单元；步骤四：定义特征模型和特征技术状态映射内容；步骤五：对所需映射的特征模型进行质量门关检查；步骤六：对所需映射的特征技术状态进行质量门关检查；步骤七：触发输出映射程序以获取孪生模型和孪生技术状态并生成映射日志；步骤八：检查输出映射日志以判断孪生模型和孪生技术状态是否获取成功；步骤九：打孪生模型输出门关戳以用于后续根据所述孪生模型输出门关戳进行数据交换的追溯；步骤十：打孪生技术状态门关戳以用于后续根据孪生技术状态门关戳进行数据交换的追溯；步骤十一：获取并输出包括输出映射日志、孪生模型和孪生技术状态的可变配置单元数据包；步骤十二：结束。
[0009]优选地，在产品结构树中，按照各产品研发阶段所对应的数字孪生模型和与其对应的技术状态对可变配置单元进行设计或修改。
[0010]优选地，定义特征模型和技术状态映射内容的方法为：根据与合作方的合作内容，选择产品结构树中所对应的节点，以确定需要发送的节点信息；所述节点信息包括特征模型和特征技术状态；其中所述特征模型包括二维模型、三维模型、图片文件和PDF文件，三维模型具体包括总体布局模型、定位骨架模型、包络体模型、地面保障模型、空间预留模型、运动机构模型、拆装轨迹模型、网格计算模型、功能原理模型；二维模型为特征模型的平面图；图片文件和PDF文件为特征模型的照片以及相关文字注解文档。
[0011]所述特征技术状态是对特征模型的文字注释信息，包括了重量重心状态、质量特性技术状态、材料特性技术状态、需求技术状态、适航审定技术状态。
[0012]优选地，对所需映射的特征模型进行质量门关检查的方式为：对步骤四中选择的节点所对应的特征模型进行质量门关检查，若通过，则执行步骤六，若不通过则返回步骤二，并通知OEM修改可变配置单元中相应导致不通过的错误。
[0013]优选地，对所需映射的特征技术状态进行质量门关检查，若通过，则执行步骤七，若不通过则返回步骤二，并通知OEM修改可变配置单元中相应导致不通过的错误。
[0014]优选地，所述孪生模型、孪生技术状态以及映射日志的获取方法：将步骤四中选择的节点所对应的特征模型和特征技术状态以映射的形式输出以形成孪生模型和孪生技术状态，同时获取计算机所生成的特征模型和特征技术状态映射时所产生的日志，该日志记为输出映射日志。
[0015]优选地，检查输出映射日志以判断孪生模型和孪生技术状态是否获取成功的具体
操作为：输出映射日志的状态若为成功状态，则代表孪生模型和孪生技术状态获取成功，执行步骤九；若不是，则根据映射日志内容以判断错误类型，根据错误类型采取不同措施。
[0016]优选地，若错误类型为BUG导致的程序出错，则执行步骤十二，若错误类型为特征模型质量门关或特征技术状态门关未能检查出的特征模型或者特征技术状态的其他错误，则返回步骤二；其中所述BUG导致的程序出错包括：程序读取模型文件时网络中断、程序读取数据库时数据库服务突然停止。
[0017]优选地，打孪生模型输出门关戳和技术状态门关戳的方式为：触发程序自动写入“门关标识符合”的字样以及通过门关检查的时间戳。
[0018]（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法，具备以下有益效果：1、本专利技术针对与合作方的合作内容，在产品结构树中对需要交换的特征模型及其技术状态进行选择，以减少数据交换量，避免了传统数据交换时大批量的数据进行打包交换所带来的交换精度低、容错率低低的弊端，同时针对合作内容，选择性的交换对应的特征模型及其技术状态，可有效的防止产品整体构架、组装等相关技术的泄露，提高了数据交换的安全性能。
[0019]2、本专利技术通过在数据交换过程中，对需要交换的特征模型及其技术状态通过门关的判断以减少无效的数据的输出和输入，从而提高了数据交互的时效性。
[0020]3、本专利技术通过将模型及其技术状态信息置入数据包并采用设计工具进行修改，在产品结构树中进行更新迭代，以此降低了供应商数据管理系统建设成本。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法，其特征在于：步骤一：根据产品结构清单构建产品结构树；步骤二：设计或修改产品结构树中输出的可变配置单元；将各个特征模型和特征技术状态挂接在对应的产品结构树中各级节点上以补充或更新产品结构树；步骤三：打开步骤二中所设计或修改输出的可变配置单元；步骤四：定义特征模型和特征技术状态映射内容；步骤五：对所需映射的特征模型进行质量门关检查；步骤六：对所需映射的特征技术状态进行质量门关检查；步骤七：触发输出映射程序以获取孪生模型和孪生技术状态并生成映射日志；步骤八：检查输出映射日志以判断孪生模型和孪生技术状态是否获取成功；步骤九：打孪生模型输出门关戳以用于后续根据所述孪生模型输出门关戳进行数据交换的追溯；步骤十：打孪生技术状态门关戳以用于后续根据所述孪生技术状态门关戳进行数据交换的追溯；步骤十一：获取并输出包括输出映射日志、孪生模型和孪生技术状态的可变配置单元数据包；步骤十二：结束。2.根据权利要求1所述的一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法，其特征在于：在产品结构树中，按照各产品研发阶段所对应的数字孪生模型和与其对应的技术状态对可变配置单元进行设计或修改。3.根据权利要求1所述的一种航空产品数字孪生模型及其技术状态双向交换方法，其特征在于：定义特征模型和技术状态映射内容的方法为：根据与合作方的合作内容，选择产品结构树中所对应的节点，以确定需要发送的节点信息；所述节点信息包括特征模型和特征技术状态；其中所述特征模型包括二维模型、三维模型、图片文件和PDF文件，三维模型具体包括总体布局模型、定位骨架模型、包络体模型、地面保障模型、空间预留模型、运动机构模型、拆装轨迹模型、网格计算模型、功能原理模型；二维模型为特征模型的平面图；图片文件和PDF文件为特征模型的照片以及相关文字注解文档；所述特征技术状态是对特征模型的文字注释信息，包括了重量重心状态、质量特性技术状态、材料特性技术状态、需求技术状态、适航审定技术状态。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈阳平，韩刚，徐景芳，
申请(专利权)人：国科治慧苏州智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：