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白皮书
Mathcad 在航空航天和国防业中的影响
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Mathcad 在航空航天和国防业中的影响
作者:Boris Sedacca, Electrical Products and Panel Building》杂志编辑, 《 英国 Industrial Media Limited
航空航天和国防 (A&D) 业有着非常复杂的计划,这些计划带有详细的要求, 严格的系统资格鉴定过程和政府认证要求.此行业面对着一些重大的问题 — 设计错误率要接近零,而且降低成本的措施不能危及设备运转的适合性,安 全性和有效性 (OSS&E).这些准则必须在从军用飞机到商业卫星的所有 A&D 产品中落实.工程师必须优化 A&D 产品的开发过程,以加快创新速度和缩 短产品上市时间,同时减轻风险. 传统上,A&D 行业的产品开发生命周期是最长的,在一些航天应用和航天器 项目中甚至长达十年.由于产品生命周期如此之长,而且产品非常复杂,因 此,工程师创造的知识资产往往会消失不见或者忘记保存在哪里了.必须制 定明文规定的统一方法来捕捉工程师的设计知识,以便保留知识资产并使组 织中的人员能够重复使用这些资产,从而避免成本超支并显著缩短产品开发 生命周期. 此外,还有大量对完成任务至关重要的设计信息需要正确地记录在案,并 要易于设置格式,分发和更新,以遵守法规和安全性要求.必须监控产品 开发过程的每一步,以便了解整个过程的进展.
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计算是 A&D 设计工程的核心.它们定义产品的特性,影响产品的质量,建 立核心能力,并且是事情出错时的信息参考来源.重要的工程计算将产品需 求,原始数据插补,数学定律和科学原理与工程假设和实践知识结合起来, 以解答重要的问题.但是,除了执行这些计算和推导出结果之外,在产品开 发过程中还有很多事情要做.为了遵守一系列公司和行业的质量标准(包括 ,重要的是使用标准化的和记录在案的工程计算设计 6 西格玛和 ISO 9000) 过程.标准化的过程有效地减少了工程中的试错式摸索做法,并提高了生产 效率.结果获得了质量和性能都非常优异的优良产品. 工程师必须优化 A&D 产品开发过程,以帮助缩短产品开发生命周期,减少风 险和提高生产效率. 此白皮书研究 A&D 工程组织如何采用 Mathcad 来代替电子表格和传统的编 程语言,以及 Mathcad 的独特功能如何为组织解决关键的问题和帮助技术团 队提高效率.
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A&D 行业中的 Mathcad
工程计算是产品开发过程的一个重要部分,并应作为知识资产 (IP) 加以获取和共享.Mathcad 捕捉计算 IP,并为工程组织解决 了计算的普及性问题. 有关计算过程的完整文档使 A&D 工程组织能够: 通过捕捉和标准化重要的计算减少风险 避免产品设计错误和项目预算严重超支 最大限度地减少审核和重新审核数据的必要性 提高生产效率和质量 简化过程和忽略重复的过程 捕捉工程师创造的知识资产 确保重要信息的可重复使用性 定义最佳做法 运用准确的知识在公司内外开展协作 减少错误和不准确性 保护工程设计计算的一致性和完整性 Mathcad 帮助完成与 A&D 计划和产品的设计,测试和评估相关的 实践工程.Mathcad 简化了工程师的沟通,并考虑了设计决策在 性能和成本上对各团队意味着什么,因而减少了后期工程变更. 最后,Mathcad 能实现协作并促进对标准的遵守,藉此持续不断 地改良知识资产,同时在衍生的项目中最大限度地重复使用这些 资产. 各行各业的工程型组织正在落实 Mathcad 的基本原则(以捕捉其 产品设计计算) ,尤其是标准化工程工具(这反过来标准化求解 和记载工程计算的方式) ,推动团队使用模板,通过 Web 使散布 全球的团队都能使用计算结果.这样一来,这些公司减少了出错 的风险,并避免了浪费时间的设计返工问题,这些问题会导致巨 大的金钱损失,生产效率下降和潜在客户流失. Mathcad 帮助完成与 A&D 计划和产品的设计,测试和评估相关的 实践工程. 在发生牵涉到多个学科的设计问题时,工程师需要能够跨越机械, 电气和热力界限的解决方案.这在像 A&D 那样广阔的领域中尤为 如此.理想的解决方案应能够让您从概念和设计阶段开始,一直 推进到测试和制造阶段. Mathcad 在 A&DD 行业中很重要,原因是它在这些年来不断发展 为最全面的工程计算解决方案.Mathcad 不仅提供丰富的计算和 设计功能, 它还具有与其他工程和商业应用程序广泛互连的特点. 大多数人对 Mathcad 的第一印象是它独特的可视化格式,该格式 使用标准的数学符号,并在同一个工作表上集成公式,图形,插 图和文本.此格式显示了用户的每一步工作,并提供了出色的技 术工作文档记录功能,使其最适于在不同的工作组和项目团队之 间捕捉知识和进行沟通. Mathcad 的交互性也是一大优点.通过使用获得专利的自然数学 技术,Mathcad 自动重新计算方程,重新绘制图形,并在您更改 变量时更新结果,从而让您更轻松快捷地反复进行设计. Mathcad 还自动为您转换单位,消除了技术项目中烦琐,费时的 任务和常见的错误来源. Mathcad 是工程师办公桌上理想的核心工具,因为它能轻松地与 技术专业人员日常使用的许多应用程序集成在一起,这些应用程 序 包 括 Pro/ENGINEER, Microsoft Office Excel, MathWorks 的 MATLAB,National Instruments LabVIEW,SolidWorks,ANSYS和 Bentley Microstation.借助 Mathcad,用户可以将来自不同应用程 序的数据,图形元素和计算合并到一个统一的文档中. 通过使用获得专利的自然数学技术,Mathcad 自动重新计算方程, 重新绘制图形,并在您更改变量时更新结果,从而让您更轻松快 捷地反复进行设计.借助 Mathcad,用户可以确信他们的计算准 确无误.这种对结果的信心最大限度地减少了审核和重新审核数 据的必要性,并且提高了可追溯性.在 A&D 中,Mathcad 简化了 设计,开发,制造和测试设备的计算工作,这些设备与飞机,航 天器,导弹和航空电子元件及子系统相关.在诸如结构设计,制 导和控制系统,导航,仪表和通信以及生产方法等领域中, Mathcad 使问题求解和设计变得更轻松. 一些使用 Mathcad 的 A&D 公司需要更好的方法来捕捉和保存工程 计算信息,以便优化其产品开发过程.借助 Mathcad,产品团队 可以在开发周期的早期更改设计和过程,此时这样做的代价要小 很多. 以下案例研究深入详细地介绍了组织如何在其 A&D 项目中使用 , Mathcad.重点说明的 A&D 公司包括 BAE SYSTEMS(英国) Asco , , Industries(比利时) Lockheed Martin(美国) Claverham Group (英国) Alenia Spazio(意大利)和 Space Contact(西班牙) , .

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