Flugzeugbau: Zertifizierung elektrischer Systeme vereinfachen

Der Mentor-Geschäftsbereich von Siemens stellt die neue Capital Load Analyzer-Software vor. Sie soll den Compliance- und Zertifizierung-Prozess von elektrischen Systemen im Flugzeugbau vereinfachen und beschleunigen. 

Moderne Flugzeugsysteme, wie elektrische Flugsteuerungs- und Bordunterhaltungssysteme, benötigen immer mehr Leistung, verfügen über mehr elektrische Komponenten und haben aufgrund der zunehmenden Komplexität ein höheres Compliance-Risiko. Laut dem Marktforschungsunternehmen Bishop & Associates wird der Markt für kommerzielle Flugzeugkabel/Kabelbaumkonfektionierungen für 2019 auf ca. 2,4 Milliarden US-Dollar geschätzt. Er soll bis 2024 auf 3,3 Milliarden US-Dollar wachsen, bei einem angenommen CAGR von etwas über 6,5 Prozent. Der neue Capital Load Analyzer ist die erste industrieweite Technologie für elektrische Systeme, die mit Hilfe von Automatisierung und digitaler Datenkontinuität die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften erleichtert.

Heutige Methoden zur Verifikation und Analyse basieren auf fragmentierten Daten. Diese werden erst nach Abschluss der wichtigsten elektrischen Entwurfsarbeiten durchgeführt und erfolgen typischerweise anhand von Zeichnungen und Tabellenkalkulationen. Die Entdeckung von Problemen in dieser späten Phase zieht jedoch kostspielige Design-Iterationen nach sich, welches zum Verpassen wichtiger Ziele wie Kundenakzeptanz und Musterzulassung führt. All dies wirkt sich negativ auf die Umsatzerlöse im Flugzeugbau aus.

Um diese Risiken zu minimieren, prognostiziert die neue Capital Load Analyzer Software den Leistungsbedarf der elektrischen Systeme und Subsysteme basierend auf den Daten des digitalen Zwillings des Flugzeugs. Der digitale Zwilling, erfasst im Capital-Produkt, ist das genaue, aktuelle Abbild des elektrischen Systems im fortschreitenden Entwicklungsprozess. Der digitale Zwilling bietet eine automatisch generierte Sicht auf das gesamte Stromversorgungssystem, welches es Ingenieuren von Anfang des Projektes an ermöglicht, Compliance-orientiert zu entwickeln. Analyse und Simulation werden mit primären Entwicklungsdaten durchgeführt und nicht, wie heute meist üblich, mit von den ursprünglichen Entwicklungsdaten getrennten und neu erstellten Datensätzen. Die regelbasierte Prüfung und Analyse ermöglichen es, die Effizienz des Stromversorgungssystems in jeder Flugphase genau und vollständig zu überprüfen – auch unter Lastabfall bei Notfällen.

„Durch den Einsatz der neuen Capital Load Analyzer Software können Ingenieure das Risiko bei einer Vielzahl von Zertifizierungsarten minimieren und somit die Sicherheitsanforderungen der Fluggesellschaften erfüllen“, sagte Dick Slansky, Advisory Group Senior Analyst bei ARC. „Um den ständig steigenden Anforderungen an moderne Avionik und erweiterte Kabinenausstattung gerecht zu werden, werden die elektrischen Systeme neuer Flugzeuge immer komplexer. Die Erstellung eines digitalen Zwillings mit dem Capital Load Analyzer in allen Phasen des Produktlebenszyklus eines Flugzeugs führt zu erheblichen Zeit- und Kosteneinsparungen und ermöglicht eine leistungsfähigere Elektrifizierung heutiger Flugzeuge.“

Datenmanagement für Analysen und Berichte

Zur einfachen, effizienten und automatisierten Berichtserstellung extrahiert der Capital Load Analyzer automatisch alle benötigten Daten der elektrischen Lastanalyse in eine zuvor vom Benutzer definierte Berichtsvorlage. Diese Technologie bezieht die Daten direkt aus dem digitalen Zwilling, so dass der Benutzer die Auswirkungen von Designänderungen zu jedem Zeitpunkt und in jeder Phase des Designprozesses erkennen kann. Durch die Möglichkeit, Echtzeitberichte schnell zu erstellen, können die Anwender Designaufgaben überwachen, potenzielle Probleme frühzeitig im Designprozess erkennen und somit Programmrisiken minimieren. Der Capital Load Analyzer generiert Compliance Analysen für jede benötigte Designkonfiguration und Variante.

„Capital Load Analyzer ist eine Plattform für echte Zusammenarbeit bei der Entwicklung von elektrischen Systemen. Sie bietet die digitale Kontinuität, die für ein breites Spektrum kritischer Aufgaben zur Einhaltung der Compliance für elektrische Systeme und deren Zertifizierung erforderlich ist“, sagte Martin O’Brien, Senior Vice President, Integrated Electrical Systems, Siemens Digital Industry Software. „Capitals ‚digitaler Leitfaden‘ ermöglicht es Entwicklern von elektrischen Systemen für die Luft- und Raumfahrt, eine automatisierte Design-for-Compliance-Methodik einzusetzen, welche eine höhere Effizienz, verbesserte Produktqualität und einem Wettbewerbsvorteil zum Ergebnis hat.“

Darüber hinaus erweitert Siemens die Capital-Produktlinie um zwei weitere Technologien. Ein neues „Wire Derating“-Produkt, welches das Gewicht eines Flugzeugs durch Optimierung der Kabeldurchmesser reduziert und die Integrität gegen Gefahren wie Überhitzung bewahrt. Und das neue Werkzeug zur Darstellung von 3D-Signalverläufen hilft bei der Bewertung von sicherheitskritischen Kabelbäumen. Anforderungen an die Energieverteilung und/oder den Kabelbaumabstand von redundanten Systemen können damit verifiziert werden. Diese Produkte sind in der zweiten Jahreshälfte 2019 erhältlich.

Die neuen Technologien werden sowohl auf der Siemens Detroit Realize Live User Conference (10. bis 13. Juni 2019) präsentiert, als auch auf der International Paris Air Show, Le Bourget (17. bis 23. Juni 2019).

Weitere Informationen gibt es unter: www.mentor.com/aerospace

Bild: Das neue Capital-Compliance-Produkt von Mentor, einem Geschäftsbereich von Siemens, verfügt über eine integrierte Berichterstellung. Anwender können damit einen Bericht automatisch in eine eigens definierte Berichtsvorlage extrahieren und die Berichtsdaten dann automatisch mit Live-Daten des Designs in Capital aktualisieren.