Aura Aero 利用 PTC 的 Onshape 和 AWS 将零排放飞机的设计时间缩短了 80%

Aura Aero 是法国的一家领先的航空航天公司，致力于制造零排放飞机，他们需要一种更高效、更具协作性的计算机辅助设计（CAD）解决方案。该公司采用了由 AWS 合作伙伴 PTC 开发的云原生 CAD 平台 Onshape。Onshape 是基于 Amazon Web Services（AWS）而构建的，不仅消除了硬件限制，还能够让各个团队进行实时协作。现在，使用 Onshape 的自动化和无缝版本控制，Aura Aero 将重复性设计任务花费的时间减少了 80%。这样一来，Aura Aero 就在不影响性能的情况下加速了产品开发、改善了协作并优化了成本，同时还增强了可持续性。

Aura Aero 以实现脱碳化的航空旅行为使命，致力于设计和制造零排放电动飞机。该公司于 2024 年推出了首款全电动飞机 INTEGRAL E，这款双座教练机具有特技飞行能力，适用于区域性乘客旅行以及军事服务和贵宾任务。Aura Aero 的总部位于法国图卢兹，致力于帮助欧盟在 2050 年之前实现气候中和目标。尽管这一日期很快就会到来，但 Aura Aero 完全能够担此重任——他们不仅仅选择使用木材和碳纤维等可持续资源。“我们正在尽一切努力尽量减少对环境造成的影响，”机械工程师 Misael Hernandez Perez 表示。“此举将会推动我们做出的每一个设计决策。” 正因为如此，在该公司于 2018 年成立之后不久，Aura Aero 的产品开发团队就决定采用支持协作和创新的工具，因此消除了传统硬件密集型系统产生的环境成本。

航空航天工业的工程师和设计师们依赖 CAD 系统对复杂的设计进行精确的建模、模拟、可视化和管理。本地 CAD 系统需要对计算机和现场服务器进行大量投资，以便支持保存和管理大型文件以及进行持续维护。“传统的 CAD 系统取决于电脑的容量、拥有的显卡类型以及内存的大小，”Aura Aero 的物理设计经理 Alban Semond 说道。 根据 Semond 以往的经验，这些系统并不支持快速发展。“你可能忘记保存设计，系统会崩溃，一整天的工作可能荡然无存，”他表示。迄今为止，本地 CAD 系统的最大缺陷在于，它们限制了创新能力。计算机的物理位置限制了工程师的活动范围。一次只能有一个人处理一个文件，这样就耽误了进度并阻碍了实时协作。版本控制变得困难，原因在于各个团队经常处理过时的文件或者需要手动合并更改，这样就会产生错误。正因为如此，在 2018 年成立之初的一年后，Aura Aero 需要一个云原生 CAD 系统来提高设计办公室与工厂车间之间的效率。

Aura Aero 采用了 PTC 开发的云原生 CAD 和 PDM 平台 Onshape，以期简化设计协作并加速产品开发。Onshape 是一款软件即服务（SaaS）解决方案，因此 Aura Aero 的工程师和设计师们可以随时随地实时协作，而无需管理本地文件和硬件。借助版本控制、工作流自动化和自定义等内置功能，各个团队可以实现无缝协作。Onshape 还可以轻松访问最新的设计，可确保在从销售和质量控制到生产线的各个 Aura Aero 部门内，所有关键利益相关方总是能够获得最新的信息。“借助 Onshape 的可访问性，我们可以在共享信息时节省时间并改善与供应商和合作伙伴的沟通，”Semond 说道。“我们可以联系任何供应商并与他们讨论任何话题，无论是商业话题、技术话题还是战略话题，只要出现与零件相关的问题，我们就可以在我们的手机上轻松展示三维模型。” Onshape 的一项突出功能是“分支和合并”，用户可以使用这项功能并行开展工作。Aura Aero 的各个团队可以在不影响核心设计的情况下同时探索多种设计理念，然后将最佳元素合并到主模型中。这一灵活性不但鼓励进行创意探索，还降低了丢失工作成果的风险。此外，Onshape 还提供了 FeatureScript，使用这种开源编程语言，Aura Aero 可以创建针对特定的设计需求量身定制的自定义工具。例如，Aura Aero 开发了一项功能，以便自动确定飞机零件中的材料颗粒和纤维方向，这项任务以前既费时，又费力。其他的标准功能可以节省时间，包括“复制”，只需点击几下鼠标，这项功能即可放置数百个螺栓、螺母和垫圈，而不是将它们逐个添加到组件中。

Onshape 的云原生功能是基于 AWS 而构建的，它们提供了数据安全性、可扩展性和持续的可用性，这些都是 Aura Aero 设计过程中的关键因素。借助 Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2）等 AWS 服务，Onshape 可以动态扩展计算能力，以便处理不断变化的工作负载。节能的 AWS Graviton2 处理器既提供了高性能，又降低了能耗，因此可以帮助 Aura Aero 实现可持续发展目标。借助 Amazon VPC 以及 AWS 提供的自动化 IP 管理服务，Onshape 可以快速建立新的环境并管理网络配置。这意味着可以顺利进行更新和扩展，而不会导致 Aura Aero 的工作流中断。此外，Amazon CloudWatch 会主动监控平台，以便在问题导致停机时间之前检测并解决问题。为了管理大型 CAD 文件，Amazon Simple Storage Service（Amazon S3）和 Amazon Elastic Block Store（Amazon EBS）提供了可扩展、持久性的存储。这样一来，Aura Aero 就可以存储和访问复杂的设计，而不会出现性能问题。

如今，通过简化电动飞机的设计流程、推动高效的协作以及减少重复性任务花费的时间，Onshape 正在帮助 Aura Aero 实现可持续发展和高效率。基于云的 CAD 系统无需使用纸质图纸，支持使用木材等可再生材料，并利用可提高设计效率的自定义功能来加快生产速度。2024 年，这些功能帮助 Aura Aero 迎来了一个重要的里程碑：他们的全电动双座特技教练机 INTEGRAL E 完成了首次飞行。借助可缩短开发周期的 Onshape 协作功能和基于云的功能，这款飞机得以迅速亮相，而 Aura Aero 正在努力实现下一个目标，那就是开发一款电动支线飞机（ERA），这款 19 座的零排放飞机计划于 2026 年投产。

由于使用基于 AWS Graviton2 的 Amazon EC2 实例，效率得到了进一步提升，当实现相同的性能时，这些实例消耗的能量比同类 EC2 实例减少了多达 60%。Graviton2 还为 Amazon EC2 上运行的云工作负载提供了最佳的性价比，与基于 x86 的传统实例相比，可节省多达 40% 的成本。因此，Onshape 可以帮助优化 Aura Aero 的价值成本比，而不会影响计算密集型工作负载所需的性能。此外，Semond 还表示：“使用 Onshape，我们无需仅仅为了运行 CAD 而投资于昂贵的服务器或高负荷型电脑工作站。”

PTC 的 Onshape 提供了自定义功能和工作流自动化功能，这样，Aura Aero 就可以将重复性设计任务花费的时间节省大约 80%。使用 Onboard 的自学教程，该团队还能够快速让新设计师上手。“对我来说，最重要的是，在学习 Onshape 仅仅三天之后，我们的设计师就完全融入了团队，”Semond 说道。“我记得在以前的工作中，我们需要接受一个月甚至六周的培训，才能学会使用 CAD 系统。这里的节奏非常快。我们不可能等待一个月的时间。” 或许最重要的是，Onshape 鼓励 Aura Aero 的工程团队进行创新。例如，它的”分支和合并“功能不但能够推动创意探索，还杜绝了丢失工作成果的风险。能够随时随地从任何设备上访问 CAD 数据，因此对 Aura Aero 开展业务的方式产生了直接影响。“随着我们的团队不断发展壮大，Onshape 将在我们的生产中发挥至关重要的作用，因为其他部门可以实时查看每一个人的工作成果，”Semond 表示。”无需等待设计更新。每个人都可以毫不拖延地继续工作。”

Aura Aero 是法国的一家领先的航空航天公司，专注于设计和制造可持续的下一代飞机。该公司的总部位于图卢兹，致力于开发电动飞机和油电混合飞机来减少航空业对环境的影响。Aura Aero 的使命是通过创新型技术来支持脱碳化的航空运输，从而帮助在 2050 年之前实现气候中和目标。