摘要：随着我国低空领域的逐步开放， 直升机制造企业迎来了发展，也面临着挑战， 产品质量高低将直接决定着企业在直升机市场中竞争力和占有率。 质量管理发展理念从符合性质量，适用性质量到经营质量发展，直升机的质量管 理也不例外。采用大数据方式对直升机制造、交付和售后服务方面的质量管理进行分析，为直升机的制造和售后服务提供决策支持 ， 从而提升企业质量管理水平。
关键词：数据；直升机；质量管理
直升机作为重要的国防装备和通航工具，对其功能多样性 、 技术先进性和 质量可靠性要求的越来越高。 健全的质量管理系统是产品质量保证的基石 ， 直升机的质量直接关系着用户生命和财产安全。为实现我国新时期新阶段的发展目标 ,作为承担我国直升机发展重任的中国直升机设计研究所 ,根据当前的形势和任务 ,提出以科学的发展观统领直升机建设发展和科研生产工作, 通过自主创新大幅度提升直升机产品研制能力的整体思路 ,制定了主业突出、核心能力强、有竞争力、国内一流、国际知名 、创新型、数字化、和谐型研究所的宏伟目标 。
一、直升机数字化
数字化产品表达是数字化目标的表现形式 ,数字化产品的表达因用途的不同而不同 。如航空产品 ,对设计部门来说主要是产品设计的表达,包含产品设计依据 、产品本身 、产品研制过程的状态等 ;对制造部门来说主要是产品制造的表达 ,包含产品本身、产品的工艺 、材料和成品供求等 ;对使用部门来说主要是产品使用的表达,包含产品本身、产品的操作、产品的维护等。因此数字化产品的表达是在相对的领域中,对产品使用数字化的方式来刻画产品的本质,是产品的静态描述。 对于直升机这样复杂的产品 ,要求用数字化表达的内容很多 ,在设计部门除了产品设计依据、产品本身 、产品的研制过程状态外 ,还希望能够表达直升机整体结构关系、不同系统的影响关系 、零部件的装配关系、同一型号的不同批架次、不同批架次对应的配置等等 ,产品的表达是支持产品数字化研制的关键。数字化表达方式可以快速重现产品 ,使产品及其设计能力的得到保持与继承,实现递增式的提升。
二、直升机数字化设计质量控制
在直升机型号研制过程中，全面应用CATIA系统进行三维数字化定义、数字化预装配，并行开展总体、气动、结构、系统设计以及工艺规划、工装设计、NC加工等工作，使直升机设计和制造发生了质的飞跃。在数字化设计中，包括了一些过程和基础技术，如设计制造的并行工程，单一产品数据源和数据共享，全数字化环境与协同工作，全面的产品数据管理。
1、产品数字化定义中的质量控制。产品数字化定义(Digital Product Definition，DPD)技术是在产品信息建模技术基础上发展起来的、面向产品数据管理层的应用技术，其主要目标是以面向产品管理层的信息建模为目的，以设计、制造等过程中的应用层建模为基础，以数字化过程中的多种规范为约束条件，以产品结构树为纽带，最终实现产品的数字化定义及其产品数据的管理过程。产品数字化定义包含了设计、工艺、工装、装配所需的完整信息，产品寿命周期中的每个阶段都可以从定义的模型中提取出所需要的信息进行协同工作，这是建立单一产品数据源的基础。
(1)设计控制。应严格按产品数字化定义的设计要求进行设计。三维数据模型应按有关CATIA建模要求进行设计，应反映零件的真实尺寸和外形，同时要符合面向分析、装配和制造的设计原则。三维数模建模时应考虑后续产品制造以及装配过程的工艺性。
(2)标识控制。三维数据模型应按有关要求明确标识。模型的命名应符合三维数据模型命名规定。三维数据模型的元素应用不同颜色进行标识，其着色应满足三维数据模型标识规定的有关要求。
(3)数据模型审查控制。三维模型在发放前应按有关标准要求完成技术审查和标准化审查，并填写完成审签记录单。
二维图样应与其对应的三维模型的技术内容保持一致，并应符合设计图样管理规定。
(4)建模过程中的数据管理。三维模型在设计过程中应始终处于受控状态，满足产品数据管理规定的要求，进行产品数据质量控制。
2、数字化产品预装配质量控制。为飞机装配过程的精确步骤制定了一套几何模型和文件综合属性信息。在对零件和工艺装备进行设计的同时，并行地确定装配顺序的定义，进一步扩大并行工程的范围。装配工艺工程师依据设计工程师定义的直升机模型，用Build—it软件把它分解到最底层零件级的实体模型。然后把这些模型按照装配工艺工程师的装配顺序装配起来，找出设计装配的结果与工艺计划装配的结果之间的差异，通过改变顺序或零件来消除这些差异。这样做出的图号树能真实反映出工艺装配顺序，可以在设计零件、工艺装备的同时，也设计出车间工艺流程，从而可节省大量的工艺准备时间，减少后续环节的返工现象。数字化预装配是利用CATIA三维实体模型，模拟零部件实际装配过程，以验证和完善零部件的设计、装配工艺性和维修性。因此，数据模型在发放前必须实施三维预装配，进行设计协调和干涉性检查，确保模型数据符合三维模型检查规定的要求。
3、数字样机质量控制。数字样机是指采用计算机仿真与虚拟技术，通过CATIA等技术把产品的三维数据集成到一个可视化环境中，实现产品设计与分析的虚拟仿真。
(1)数字样机定义。根据直升机研制各阶段数字样机定义中的要求，明确直升机研制各阶段(级)、全机、各样段数字样机的用途、构成和应具有的功能。
(2)数字样机设计控制。数字样机设计应在PDM环境下实施，应满足直升机数字样机设计要求，其装配过程要满足数字化产品预装配质量控制要求。
(3)数字样机管理。按有关产品数据管理规定进行数据管理，并进行产品数据管理质量控制。
4、产品数据管理质量控制要求。产品数据管理的任务是管理、存取和控制与产品相关的所有数据，它基于面向目标的数据库，并对产品开发过程实施管理，其中包括产品寿命期的所有数据和信息。
(1)产品结构树和数据属性控制。①产品结构树定义的依据是产品数据管理环境及产品结构的构建要求、设计图样和技术文件制度。必须确定项目、环境、节点及其各关联对象间的层次关系，每一个节点应具有BOM要求的完整数据，所有的节点在产品结构树中都应进行几何定位。
②数据的属性定义以产品数据管理的属性、版次管理及设计更改管理规定为依据，应满足产品全寿命周期内对数据的使用及管理要求。对于设计对象的版本、修订版、更改单编号、成熟度等必须明确定义，特别是“节点”还要给出其阶段标识的属性值，明确其所处的研制阶段。
(2)产品数据的有效性控制。产品数据有效性定义基于产品数据管理中的产品构型管理规定，应满足产品全寿命周期的使用要求；产品数据有效性应按系统工程方法进行确认和更改控制，并对其进行标识、控制、记实和审核。
随着计算机技术和网络技术、信息技术的飞速发展，数字化技术的应用已经深入到直升机全寿命周期的各个环节，彻底改变了直升机传统的二维设计、模线样板、标准样件研制模式，将直升机研制过程从原来的串行模式逐步向并行方式转变，使直升机研制过程和技术发生了巨大的变化，而数字化设计中质量控制工作的有效开展是保证其技术全面应用。
参考文献：
[1] 丁秋林, 黄传奇, 吴笑凡. 现代企业信息化重构[J]. 机械 工业出版社, 2017. 8.
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