高华智
中航西飞民用飞机有限责任公司 陕西省西安市 710089
摘要:我国民用民用飞机在设计和制造过程中应用数字化技术能够很大程度上提高研制能力,并推动研制模式的进一步改善,提升民用民用飞机的整体技术水平,从而缩短与世界发达国家间的水平差距。数字化技术在民用民用飞机设计和制造过程中的应用使民用飞机研制过程发生了巨大的变化,不仅提高了整体设计和制造的技术水平,还加快了民用飞机现代化的发展,取得了很大的进展,该技术将会在日后研制民用民用飞机的过程中,发挥其重大作用。
关键词:数字化技术,质量控制
引言
数字化制造技术是指在数字化技术和制造技术融合的背景下,并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下,根据用户的需求,迅速收集资源信息,对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组,实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造,进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。采用数字化设计研制系统是保证民用飞机快速研制的必要手段。美国联合攻击战斗机(JSF)是体现数字化设计制造技术应用水平的典型实例,证明了数字化设计制造技术在提高民用飞机产品质量、缩短研制周期至关重要的作用和地位。中国航空工业第一集团公司为了完成信息化建设,迎接国际航空市场激烈的竞争和挑战,提出了基于信息技术、实现跨越式发展的战略构想。
一、数字化产品定义中的质量控制
数字化产品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设计控制应严格按数字化产品定义的设计要求进行设计三维数据模型应按有关CAD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(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。民机的制造、工艺及装配信息。民用飞机的制造、工艺及装配信息在三维模型中无法进行表达,例如:热处理的方法、表面处理的方法、装配信息、紧固件的信息及材料信息等。设计人员可以采用对零部件的结构树来制定模板的方式将其标识到三维模型中。将零部件模型导入PDM系统的过程,可以使系统自动获取结构树中的制造、工艺及装配信息,并且还能自动按照规定的格式生成EBOM,以便为日后民用飞机工艺和制造环节提供更多服务。
二、产品的数据管理
产品的数据管理核心为产品,管理的信息主要以过程、资源和数据为三大要素,并通过运用PDM软件技术,实现与产品有关的集过程、资源及数据于一体的管理技术;以民用飞机整体优化概念为依据来描述整体产品的数据开发过程和制造过程,并对产品在生命周期的数据管理进行规范,从而保障产品数据的可跟踪性及一致性,使被设计的数据更加有序,实现产品在设计、制造及工艺环节中的优化和资源共享。PDM系统的功能内容主要有:文档管理、工作流程的管理、产品管理、工装管理及对管理和合作工作的更改等。
其中文档管理的对象是各个产品的文档资源,包括质量管理、企业和外部环境标准、工艺文件、更改管理、工装文件、设计文件、外来纸质的文件、车间工艺的文件、数据安装的通知单、外来数据的发放清单、产品文档等;产品管理的对象为不同产品中的材料、统计报表、产品数据及BOM等,并使EBOM、MBOM及PBOM三者实现重构,从而保障工艺、数据及设计衔接的有效性,及数据维护的统一性;工作流程的管理是指对不同产品业务流程的管理,例如一些工艺文件的任务分配流程、审批流程、数据发放的流程等,从而最大限度上保障企业流程的规范性及自动化,使设计人员将工作重心放到产品生命期的重要任务上;工装管理的对象为各个产品的工装工艺和工装设计;而更改管理是指对各个产品工艺设计的更改单、技术单、材料定额的更改单及设计更改单等进行有效地管理。PDM系统对民用飞机产品的数据管理起到了巨大的作用。
三、综合设计与工程发展
综合设计与工程发展中的数字化技术主要应用于民用飞机总体方案论证阶段的初步设计和研制阶段的详细设计,其目的是通过使用一系列数字化工具与方法提升上述两个阶段的综合设计能力。客观要求是基于一个基本总体方案,综合运用各类数字化定义工具与方法,协助民用飞机总体设计与布置人员高效进行民用飞机的总体布置与设计,各个系统专业设计人员进行结构部件和系统部件的三维数字化模型布置,反复协调完成全机三维数字化电子样机,在三维数模中集成各类工艺信息和设计发放工厂。在初步设计和详细设计中,主干线为全机数字化定义的不断推进;次支线为全机各专业部门通过协同对不同的部件和分系统开展设计,形成了一系列数字化设计分系统,如总体气动设计分系统、结构强度设计分系统、动力推进系统设计分系统、机械系统设计分系统、电气系统设计分系统等。各个分系统开发或者配置不同的数字化设计软硬件,分系统之间通过核心处理系统相连,核心处理系统负责将各个分系统的设计实时地综合到服务器的全机三维数模中,通过对核心处理系统的操作可以实时地调动全机的电子样机。民用飞机数字化的预装配数字化的预装配实际上就是一个模拟装配的过程,该过程中将民用飞机整体的数字样机作为基础,以工艺的流程为主导,通过计算机的软件平台,实现产品装配中各个作业的统一建模,并在虚拟环境下,对产品进行工艺决策、质量检验及制造装配,整个过程主要传递的是数字量。装配干涉的仿真。工作人员通常在虚拟的装配环境中,对民用飞机的零件、组件及成品根据已设计的工艺流程进行定位、装配、移动及夹紧。在装配环节对不同产品间及产品和工装间进行干涉检查,如果系统中存在干涉情况就会自动报警,并且能够得出干涉的数量和区域,从而帮助工作人员及时寻找和分析出现干涉的原因。
四、民用民用飞机研制流程
民用民用飞机按照民用民用飞机研制流程规划,综合参考国外的研制阶段划分思路,结合公司多年来在民机研制中总结出来的经验,民用民用飞机研制阶段分为:立项论证阶段、可行性论证阶段、预发展阶段、工程发展阶段、产业化阶段。各阶段主要工作目标,及标志阶段工作标志,如下:立项论证阶段根据发展规划和市场需求,形成项目研制设想,完成项目立项论证工作。项目建议书正式批准标志着本阶段工作的完成。可行性论证阶段根据立项论证的目标和要求,对项目的技术和经济可行性进行综合研究,选定最佳产品目标和研制方案,并最终通过相关部门的评审。可行性研究报告通过评审标志着本阶段工作的完成。工程发展阶段综合考虑项目技术、制造、质量、经济性、适航审定等问题,进行产品详细设计、试制和试验等,并最终通过相关部门的审定。型号合格证(TC)颁布和首架交付标志本阶段工作结束。数字化设计环境包括计算机硬件和软件两部分是实现产品数字化设计的基础平台软件分为系统软件和应用软件对它们的全面管理和有效控制是整个民用飞机数字化设计质量控制的关键所在系统软件管理计算机本身及应用程序控制着计算机的所有资源是统管计算机软硬件资源的核心。
结束语:
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民用飞机全寿命周期的各个环节彻底改变了民用飞机传统的二维设计模线样板标准样件研制模式将民用飞机研制过程从原来的串行模式逐步向并行方式转变使民用飞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和成功推进的基础必须予以高度重视并加以认真研究。
参考文献:
[1]李唐,李迪.民用飞机维修工程为民航发展保驾护航[J].航空维修与工程,2018(09):36-38.
[2].贝迪克凌云(宜昌)获得民用航空维修许可证[J].航空维修与工程,2016(09):57.