先進制造技術在航空領域中的應用-路冬-10-9-19-兩次課(編輯修改稿)
2025-09-01 02:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的并行與協(xié)同，并為這種并行與協(xié)同提供技術手段；數(shù)字化制造同時吸收了 敏捷制造 的基本思想，對變化的市場和客戶化的產(chǎn)品做出快速和準確響應，強調(diào)并支持生產(chǎn)過程組建靈活多變的動態(tài)組織機構；數(shù)字制造把 先進的生產(chǎn)技術、先進的管理技術和高素質(zhì)的人員有效集成 。 37 （ 3）數(shù)字化制造是一種 現(xiàn)代企業(yè)特征 。 數(shù)字化制造不僅為企業(yè)目標實現(xiàn)提供一系列的技術手段和解決方案，而且提供一種先進的運行組織體系，給傳統(tǒng)航空制造業(yè)的 研制模式、企業(yè)運作方式、組織結構、經(jīng)營理念 等帶來新的變化，從而推動企業(yè)向著數(shù)字化生產(chǎn)方式的方向發(fā)展。 38 國際現(xiàn)狀 波音 777 全球第一個全機數(shù)字樣機，是實現(xiàn)數(shù)字化制造的里程碑； 在近幾年來的大型民用運輸機的研制中，無論是空客 A380 客機，還是波音 787 客機的研制，都充分體現(xiàn)了數(shù)字化技術是企業(yè)的核心競爭力，是產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展的最有力工具。 39 ? 波音公司在研發(fā)波音 787 客機中，不僅協(xié)同方式有了重大發(fā)展，而且其研制工作的重心也發(fā)生了重大轉變，波音原來是把飛機產(chǎn)品的各零部件設計信息分發(fā)給供應商去制造，波音監(jiān)管著所有產(chǎn)品的研制進度和質(zhì)量，最后負責飛機的 對接總裝和試飛交付 ，即波音負責著全部飛機的設計工作。 40 ? 一、原有的傳統(tǒng)飛機研制過程和方法大體分 3個階段： （ 1）概念設計階段 （ 2）初步設計階段 （ 3）生產(chǎn)設計階段 ? 在這 3個設計階段中，都需繪 制模線和制作物理樣機 來幫助技術人員準確地設計飛機和配置飛機的內(nèi) 部空間， 研制過程是串行的 ，產(chǎn)品定義信息的傳遞是不連續(xù)的，其缺點眾所周知。 41 ? 二、而數(shù)字化技術貫穿了現(xiàn)代整個產(chǎn)品的研制過程 ? 在現(xiàn)代新機研制中，雖然其產(chǎn)品的研制階段沒有多大變化，但是，它的 模線和物理樣機全都由產(chǎn)品的數(shù)字化定義或數(shù)字樣機所替代 ，而且其研制過程是 并行 的，便于實現(xiàn)多學科的協(xié)同設計 。 42 產(chǎn)品數(shù)字化定義的 研制過程 為對象，將處于孤立和離散狀態(tài)的參與研制的不同企業(yè) / 部門 / 人員 / 信息整合起來協(xié)同工作，并得到完成任務所需的完整的數(shù)字化產(chǎn)品信息描述，保證了研制過程中不同階段、不同部門和不同團隊之間工作的 并行及信息的連續(xù)和有效 ，充分體現(xiàn)了數(shù)字化技術貫穿了 整個產(chǎn)品研制全過程 ，是數(shù)字化條件下的飛機結構設計的多學科優(yōu)化研制模式。 43 國外航空發(fā)動機行業(yè)數(shù)字化 制造技術的應用情況 Inchinnan 工廠是羅 羅公司的專業(yè)化航空發(fā)動機壓氣機葉片制造廠。所有產(chǎn)品工藝在投放生產(chǎn)之前，均采用 生產(chǎn)線仿真手段進行仿真模擬，確保生產(chǎn)線穩(wěn)態(tài)安全運行 ；標準的數(shù)控加工制造單元中包括了機器人手臂、標準化工裝、測具及刀具、待加工零件與工序的柔性自適應制造工藝與數(shù)控加工程序，零件的裝夾、找正、周轉、測量、數(shù)控加工以及零件在不同制造工區(qū)的周轉均自動完成；通 過系統(tǒng)集成、規(guī)范數(shù)據(jù)結構，能夠與羅 羅公司總部產(chǎn)品設計部門實時保持溝通并參與設計決策過程 。 44 一、航空發(fā)動機行業(yè)數(shù)字化制造技術 應用基本內(nèi)容 ? 下圖所示為在多廠所聯(lián)合研制新一代發(fā)動機中應用數(shù)字化制造技術的總體發(fā)展設想，重點突出了 協(xié)同工作平臺構建、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、數(shù)字化設計 / 試驗 / 工藝 / 裝配等技術 的研究和推廣應用。 45 46 （ 1）協(xié)同工作平臺 ? 協(xié)同工作平臺提供多廠所聯(lián)合設計制造管理的協(xié)同工作流程控制管理、數(shù)據(jù)服務功能，實現(xiàn)各應用系統(tǒng)的信息集成，主要建設內(nèi)容包括： ? (a) 協(xié)同工作平臺為多廠所發(fā)動機協(xié)同研制 提供基本的協(xié)同工具，包括設計 / 制造 / 試驗 / 管理多層次 BOM 管理、分布式產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、設計 / 制造數(shù)據(jù)中心管理與維護、可視化工具、并行工程團隊 IPT 定義與管理等功能。 47 ? (b) 協(xié)同工作平臺為多廠所發(fā)動機聯(lián)合研制提供 流程控制工具 ，包括廠所內(nèi)部設計 / 制造 / 試驗 / 管理流程與外部協(xié)同流程的定制、控制和管理，跨廠所異地協(xié)同流程的定制、控制和管理等多個層次的流程。 ? (c) 協(xié)同工作平臺與各廠所 PLM/PDM 系統(tǒng)實現(xiàn)緊密集成 ，并將進一步和各廠所 ERP 系統(tǒng)實現(xiàn)集成，不僅為系統(tǒng)項目成員之間的信息共享與集成提供平臺，同時為企業(yè)級集成系統(tǒng)建設提供基礎平臺。 48 （ 2）航空發(fā)動機數(shù)字化制造技術的應用領域 (a) 數(shù)字化設計： 建立支持 氣動、結構、強度、熱力、傳熱、燃燒、自動控制等學科的專業(yè)支撐工具 ，開展多學科綜合優(yōu)化設計技術及其應用系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)設計過程中主要專業(yè)的 協(xié)同與并行 ，建立包括 發(fā)動機設計規(guī)范、標準化體系、發(fā)動機工程數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的知識管理系統(tǒng) 。
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