軟件推進(jìn)設(shè)計(jì)制造一體化

寂靜天花板

在以往飛機(jī)研制中,，或許聽過“制造無法滿足設(shè)計(jì)的要求”,、“設(shè)計(jì)發(fā)出的圖紙無法制造”等類似這樣的“埋怨”,。飛機(jī)先設(shè)計(jì)、后制造,，看似理所應(yīng)當(dāng)?shù)牧鞒�,，為什么�?huì)出現(xiàn)這種“互不買賬”的情況,？這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)飛機(jī)研制因?yàn)檐浖�功能的限制，而采用設(shè)計(jì),、制造分離的串行研制模式,，設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)飛機(jī)產(chǎn)品的工程定義，制造則負(fù)責(zé)工藝設(shè)計(jì),、工裝設(shè)計(jì),、生產(chǎn)制造以及采購(gòu)、質(zhì)量檢驗(yàn)等環(huán)節(jié),。這種研制模式帶來的弊端就是：設(shè)計(jì)制造返工,、更改貫徹困難、研制周期拖長(zhǎng)等,，這些問題制約著我國(guó)飛機(jī)研制的發(fā)展,。
$ `# y- X2 `& f在當(dāng)今外部競(jìng)爭(zhēng)、客戶需求的牽引和影響下,，飛機(jī)產(chǎn)品全研制鏈的組織變革在積極推進(jìn),。中航飛機(jī)研發(fā)中心試圖尋找一種新的研制模式，能有效實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì),、制造的并行開展,，縮短研制流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量,。而設(shè)計(jì)制造一體化的發(fā)展從源頭解決了上述問題,。飛機(jī)設(shè)計(jì)制造一體化是伴隨全三維設(shè)計(jì)、MBD 技術(shù),、模塊化設(shè)計(jì),、關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì),、協(xié)同設(shè)計(jì),、仿真驗(yàn)證技術(shù)、全面構(gòu)型管理等單點(diǎn)研制技術(shù)全面進(jìn)步之后的一個(gè)新階段,，是對(duì)這些技術(shù)的大集成,，它將打破當(dāng)前廠所分離的狀態(tài)，成為飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)制造發(fā)展的趨勢(shì)和潮流,。
為確保型號(hào)研制成功,、推進(jìn)型號(hào)研制能力跨越提升，中航飛機(jī)研發(fā)中心正在聯(lián)合西安飛機(jī)分公司在“新舟”700等多個(gè)型號(hào)中推廣應(yīng)用設(shè)計(jì)制造一體化研發(fā)模式,，它包含了一體化的組織,、一體化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)、一體化的電子數(shù)據(jù)組織及技術(shù)狀態(tài)管理、一體化的研制管控,、一體化的供應(yīng)鏈、一體化的運(yùn)營(yíng)服務(wù)和保障等多個(gè)方面,，打破了傳統(tǒng)廠所分離的“拋過墻”式研發(fā)形式,，有效解決制造無法提前介入問題，支撐設(shè)計(jì),、制造工作并行開展,，可大大縮短整個(gè)產(chǎn)品研制周期，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力,。
設(shè)計(jì)制造一體化需要搭建三個(gè)平臺(tái)：關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)平臺(tái),、協(xié)同研制平臺(tái)、仿真驗(yàn)證平臺(tái),。簡(jiǎn)單地說設(shè)計(jì)師采用CATIA軟件繪制出相應(yīng)的產(chǎn)品三維模型,，再采用DELMIA仿真驗(yàn)證平臺(tái)進(jìn)行裝配關(guān)系、生產(chǎn)過程的虛擬仿真,，再采用ENOVIA協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)放,，之后制造車間根據(jù)三維數(shù)據(jù)開展相應(yīng)的生產(chǎn)活動(dòng)，這個(gè)設(shè)計(jì)—仿真—發(fā)放—制造的過程似乎用短短的一句話就能表達(dá),。
然而,，要順利實(shí)現(xiàn)這一流程的運(yùn)行，涉及數(shù)據(jù)屬性的定義,、數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳遞與更新,、各類BOM傳遞與重構(gòu)、業(yè)務(wù)流程的梳理與定制,、平臺(tái)之間數(shù)據(jù)的輸入輸出,、服務(wù)器的負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)庫的同步與更新,、電子倉(cāng)庫的構(gòu)建……其復(fù)雜程度不可小覷,。
" _4 F4 G5 e# z% k. T對(duì)此，研發(fā)中心首先在最基礎(chǔ),、也是最重要的一體化平臺(tái)架構(gòu)中大膽創(chuàng)新,，首次嘗試采用的“單數(shù)據(jù)庫、多應(yīng)用,、跨異地網(wǎng)絡(luò)”的集群式架構(gòu),。從方案設(shè)計(jì)、小范圍實(shí)施驗(yàn)證,，到后期研發(fā)中心和西安飛機(jī)分公司的全面協(xié)同部署,，設(shè)計(jì)制造一體化團(tuán)隊(duì)聯(lián)合相關(guān)人員開展了多輪次討論、協(xié)商、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,、保密論證,，方案更新迭代了一輪又一輪，只為能夠搭建出一個(gè)穩(wěn)固的,、合理的,、高效的一體化平臺(tái)。
設(shè)計(jì)制造一體化作為最新的研制模式和各項(xiàng)成熟的單點(diǎn)技術(shù)的綜合應(yīng)用,，在研發(fā)中心型號(hào)研制史上已有了發(fā)展的基礎(chǔ),。大運(yùn)研制成功構(gòu)建了跨地域、跨企業(yè)的并行協(xié)同研制平臺(tái),，形成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)基于全三維技術(shù)和多廠所聯(lián)合研制模式的新型飛機(jī)研制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,，打通了設(shè)計(jì)制造一體化發(fā)展道路。在總結(jié)前期經(jīng)驗(yàn),、后續(xù)工程應(yīng)用過程中,，研發(fā)與制造合力構(gòu)建的設(shè)計(jì)制造一體化體系呈現(xiàn)出了諸多特點(diǎn)。
+ A& H) @8 k5 [! Y* ^5 l在統(tǒng)一平臺(tái)方面,，構(gòu)建了以設(shè)計(jì)制造一體化為核心,、全球供應(yīng)商協(xié)同的統(tǒng)一平臺(tái)，滿足全球化IPT團(tuán)隊(duì)之間的多層次,、多方位業(yè)務(wù)協(xié)同需求,，支持研制全周期的數(shù)字化連續(xù)工程和全生命周期的管理。
實(shí)現(xiàn)了真正意義的唯一數(shù)據(jù)源,，解決了過去數(shù)據(jù)的冗余存儲(chǔ),、不一致，以及數(shù)據(jù)重構(gòu),、多平臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸與對(duì)接不連貫等突出問題,，確保工程數(shù)據(jù)的狀態(tài)在設(shè)計(jì)、工藝,、制造,、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)都是唯一狀態(tài)，理論上完全規(guī)避了數(shù)據(jù)狀態(tài)不一致的問題,。
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在數(shù)字化,、信息化發(fā)展基礎(chǔ)上建立的設(shè)計(jì)制造一體化環(huán)境，為以往型號(hào)研制中遇到的“老大難”問題提供了破解之道,，保證了設(shè)計(jì)與工藝,、制造管理數(shù)據(jù)的一致性，確保了設(shè)計(jì)更改與制造更改貫徹的有效關(guān)聯(lián)性,、可追溯性及符合性,。這也在很大程度上解決了全三維工藝設(shè)計(jì)和工藝過程仿真無體系,、模塊化設(shè)計(jì)與制造差距較大、供應(yīng)商發(fā)圖缺乏統(tǒng)一模式和規(guī)范,、缺乏工裝構(gòu)型管理等一系列問題,。
! |1 U0 m4 o3 b, m9 r2015年底，“新舟”700飛機(jī)翼身組合體試驗(yàn)件成功下架,，作為“新舟”700項(xiàng)目研制在工程發(fā)展階段取得的重要成果,，這一成績(jī)正是設(shè)計(jì)制造一體化發(fā)揮效用的直接體現(xiàn)。
翼身組合體試驗(yàn)件研制的過程是對(duì)設(shè)計(jì)制造一體化實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的關(guān)鍵驗(yàn)證,。在“一體化”模式下，設(shè)計(jì),、制造聯(lián)合工作團(tuán)隊(duì)依托關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)和協(xié)同研制平臺(tái),，從設(shè)計(jì)初期開始就同步工作，確保了從原材料采購(gòu),、工藝準(zhǔn)備,、工裝設(shè)計(jì)、零件制造,、組件裝配,、部件裝配到總裝、產(chǎn)品交付流程的順利推進(jìn),，整個(gè)過程一氣呵成,，顯著減少了重復(fù)性工作，大大縮短了翼身組合體的設(shè)計(jì)制造周期,，節(jié)省了時(shí)間及成本,。
5 i' L1 c) \, t$ `* |1 T攻關(guān)的歲月里，研發(fā)中心結(jié)構(gòu)專業(yè)利用VPM,、DCE等多個(gè)并行協(xié)同研制平臺(tái),，推進(jìn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、三維關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)制造協(xié)同,。同時(shí),，工藝部門通過平臺(tái)隨時(shí)掌握型號(hào)的設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)，設(shè)計(jì)部門則通過平臺(tái)開展了各專業(yè)間協(xié)調(diào),，及時(shí)了解工藝部門的反饋信息,，并進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。
設(shè)計(jì)制造一體化不是指設(shè)計(jì)或制造的單一結(jié)構(gòu)發(fā)展,，其本質(zhì)是需要雙方共同推動(dòng)的技術(shù)進(jìn)步和業(yè)務(wù)層面的變革,。
2013年11月，“新舟”700飛機(jī)正式立項(xiàng),。為盡快實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成功,，在中航飛機(jī)統(tǒng)一指揮下，集合設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造等力量的“新舟”700項(xiàng)目和信息化領(lǐng)導(dǎo)小組,、工作小組加大協(xié)同力度,，突破技術(shù)架構(gòu)、業(yè)務(wù)模式,、運(yùn)行模式等技術(shù)和管理的瓶頸,，為形成以“新舟”700飛機(jī)為牽引的設(shè)計(jì)制造一體化研制模式打下了基礎(chǔ)。
) l& U5 I( B4 f/ _依托設(shè)計(jì)和制造強(qiáng)有力的信息化工作團(tuán)隊(duì)和關(guān)鍵業(yè)務(wù)協(xié)同工作團(tuán)隊(duì),，設(shè)計(jì)制造一體化體系構(gòu)建和工程研制取得了顯著進(jìn)展,。多專業(yè)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)平臺(tái)、仿真驗(yàn)證和裝配指令設(shè)計(jì)平臺(tái),、DCE2.0工程管理平臺(tái)成功構(gòu)建,，依托平臺(tái)承載的設(shè)計(jì)制造一體化業(yè)務(wù)，已經(jīng)在“新舟”700飛機(jī)研制中進(jìn)入全面試運(yùn)行階段,，實(shí)現(xiàn)了面向制造的模塊定義和基于模塊成熟度和工藝預(yù)分工的工藝審查,，第一次把成熟度定義完整地貫徹到了研制過程中。
同時(shí),，構(gòu)建了基于制造分工的工藝頂層規(guī)劃,，開展了制造裝配站位的定義和廠級(jí)交付規(guī)范的定義。依據(jù)成熟度數(shù)模,，開展大部段裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真,。此外，借鑒波音,、空客的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),，結(jié)合“新舟”700研制特點(diǎn)，第一次提出了設(shè)計(jì)與構(gòu)型解耦的構(gòu)型管理體系并延伸到制造構(gòu)型控制,，從而達(dá)到設(shè)計(jì)制造“一致性”的構(gòu)型控制目的,。
“不到型號(hào)成功的那一天，就不能說是成功,�,！表�(xiàng)目負(fù)責(zé)人說道。奔著這個(gè)目標(biāo),，中航飛機(jī)研發(fā)中心推進(jìn)設(shè)計(jì)制造一體化的路徑也更加明晰,。
未來中航飛機(jī)將以信息技術(shù)為支撐，將MBD技術(shù),、模塊化技術(shù),、多專業(yè)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)、并行協(xié)同技術(shù),、技術(shù)狀態(tài)控制技術(shù),、面向裝配的工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)從單方面應(yīng)用轉(zhuǎn)變?yōu)槿�面�?yīng)用,，并不斷提升應(yīng)用的深度和廣度。同時(shí),，以驗(yàn)證項(xiàng)目和型號(hào)應(yīng)用為牽引,，形成一批先進(jìn)的技術(shù)方案、應(yīng)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)成果,，爭(zhēng)取形成設(shè)計(jì)制造一體化領(lǐng)域的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)狀態(tài)、質(zhì)量管理體系,。最終形成包括技術(shù),、手段,、工具,、方法等在內(nèi)的基礎(chǔ)性平臺(tái)化成果,，支持未來多型號(hào)、系列化發(fā)展,，逐步形成引領(lǐng)時(shí)代潮流的設(shè)計(jì)制造一體化經(jīng)典。
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麗爺來了

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