飞机工艺装备标准体系架构实现路径研究

李超

航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司（ 工程技术部）， 黑龙江哈尔滨 150000

摘要：近年来，随着人们生活水平的发展，我国的各行各业的发展也有了很大的提高。对于长期运行的装配工艺装备而言，为避免局部故障影响装配任务的实施，必须在故障发生前予以有效预警并采取针对性的调整与维护措施。当前，基于制造执行系统（MES）的制造过程信息化管理已在飞机制造企业得到普遍应用，所涉及的装配工艺装备的运行情况及故障维护信息也进行了详细的记录。然而，大量离散的信息与数据尚未得到有效的组织与管理，深入的分析工作也并未展开。当前依赖专家主观经验的分析手段由于面临以下问题已经难以适应日益复杂的装配制造要求：1）工程数据类型繁杂，关系松散，丰富的数据资源资源未能实现有效的整合并进行统一、有效的分析与处理；2）分析过程严重依赖主观经验，效率低，分析流程不规范，分析结果难以重现；3）专家领域知识与分析经验未有效封装和重用，缺乏知识和经验的管理手段。

关键词：飞机工艺装备；标准体系架构；实现路径研究

引言

航空工业的发展反映了人们对独立制造飞机的迫切期望。为了制造世界上最好的飞机，中国应该申请更多的自主知识产权，使中国的标准成为世界标准。这是一项航空动力的发展目标。航空航天产品的制造不仅直接反映了产品本身的制造水平，而且间接地涵盖了产品模具的制造水平。由于气动产品的各种特性，单导程产品具有复杂的造型类型。主要类型为建模模具、检验模具、装配轮胎模具、拉伸模具、模具、过渡模具等。其特征在于复杂的模具制造。单一生产、协调关系。匹配工艺和产品制造周期较长。随着制造技术的发展，工艺设备的生产方法也逐渐发生变化。提高工艺设备的生产能力是航空工业发展的迫切需要。

1飞机工艺技术发展的特点和标准化需求

1.1飞机工艺装备专业技术发展的主要阶段和因素

飞机工艺装备的技术发展有三个主要因素和五个阶段变化会直接影响到工艺装备分配的方式改变，信息技术与专业自动化技术应用等三个主要因素来决定工艺装备的标准化发展方面和目标。自动化工程，半自动化工程，机械式以及柔软化和工艺装备设计等五个阶段的工艺装备研发技术发展奠定了工艺装备的范围和内容。

1.2信息技术全方位功能设计的工艺装备专业标准化需求

伴随着现代化信息技术数字化的技术在各工艺装备研发的环节都有涉及，从而使工艺装备的研制理念产生了从根本上的改变。从飞机工艺装备设计的角度来看，工艺装备早已融入飞机研发的阶段，并且参与了飞机设计工程中的设备及活动，实现了工艺装备需求的功能，工艺装备的标准化要赐予其定义从工艺装备的研发产品视角，以功能需要为引导来完成计划方案、细节设计、制造监测和仿真、装备等产品的生命周期。工艺装备的研发已经向面向功能全面化设计的转变，监测、支撑、定位、调整、成型等功能成为工艺装备设计的主要目标和内容。面向功能设计时，需要更多的考虑去实现各种功能的结构、设计方案和零件的选择整合，从而要求在设计时要将原有的数据经验和实验的实例进行总结，归纳和加工分类以及模块化，结构化和数字化。

2当前航空公司生产工装管理情况

飞机制造工艺装备的标准化，指的是飞机制造中的标准设计、设备基准、加工工装标准化、工装管理标准、工装使用标准等。我国的航空公司，一般建立于上世纪50年代，当时的飞机的种类较少，机型可以同时在生产线上生产，另外，除了国内飞机的制造，还承接国外的民用飞机的零部件转包项目，当时的国际先进的空中客车的机型，如波音系列，包括水平尾翼、垂直尾翼等等，都是通过转包生产进行生产的。波音集团的转包生产的业务量较大，因此，国内航空公司需要不断扩建生产线，适应新的生产形势的需要，通过成型磨具和胶合磨具，促进工装能够不断扩大在生产线上的生产规模。根据统计，航空工业上进行飞机零件生产，钣金零件占到了总数，公司一般在成型车间进行生产，几乎占用了全车间生产面积的一半以上，全部都是在车间的生产线路上。管理不善带来了，车间的模胎较多，发生损害和损伤的现象非常严重，报废率持续增高，对于工装管理来说，不得不说需要改善和优化。随着工厂的不断发展，管理上的问题日渐凸显，对于随意摆放、胶合夹具占地面积大等问题，不能再按照工厂的传统管理方法，因此要在生产任务不断加大的前提下，进行工作场地的管理。

3机工艺装备标准体系架构实现路径

3.1现代工艺设备制造

第一，将SQCDP应用于生产管理信息系统的管理机制和评价机制。第二，积极检查和开拓市场，引进国内物资生产企业，通过国家军民一体化战略平台满足产品质量要求，降低采购成本和周期，提高工艺设备的生产和交付进度。通过资产管理信息系统，实现设备能力和资源的共享，寻找非核心制造技术的供应商，实现外部扩展和转移，缓解生产压力。第三，根据生产计划相关设备的标准工作时间和生产调度，采用信息系统将标准工作时间各设备的规划和实际工作时间推送到设备管理系统，生成理论OEE值和实际OEE，建立动态参数。设备OEE提供了能力建设、资源分配、生产能力平衡和减少外部扩展的基础。第四，运用ERP、生产现场和三级生产计划，解决沟通和问题反馈差的问题，加快现场问题的处理。第五，根据产品特点，建立专业生产工厂，改变生产模式，采用三级生产计划，准确安排相关产品的生产。为了最小化飞机装配的精度，飞机装配公差被设计为最小化飞机装配误差，并且在机械工业基准中确定了结构上的点、线和面之间的相对位置以及组件参考之间的相对位置。为了确定NE参考的装配结构，在飞机装配过程中，将骨架用作装配基准。骨架作为装配基准的装配过程是将飞机的部件组装到骨架中，将它们放在蒙皮上，施加外力，并连接以形成骨架。所述内部部件基于所述骨架组装并且所述皮肤被组装为参考。飞机组件的定位要求在飞机参考选择完成之后的装配精度和降低的制造成本。定位方法包括定位参考件、划分定位线、定位组装孔、定位组装框架。

3.2柔性化发展

柔性化就是要求同一套工艺装备可以装配不同的产品或者加工不同的工件。柔性化体现在两个方面：一个是工艺装备自身具有更好的适应性，可以用于不同产品的装配；另一个是在产品设计过程中，给工艺装备留出柔性发展的空间。前者的例子是，传统的固定式型面定位方法可以被可拆卸的定位机构所取代，从而通过对原有工艺装备进行简单修改或者不修改，就可以适用于不同的产品。后者的例子是，产品通过零件之间的几何关系或者孔系来定位，这时就不需要在工艺装备上设置定位装置，不直接和工艺装备发生关联。

结语

国外的飞机制造工艺装备，在标准化设计上领先于我国很多，因此，借鉴国外航空公司的先进管理方法，从工装设计标准化入手，对现场飞机制造工艺装备的拆卸、存放、修建、仓库运输等全过程进行标准化管理，需要运用系统工程学科，将航空领域产品设计工作作为重要的环节加以研究。随着航空公司的生产项目的逐年增多，工装管理标准化的要求也越来越高。结合实际情况,充分利用计算机管理平台,打破工艺装备设计、制造和管理的传统方法，探索投资少、见效快的生产线工装管理途径是势在必行的。工艺装备的标准化设计、信息化管理的创新是保证科研任务顺利完成的前提。为提高产品质量、缩短研制周期与型号研制同步进行，达到工艺装备资源共享,对产品的研制做出快速反应。

参考文献

[1]傅建中.智能制造装备的发展现状与趋势[J].机电工程,2014,08:959-962.

[2]朱剑英.智能制造的意义、技术与实现[J].机械制造与自动化,2013,03:1-6,10.