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航空发动机生产过程设计制造协同研究与应用

2021-12-30黄炯阳为民申宇翔

科技信息·学术版 2021年4期
关键词:航空发动机有效措施

黄炯 阳为民 申宇翔

摘要:航空发动机工业是航空事业发展的重要一环,同时也具有知识和技术密集,高风险和投入等特征,需要各个不同学科专业领域之间的配合,为了切实加强国际竞争力,需要重视航空发动机的生产过程设计与制造协同的结合。阐述设计制造协同在航空发动机生产过程设计的优越性以及制造协同的基本流程,还有在实际运用中的具体实践。

关键词:航空发动机;生产过程设计;制造协同;有效措施

引言:

信息技术的发展促使航空发动机也逐渐呈现数字化特征,从其他领域的数字化水平来看,飞机行业的差距较为明显,最突出的就是设计所与制造成的分离。通过协同流程来构建协同制度,制造出能够并行介入的发动机并开展相应的实践,突破传统的发动机串行模式,以达到设计过程与制造过程相互融合的目标。

一、设计制造协同在航空发动机生产过程设计的优势与特点

在航空发动机领域中,不仅需要有最新的系统和技术,还要有科学的制造方法和生产流程。在设计航空发动机前期,要创建制造协同团队,依托协同工作分享平台,鼓励各个部门充分参与到过程设计中来,在设计发动机过程中实现信息共享,并且做好对产品设计各方面的审查工作。不仅能够保证航空发动机产品的可塑性以及可维护性,防止后期产品不合格导致返工,对产品的结构、工艺多样化等进行研究,不断推进新的技术材料和工艺水准的进步,减少不必要的支出成本。相关部门人员必须要建立起具有自身特点的设计制造协同流程,要及时总结实践经验,协调好有关技术部门,确保信息沟通交流与及时反馈。较于传统的设计制造协同流程,主要有以下几个特点:第一,能够提前介入设计过程做好生产准备,有效衔接各个独立环节。第二,设计制造协同需要大量的数据,传输设计数据可以分批也可以随机、单点传输,有效节约了传输时间,帮助工作人员对数据信息能更精准的处理和定位。第三,协调研制团队。在航天发动机产品的研发过程中,要涉及到各类不同的部门,消除各个部门之间的隔阂壁垒,尽可能缩短产品研发周期,减少生产过程中的支出成本,从而能更好地创建设计制造协同流程体系。当前我国的航空发动机设计制造仍然使用传统的串行模式,这导致在各个部门在进行信息相互传输中无法提高传输效率,并且还会产生较高的成本影响了生产效率,因而要注重传统模式方面的创新。

二、航空发动机生产过程设计制造协同的基本流程

航空发动机的设计制造协同工作主要有三个流程。一、预发放相关涉及数据和会签工艺。如果时一些耗费时间久的零部件,需要提前将设计数据通过协同工作平台发放至相关的制造部门,之后负责工艺的部门则根据传输的数据来对产品进行工艺设计,负责制造的厂商对于设计数据只能读取不能自行修改,后期问题意见反馈时通过服务器来告知相关部门,流程如图。

二、数据的发放流程。在数据结束之后,依据协同工作平台的相关标准规范,承制厂接收发来的设计数据以及其他文件。三、工程更改流程。具体包括相关信息反馈、更改请求批准等。要更改产品的数据主要有两种方式。第一种方式是主动改变设计,首先由设计来提出更改的需求再向制造厂传递,制造厂在接收到数据之后,按照规定的流程来实现在更改过程中的闭环管理。第二种方式是被动改变数据。与之前的更改过程是反过来的,先由制造厂来发出更改需求信息至设计部,后期的更改程序是完全相同的。

三、提升航空发动机生产过程设计制造协同的有效措施

(一)强化数字化设计,建立业务流程模型

在航空发动机的设计制造协同工作的过程中,要通过设立业务流程模型来对其协同工作中的信息数据进行监督管理和环节优化,设立数字化业务流程是保证设计制造协同工作开展的基础和关键,借助优化设计制造协同工作平台流程的契机,为后期的工作运转和提供平稳的运行平台,要建立数字化的流程控制因素主要有以下几个方面,一是发动机的设计数据是否成熟,要严格根据不同的数据成熟度来将数据发送至制造部门,并且要有一定的发放规则和具体规范内容,便于后期工作的开展。二是要注意建立合法合规的发放流程,将产品设计活动控制与规则相结合,确保所使用的数据信息是正确无误的。

(二)建立制造模式下的组织管理机制

设立产品并行的开发管理机制是确保参与人员协同工作的有力保证,不仅能够帮助流程有效持续运行,还能够实现航空发动机整个流程的优化。但是在设计中如果采取了并行策略,则会造成大量数据信息的交互频率,大大增加了传输过程中各种的不确定性,因此要建立合理的协調机制,对于设计过程中重要的数据进行严格的控制和约束,并且学会利用多样化的手段方式来解决和协调问题,比如在设计过程中常常会出现设计部门、制造部门等之间的矛盾问题,就要运用各种手段积极进行协调,处理好数据偏差问题。

(三)建立共享与集成信息平台

设计制造协同工作不仅仅是为了给用户提供各项设计数据的工具,也是处理和集成不同数据,实现数据共享的有力工具,为了更好地满足客户多样化的使用需求,严格遵循各项制度规定来严控数据信息的共享集成。另外关于制造厂的产品工艺等数据可以利用技术手段来达到数据共享的目标,如果有需要时还可以直接下载到本地便于后期查看借鉴。设计部要依据成熟度的模型将产品发送到共享区域可以设置成定期发送,工作人员根据不同的工作需求,并且结合当前产品的设计现状,能够自定义适合的相关流程,节省了时间成本,也极大地帮助了工作人员可以尽快投入到产品工艺工装设计工作中去,尽早的参与到过程中可以对其进行可制造性分析。

四、结束语

国际经济形势的变化推动了航空发动机行业的发展,并且对航空发动机的研制提出了更高的要求,因此需要突破传统的设计制造模式,进一步实现航空发动机设计制造和管理的一体化目标,同时遵循制造协同的方法模式,尽可能地缩短研制产品周期,切实增强航空发动机的核心力和创新力。

参考文献:

[1]周涛涛.基于并行工程的航空发动机设计制造协同模式优化[J].装备制造技术,2020(3):80-83.

[2]陈立新.航空发动机设计制造协同的思考与实践[J].航空动力,2018(4):71-74.

[3]江红兵.航空发动机设计——制造协同工作流程的构建[J].轻工设计,2011(4):60-60.

[4]张旭东,李明强,孙奇,张娟.小型航空发动机联轴器设计及应用[J].内燃机与配件,2021(3):139-140.

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