導(dǎo)語：飛機(jī)一體化工藝設(shè)計(jì)及管理一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1通用飛機(jī)及其國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況

通用飛機(jī)就是指那些用于通用航空飛行的飛機(jī)。一般來說，通用飛機(jī)的用途十分廣泛，它能夠水陸兩用。從類型方面來說，通用飛機(jī)可以分為大型渦槳飛機(jī)、旋翼機(jī)飛機(jī)、固定翼飛機(jī)、超小型飛機(jī)等，不同飛機(jī)的結(jié)構(gòu)也存在較大的不同。按照功用，通用飛機(jī)可以分為公務(wù)機(jī)、農(nóng)林飛機(jī)、運(yùn)動(dòng)飛機(jī)以及多用途飛機(jī)等。相比國(guó)內(nèi)來說，國(guó)外通用飛機(jī)發(fā)展較快，比較知名的通用飛機(jī)制造商有西銳公司、歐洲的直升機(jī)公司、賽納斯飛機(jī)公司等，這些公司的迅速發(fā)展推動(dòng)飛機(jī)制造技術(shù)的大幅提升，也為我國(guó)飛機(jī)制造業(yè)發(fā)展提供了重要的借鑒。中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司是當(dāng)前我國(guó)非常有名的通用飛機(jī)制造商，近年來的產(chǎn)品類型也在逐漸增加，代表性產(chǎn)品有直升機(jī)9系列、直升機(jī)11系列、海鷗300系列等，品牌度不斷鞏固。作為世界上第二大民航市場(chǎng)，中國(guó)通用航空行業(yè)的發(fā)展雖然呈現(xiàn)出良好的態(tài)勢(shì)，但是也面臨一系列限制性因素的影響。如空中區(qū)域管制因素就從某種程度上影響了我國(guó)航空行業(yè)的發(fā)展。早在2010年左右，國(guó)務(wù)院就出臺(tái)了《關(guān)于深化我國(guó)低空空域管理改革的意見》，這逐步開放了我國(guó)的低空空域，為通用航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件。另外，國(guó)家也將通用航空行業(yè)列為當(dāng)前的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，并置于發(fā)展重要位置上。2011年是我國(guó)通用航空發(fā)展歷史上十分關(guān)鍵的一年，更是通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的元年。此后幾年之內(nèi)我國(guó)通用航空產(chǎn)業(yè)迎來歷史性發(fā)展變革。通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的體系，包括飛機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作、生產(chǎn)與制造工作、運(yùn)營(yíng)工作、飛機(jī)產(chǎn)品制造服務(wù)工作、飛機(jī)制造培訓(xùn)工作等，通用飛機(jī)的發(fā)展為通用航空業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。美國(guó)是當(dāng)前通用航空業(yè)發(fā)展最為發(fā)達(dá)的國(guó)家，這也得益于其通用飛機(jī)制造業(yè)的快速發(fā)展。美國(guó)通用飛機(jī)數(shù)量超過23萬架，通用航空機(jī)場(chǎng)有1.9萬個(gè)。而初步估計(jì)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)通用飛機(jī)的保有量為1000架以上，通用機(jī)場(chǎng)僅有70個(gè)左右。由此可以看出，我國(guó)通用飛機(jī)數(shù)量較少，其中大部分的產(chǎn)品都從國(guó)外引進(jìn)。國(guó)內(nèi)通用飛機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展存在很多問題，如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、行業(yè)發(fā)展規(guī)模相對(duì)較小、產(chǎn)品型號(hào)不多等。近幾年，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，各地政府也高度重視通用飛機(jī)行業(yè)的發(fā)展，國(guó)家利好政策也不斷出臺(tái)，中國(guó)通用航空產(chǎn)業(yè)也迎來良好的發(fā)展機(jī)遇，由快速發(fā)展階段進(jìn)入全面發(fā)展階段。當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也對(duì)通用飛機(jī)產(chǎn)品提出了更多的要求，通用飛機(jī)的數(shù)量需求量不斷提高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，未來我國(guó)通用飛機(jī)的需求量將突破10000架，將會(huì)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要支撐。

2通用飛機(jī)的業(yè)務(wù)發(fā)展情況

通用飛機(jī)研究院主要負(fù)責(zé)通用飛機(jī)的設(shè)計(jì)，當(dāng)然之前已有的設(shè)計(jì)協(xié)同平臺(tái)VPM也發(fā)揮著十分重要的作用；通用飛機(jī)的分包平臺(tái)負(fù)責(zé)發(fā)放研究院對(duì)外部供應(yīng)商所提供的相關(guān)數(shù)據(jù)。目前通用飛機(jī)華南公司已經(jīng)實(shí)施了Windchill項(xiàng)目，但由于數(shù)據(jù)同步問題（數(shù)據(jù)規(guī)范性等原因）項(xiàng)目進(jìn)行過程中目前僅實(shí)現(xiàn)了兩家各類文本類的技術(shù)文件的全周期管理，TA600產(chǎn)品數(shù)據(jù)無法順利導(dǎo)入。由此說明，通用飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中數(shù)據(jù)管理層面所開發(fā)的功能并沒有得到充分的應(yīng)用。隨著通用飛機(jī)型號(hào)研制及適航取證工作的深入開展，現(xiàn)有業(yè)務(wù)管理中存在的很多問題也逐漸暴露出來，如設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與制造環(huán)節(jié)分離、信息化系統(tǒng)及其各部分子系統(tǒng)之間沒有實(shí)現(xiàn)一體化整合、多專業(yè)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、更改源頭分散、外部協(xié)同職責(zé)不統(tǒng)一、設(shè)計(jì)制造符合性不高、人工介入工作量大等問題，這都影響了型號(hào)取證、生產(chǎn)許可取證等工作的開展和正常的設(shè)計(jì)進(jìn)度。就目前來說，我國(guó)通用飛機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于如下幾個(gè)部分。為了進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通用飛機(jī)設(shè)計(jì)多采用整體化的設(shè)計(jì)模式，采用整體成型的部件，有效地減少零件或者模具的數(shù)量，從而減少工裝數(shù)量，降低成本投入。有效地降低復(fù)合材料使用結(jié)構(gòu)能夠幫助結(jié)構(gòu)減重，降低其成本。通用飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中使用整體成型技術(shù)，能夠進(jìn)一步發(fā)揮復(fù)核材料的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，保證低成本技術(shù)投入。這種成型技術(shù)能夠幫助零件加固，降低了設(shè)備的使用成本和工時(shí)，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量，降低飛機(jī)制造成本。國(guó)外飛機(jī)產(chǎn)品的制造過程中多是采用整體設(shè)計(jì)技術(shù)，從整體入手進(jìn)行飛機(jī)設(shè)計(jì)。飛機(jī)產(chǎn)品的機(jī)身結(jié)構(gòu)主要由兩部分通過膠連接而成，力求實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體化和最優(yōu)化。但是，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，要考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品維修等因素的影響，要保證設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和工藝環(huán)節(jié)相分離。為了保證連接合理，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中多使用復(fù)合材料進(jìn)行連接。由于復(fù)合材料具有向異性和脆性的特點(diǎn)，材料的應(yīng)力集中效應(yīng)更為突出，連接部位很容易發(fā)生損壞。復(fù)合材料這一缺陷性的存在會(huì)影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整性，為了降低成本投入，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中多使用一些低成本的負(fù)荷材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在材料使用之前，要通過可靠的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)低成本負(fù)荷材料結(jié)構(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并將結(jié)案結(jié)果當(dāng)做材料可靠性與否的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)所在。對(duì)材料的檢驗(yàn)也能夠?yàn)楹罄m(xù)飛機(jī)工藝分析提供重要的參考。就目前來說，無損檢測(cè)技術(shù)與復(fù)合材料結(jié)構(gòu)快速制造技術(shù)已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注，也是提高通用分級(jí)復(fù)合材料生產(chǎn)效率的關(guān)鍵點(diǎn)所在。當(dāng)前，通用飛機(jī)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形式日漸復(fù)雜，結(jié)構(gòu)規(guī)模也不斷提升，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)也在向著模塊化方向發(fā)展。

3基于PLM的通用飛機(jī)一體化工藝設(shè)計(jì)及其優(yōu)勢(shì)

基于PLM的通用飛機(jī)一體化設(shè)計(jì)，應(yīng)用設(shè)計(jì)和工藝一體化的PLM平臺(tái)，能夠有效地改變過去設(shè)計(jì)平臺(tái)中數(shù)據(jù)繁雜、管理難度較大的不利局面，從而構(gòu)建高效的信息化數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，進(jìn)一步提高通用飛機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的效率，使得產(chǎn)品的研發(fā)周期進(jìn)一步壓縮。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中能夠進(jìn)一步落實(shí)通用飛機(jī)質(zhì)量管理體系的研發(fā)要求，進(jìn)一步延續(xù)通用飛機(jī)企業(yè)的知識(shí)財(cái)富，提高通用飛機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化程度，有效地降低產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計(jì)成本，幫助企業(yè)形成良好的文化，提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，為通用飛機(jī)企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)設(shè)了良好的管理平臺(tái)。基于PLM通用飛機(jī)設(shè)計(jì)主要具有如下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：第一，這種設(shè)計(jì)方式能夠應(yīng)用一體化條件下的BOM管理。產(chǎn)品設(shè)計(jì)在項(xiàng)目類下組織相關(guān)產(chǎn)品，產(chǎn)品下組織零部件結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品的零部件結(jié)構(gòu)圖為三視圖，有設(shè)計(jì)視圖、制造視圖和工藝視圖，不同視圖下零部件結(jié)構(gòu)關(guān)系不會(huì)發(fā)生交叉影響，因?yàn)榱悴考俏ㄒ坏摹Ｔ谠O(shè)計(jì)過程中，工作人員要從數(shù)據(jù)模型中調(diào)取產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，從而形成合理的設(shè)計(jì)視圖，之后產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的所有改變和調(diào)整都要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)視圖上。調(diào)整之后，設(shè)計(jì)視圖會(huì)將結(jié)構(gòu)調(diào)整自動(dòng)反饋到制造視圖和工藝視圖之中。制造視圖又將信息傳遞給生產(chǎn)ERP系統(tǒng)，系統(tǒng)在準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支撐下開始制造；工藝視圖能夠依據(jù)信息編制工藝，并允許技術(shù)部門在合理范圍內(nèi)調(diào)節(jié)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系。第二，這種設(shè)計(jì)方式能夠?qū)崿F(xiàn)一體化的工藝管理。這種設(shè)計(jì)方式將零部件作為基本的管理單元，并在其下組織工藝數(shù)據(jù)，從而保證統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)真實(shí)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)內(nèi)容較多，包括工序工時(shí)數(shù)據(jù)、材料定額數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等，通過這些數(shù)據(jù)，工作人員就可以編制出關(guān)鍵工序目錄、表面零件處理目錄、產(chǎn)品目錄以及材料匯總等，這都為后續(xù)設(shè)計(jì)工作奠定良好的基礎(chǔ)。第三，這種設(shè)計(jì)方式有利于加強(qiáng)一體化條件下的工裝管理。通過建立企業(yè)級(jí)的工裝設(shè)計(jì)資源庫，通用飛機(jī)的設(shè)計(jì)人員能夠在PDM系統(tǒng)中重新構(gòu)建工裝設(shè)計(jì)資源，形成結(jié)構(gòu)。按照工裝設(shè)計(jì)專業(yè)化分類，也能夠形成統(tǒng)一的通用飛機(jī)工裝設(shè)計(jì)資源庫，有利于實(shí)現(xiàn)工裝參數(shù)化管理。在對(duì)應(yīng)工裝產(chǎn)品下，工裝零件和工裝圖紙或者數(shù)據(jù)模型之間就會(huì)形成合理的鏈接關(guān)系。為了便于下游工藝車間查詢相關(guān)信息，設(shè)計(jì)人員從飛機(jī)項(xiàng)目發(fā)起工裝品種申請(qǐng)表。第四，這種設(shè)計(jì)方式有利于實(shí)現(xiàn)一體化條件下的數(shù)據(jù)挖掘。產(chǎn)品數(shù)據(jù)包括各種電子數(shù)據(jù)如采購數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等都能夠快速查詢到，這能夠縮短設(shè)計(jì)周期，提高產(chǎn)品生產(chǎn)制造的效率。總之，在集團(tuán)公司支持指導(dǎo)及CAXA實(shí)施團(tuán)隊(duì)的通力配合下，基于PLM的通用飛機(jī)設(shè)計(jì)成為我國(guó)航空裝備行業(yè)信息化樣板，設(shè)計(jì)過程相對(duì)較快、效率較高，能夠有效地扭轉(zhuǎn)公司目前的管理狀況，也能夠進(jìn)一步優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，推動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。這種設(shè)計(jì)方式有利于公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展，也為通用飛機(jī)設(shè)計(jì)提供了專家級(jí)的解決方案，能夠?yàn)槠渌髽I(yè)發(fā)展提供重要借鑒。

4基于PLM的通用飛機(jī)一體化工藝應(yīng)用情況

近年來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，很多西方著名飛機(jī)公司都重視飛機(jī)快速工藝準(zhǔn)備技術(shù)的研究，并實(shí)現(xiàn)了基于2D技術(shù)和2D-PLM技術(shù)的集成應(yīng)用，形成了電子工作指令，也實(shí)現(xiàn)了工藝數(shù)據(jù)的共享。部分飛機(jī)公司還形成了3D-PLM的工藝準(zhǔn)備系統(tǒng)集成應(yīng)用，形成了包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝準(zhǔn)備和產(chǎn)品生產(chǎn)在內(nèi)的相對(duì)完整的集成應(yīng)用模式，極大地推動(dòng)了新型飛機(jī)的研制和型號(hào)的改造，提高了飛機(jī)制造工藝的設(shè)計(jì)效率和驗(yàn)證效率，也極大地縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。例如，波音公司在原先B787飛機(jī)架構(gòu)集成上，形成了整機(jī)3D虛擬裝配仿真和驗(yàn)證技術(shù)，將可能發(fā)生的設(shè)備變更盡可能減少，同時(shí)也進(jìn)一步壓縮工藝規(guī)劃時(shí)間。該技術(shù)的使用將縮短50%的裝配周期，縮短30%以上的工藝設(shè)計(jì)周期。隨著現(xiàn)代集成技術(shù)和信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)航空制造業(yè)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，3D的PLM技術(shù)也為企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新和數(shù)字化設(shè)計(jì)制造提供了重要支持。這也對(duì)工藝資源和制造數(shù)據(jù)的管理模式造成了重大的影響。國(guó)內(nèi)部分研究院也高度重視3D工藝準(zhǔn)備技術(shù)研究工作，開展相應(yīng)的研究，包括虛擬裝配工藝規(guī)劃系統(tǒng)、3D定量化工藝建模與工藝設(shè)計(jì)、基于三維CAD的集成化CAPP系統(tǒng)研究等。當(dāng)前我國(guó)通用飛機(jī)制造企業(yè)的工藝設(shè)計(jì)和管理工作水平都大幅提高，2D-PLM的CAPP的應(yīng)用有效地解決了制造企業(yè)工藝編制、信息共享和數(shù)據(jù)管理的問題，也提升了工藝系統(tǒng)的工作效率。以3D模型為基礎(chǔ)的產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的推廣，工藝設(shè)計(jì)和管理工作能夠利用3D進(jìn)行設(shè)計(jì)，有效地繼承和重用了豐富的3D模型資源和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，基本實(shí)現(xiàn)基于產(chǎn)品3D模型的工藝準(zhǔn)備過程與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的協(xié)同和集成，能夠滿足飛機(jī)產(chǎn)品的快速研制和生產(chǎn)需要。對(duì)于提高我國(guó)飛機(jī)產(chǎn)品的快速研制和生產(chǎn)能力，縮短產(chǎn)品研制周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

5結(jié)論

為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的低成本、高質(zhì)量，工藝設(shè)計(jì)作為其中重要的一環(huán)，必須提高其管理水平，然而因?yàn)橥ㄓ蔑w機(jī)一體化工藝管理的復(fù)雜性，工藝文件的繁雜多樣以及多部門之間的流轉(zhuǎn)，使得工藝文件的完整性、正確性和統(tǒng)一性很難得到保證，造成企業(yè)為工藝文件殘缺、版本混亂以及工藝設(shè)計(jì)與工藝現(xiàn)場(chǎng)文件不統(tǒng)一等因素所困，同時(shí)造成工藝設(shè)計(jì)人員資料查找困難，浪費(fèi)大量時(shí)間在設(shè)計(jì)工作之外。據(jù)一組研究數(shù)據(jù)表明：大多數(shù)應(yīng)用工程師在真正的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上僅花費(fèi)25%的時(shí)間，然而卻有30%～35%的時(shí)間花費(fèi)在尋找設(shè)計(jì)所用的數(shù)據(jù)。本文對(duì)基于PLM的通用飛機(jī)一體化工藝設(shè)計(jì)和管理進(jìn)行深入分析，并總結(jié)其優(yōu)勢(shì)所在，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，這對(duì)于未來飛機(jī)一體化工藝設(shè)計(jì)效率的提升都具有十分重要的意義。

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作者:李梅 單位:廣東省珠海市航空產(chǎn)業(yè)園中航通飛華南公司