基于工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化的航空制造效率提升研究

張帥

(中航工業(yè)沈陽飛機工業(yè)集團有限公司,遼寧沈陽 110043)

基于工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化的航空制造效率提升研究

張帥

(中航工業(yè)沈陽飛機工業(yè)集團有限公司,遼寧沈陽 110043)

目前航空制造業(yè)自動化程度普遍不高,工裝設(shè)計質(zhì)量差,工裝的利用率低,這與工裝設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化工作有著極其密切的關(guān)系。為了解決航空制造業(yè)由于標(biāo)準(zhǔn)化工作開展緩慢導(dǎo)致的產(chǎn)品性能可靠性差、工作效率低等問題,本文介紹一種在航空制造業(yè)中工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的方法。通過在工裝設(shè)計部門進行設(shè)計模塊標(biāo)準(zhǔn)化、管理標(biāo)準(zhǔn)化、工裝設(shè)計工作流程標(biāo)準(zhǔn)化、管理設(shè)計工具標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計模板標(biāo)準(zhǔn)化等一系列標(biāo)準(zhǔn)化改造,對工裝設(shè)計部門設(shè)計質(zhì)量、設(shè)計效率有了大幅提升,取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效率。

航空制造 標(biāo)準(zhǔn)化 工裝設(shè)計

1 引言

目前航空制造業(yè)自動化程度普遍不高，標(biāo)準(zhǔn)化工作相對其他行業(yè)進展偏慢，尤其是工裝設(shè)計普遍停留在人工設(shè)計階段，工裝設(shè)計質(zhì)量差，設(shè)計周期長，工裝的利用率低，這與工裝設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化工作有著極其密切的關(guān)系。工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化不僅可簡化很多繁雜的設(shè)計工作量，還可以提高工裝設(shè)計水平和工裝設(shè)計質(zhì)量，提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，從而保證了航空產(chǎn)品質(zhì)量，提高航空產(chǎn)品的穩(wěn)定性，降低勞動生產(chǎn)成本。航空工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化工作是航空企業(yè)一項必須抓好的基礎(chǔ)工作。

為了解決航空制造業(yè)由于標(biāo)準(zhǔn)化工作開展緩慢導(dǎo)致的產(chǎn)品性能可靠性差、工作效率低等問題，我們在大力開展全面質(zhì)量管理工作的同時，狠抓了工裝設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化工作。首先在工裝設(shè)計部門小范圍開展工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化性能提升，經(jīng)過一年的工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化實驗，工裝設(shè)計質(zhì)量提升了15%，工裝設(shè)計效率提升了25%。

2 工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)設(shè)計

工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化整套流程主要包括：

①設(shè)計模塊標(biāo)準(zhǔn)化。結(jié)合工作實際，對工裝設(shè)計所涉及到的設(shè)計模塊進行標(biāo)準(zhǔn)化改造，形成一整套標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計模塊，大大提升設(shè)計效率。

②管理標(biāo)準(zhǔn)化。對工裝設(shè)計部門制定一系列管理規(guī)范文件，對日常管理進行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，提升管理效率，啟動六西格瑪管理提升，對工裝設(shè)計各項日常工作進行六西格瑪改進，使之達到精益管理。

③工裝設(shè)計工作流程標(biāo)準(zhǔn)化。對日常設(shè)計工作流程進行規(guī)范化改進，使設(shè)計有規(guī)矩可循。

④管理設(shè)計工具標(biāo)準(zhǔn)化。對設(shè)計工具標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一工裝設(shè)計軟件及版本，減少不同設(shè)計軟件兼容性問題。

⑤設(shè)計模板標(biāo)準(zhǔn)化。對工裝設(shè)計中不同模具、夾具等不同的組件進行設(shè)計模板標(biāo)準(zhǔn)化，減少設(shè)計步驟，大幅減少設(shè)計工作量，提升設(shè)計效率及設(shè)計質(zhì)量。

具體的工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)框圖如圖1：

3 各標(biāo)準(zhǔn)化部分介紹

3.1 設(shè)計模塊標(biāo)準(zhǔn)化

目前，針對航空業(yè)各種常用CAD設(shè)計軟件，大多主流的均為國外廠商，價格十分昂貴，市場上都能夠買到國標(biāo)及一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計模塊，安裝到工作站上后使得系統(tǒng)變得非常龐大，但是適合工裝設(shè)計人員的標(biāo)準(zhǔn)模塊卻并不多，不僅浪費資源，而且非常不實用。為此，我們采取了在工裝設(shè)計部門內(nèi)部開展設(shè)計模塊標(biāo)準(zhǔn)化工作，根據(jù)實際工作需要，對已有的模塊進行標(biāo)準(zhǔn)化適應(yīng)性設(shè)計，然后交由標(biāo)準(zhǔn)化模塊專家評審小組進行評審，當(dāng)評審?fù)ㄟ^后直接錄入到標(biāo)準(zhǔn)化模塊工作庫中，供設(shè)計人員在日后工裝設(shè)計中直接調(diào)用，大大提高設(shè)計質(zhì)量及設(shè)計效率，根據(jù)實際試用測算，設(shè)計效率提升25%左右。

3.2 管理標(biāo)準(zhǔn)化

對工裝設(shè)計部門制定一系列管理規(guī)范文件，對日常管理進行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，提升管理效率，啟動六西格瑪管理提升，對工裝設(shè)計各項日常工作進行六西格瑪改進，使之達到精益管理。通過六西格瑪管理改造，運用 DMAIC(改善)或DFSS(設(shè)計)的過程進行流程的設(shè)計和改善。對工裝設(shè)計質(zhì)量提升，工藝控制，質(zhì)量控制有不小的提升。

3.3 工裝設(shè)計工作流程標(biāo)準(zhǔn)化

為了使每個工裝設(shè)計人員能夠掌握設(shè)計流程標(biāo)準(zhǔn)化，為此我們開發(fā)了工裝設(shè)計工作流程，要求每個設(shè)計人員嚴格按照標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程進行設(shè)計，這樣減少設(shè)計中的差錯及質(zhì)量事故，大大提升了設(shè)計質(zhì)量及設(shè)計效率。

工裝設(shè)計工作流程的標(biāo)準(zhǔn)化，使其變成創(chuàng)造高附加值的無間斷流程，盡力把所有工裝計劃中閑置或等候他人工作的時間減少到零。建立快速傳送信息的流程，使流程與人員緊密地連接在一起，在工裝設(shè)計部門內(nèi)部形成有條不紊的整個工作。

3.4 管理設(shè)計工具標(biāo)準(zhǔn)化

在工裝設(shè)計部門主要對管理設(shè)計工具進行標(biāo)準(zhǔn)化改進，由工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化工作小組進行統(tǒng)一部署，對工裝設(shè)計工具進行標(biāo)準(zhǔn)化改造。

設(shè)計工具統(tǒng)一采用CATIA V5設(shè)計軟件，對設(shè)計工具進行標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一，便于不同設(shè)計單元的整合、交互操作。在工裝設(shè)計部門內(nèi)部統(tǒng)一設(shè)計軟件品牌、以及軟件版本，禁止員工安裝其它非標(biāo)軟件，減少不同軟件不同版本兼容性問題，提高工裝設(shè)計質(zhì)量和效率。充分利用CATIA V5技術(shù)的全參性，盡可能實現(xiàn)建模自動化，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化成都最大化，從設(shè)計零件、到設(shè)計模塊、到BOM表自動生成設(shè)計，相關(guān)參數(shù)通過程序設(shè)計形成相互的關(guān)聯(lián)，貫穿整個工裝設(shè)計始終。目的是規(guī)范工裝設(shè)計模型參數(shù)，減少設(shè)計人員人工參與程度，提高工作效率。

3.5 設(shè)計模板標(biāo)準(zhǔn)化

根據(jù)工裝設(shè)計的實際情況，提出對日常設(shè)計模板進行標(biāo)準(zhǔn)化，先固化再優(yōu)化。對工裝設(shè)計中不同模具、夾具等不同的組件進行設(shè)計模板標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化模板一旦通過工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化流程工作小組評審后，正式加入到工裝設(shè)計模板庫中，供設(shè)計員進行設(shè)計調(diào)用，減少設(shè)計步驟，大幅減少設(shè)計工作量，提升設(shè)計效率及設(shè)計質(zhì)量。

4 結(jié)語

在工裝設(shè)計中開展設(shè)計模塊標(biāo)準(zhǔn)化、管理標(biāo)準(zhǔn)化、工裝設(shè)計工作流程標(biāo)準(zhǔn)化、管理設(shè)計工具標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計模板標(biāo)準(zhǔn)化等一系列標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，對工裝設(shè)計部門設(shè)計質(zhì)量、設(shè)計效率有了大幅提升。設(shè)計質(zhì)量提升15%，設(shè)計效率提升25%，大大提升企業(yè)的競爭力。

[1]楊曉浪.基于CATIA的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)工裝庫系統(tǒng)的開發(fā)[J].航空制造技術(shù),2010:13.

[2]王爽.飛機制造工藝信息系統(tǒng)技術(shù)研究[D].西北工業(yè)大學(xué),2006年.

[3]賈曉亮.制造企業(yè)工藝信息集成平臺開發(fā)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西北工業(yè)大學(xué),2004年.