試論直升機(jī)研制與現(xiàn)代集成制造技術(shù)

◎張昊

航空工作在不斷發(fā)展的過程中對制造技術(shù)提出了更高的要求，直升機(jī)制造想要滿足現(xiàn)代化的發(fā)展環(huán)境和各方面的應(yīng)用需求，則需要對應(yīng)用的研制技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，而現(xiàn)代集成制造技術(shù)的推廣與應(yīng)用可以滿足直升機(jī)研制的發(fā)展需求。因此，加強(qiáng)對直升機(jī)研制中現(xiàn)代集成制造技術(shù)的應(yīng)用研究具有現(xiàn)實(shí)意義。要進(jìn)行現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用，將這項(xiàng)制造技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來。

一、現(xiàn)代集成制造技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)代集成制造技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了航空制造行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)，這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中的應(yīng)用優(yōu)勢較為明顯，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，現(xiàn)代集成制造技術(shù)的應(yīng)用能夠縮短產(chǎn)品的研制周期，與以往應(yīng)用的制造技術(shù)相比制造效率得到了明顯提升；第二，現(xiàn)代集成制造技術(shù)中融合了多種先進(jìn)技術(shù)，如虛擬化、智能化和數(shù)字化技術(shù)，技術(shù)水平得到了顯著提升，可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行建模設(shè)計(jì)和異地操作，制造技術(shù)得到了更新；第三，能夠?qū)υO(shè)計(jì)制造流程進(jìn)行系統(tǒng)化與集成化管理，對各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管保證制造流程的規(guī)范化；第四，現(xiàn)代集成制造技術(shù)的應(yīng)用能夠提高整體的經(jīng)濟(jì)效益，能夠?qū)ι婕暗降母黜?xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，充分發(fā)揮技術(shù)價(jià)值。

二、現(xiàn)代集成制造技術(shù)及其在直升機(jī)研制中的應(yīng)用

1.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建。

異地設(shè)計(jì)制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建能夠幫助企業(yè)與其他制造企業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)和制造直升機(jī)，促進(jìn)企業(yè)間的合作交流，每個(gè)企業(yè)都會(huì)根據(jù)自己的制造任務(wù)進(jìn)行研制，實(shí)現(xiàn)異地之間的溝通交流設(shè)計(jì)，為遠(yuǎn)距離企業(yè)的聯(lián)合設(shè)計(jì)提供了更多的可能。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享應(yīng)用，這對直升機(jī)研制工作的順利開展有著促進(jìn)作用同時(shí)也能夠提高直升機(jī)的研制效率和水平。

2.實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化虛擬化設(shè)計(jì)制造。

（1）目標(biāo)確定。

要想將網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化技術(shù)作用充分發(fā)揮出來，首先結(jié)合研制對象確定設(shè)計(jì)制造目標(biāo)，要從直升機(jī)研制的實(shí)際需出發(fā)建立完善的集成制造系統(tǒng)，對整個(gè)生產(chǎn)制造流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，從直升機(jī)的設(shè)計(jì)制造到加工成型實(shí)現(xiàn)全過程的虛擬制造。

要利用數(shù)字化技術(shù)建立一個(gè)虛擬的直升機(jī)制造環(huán)境，通過網(wǎng)絡(luò)化建模的方式及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造中存在的不足，通過優(yōu)化處理提高直升機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

建立完善網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)溝通平臺，讓多個(gè)生產(chǎn)企業(yè)在該平臺上進(jìn)行溝通個(gè)交流，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，并利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將各企業(yè)的生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集成管理，為直升機(jī)的生產(chǎn)制造提供數(shù)據(jù)支持。

建立動(dòng)態(tài)聯(lián)盟信息，讓不同的企業(yè)生產(chǎn)管理者都能夠?qū)χ鄙龣C(jī)生產(chǎn)過程進(jìn)行全面管理，使直升機(jī)的生產(chǎn)制造能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，讓其能夠應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。

現(xiàn)代化集成制造技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)信息集成、過程集成和生產(chǎn)企業(yè)集成，改善了以往的生產(chǎn)制造中存在的不足，優(yōu)化了生產(chǎn)制造方式，可以實(shí)現(xiàn)多種類型高新技術(shù)的有效應(yīng)用來滿足直升機(jī)的現(xiàn)代化制造要求。

（2）網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目。

行業(yè)級集成：①網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)制造平臺的建設(shè)。構(gòu)建專用主干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)相連，共同構(gòu)成整體協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)平臺。②建立集團(tuán)級單一數(shù)據(jù)源信息管理系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，建立跨企業(yè)型號技術(shù)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的分布式數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理系統(tǒng)。③基于網(wǎng)絡(luò)化信息技術(shù)將各企業(yè)的生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，形成一個(gè)完善的數(shù)字化系統(tǒng)，為直升機(jī)生產(chǎn)過程中多種類型信息數(shù)據(jù)的運(yùn)用提供系統(tǒng)支撐。④從多個(gè)企業(yè)共同管理的目標(biāo)出發(fā)構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多企業(yè)的協(xié)調(diào)管理。

企業(yè)級集成：企業(yè)級集成的主要研究內(nèi)容是在行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化設(shè)計(jì)制造平臺上，實(shí)現(xiàn)型號研制的網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化設(shè)計(jì)制造。

①將虛擬化設(shè)計(jì)制造技術(shù)應(yīng)用到飛機(jī)設(shè)計(jì)制造的全生命期的各個(gè)階段，形成虛擬設(shè)計(jì)制造的軟硬件環(huán)境。其中包括全機(jī)三維數(shù)字化定義、虛擬化預(yù)裝配、虛擬化設(shè)計(jì)分析（CFD、有限元分析等）、虛擬化制造（加工、裝配、工裝制造等）、虛擬化維護(hù)性分析等。②基于網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，建立適合我國航空工業(yè)特色的敏捷供應(yīng)鏈系統(tǒng)。③通過建立過程建模系統(tǒng)與VPM、PDM、ERP 的集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的決策層、管理層和運(yùn)行層的集成。

3.型號工程的應(yīng)用。

（1）型號研制全生命期的虛擬化技術(shù)。設(shè)計(jì)過程的虛擬化技術(shù)。基于全機(jī)數(shù)字化模型的虛擬化設(shè)計(jì)技術(shù)及其支持系統(tǒng)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)總體布局、氣動(dòng)分析、結(jié)構(gòu)分析、各個(gè)分系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析、可維護(hù)性檢查、人機(jī)工效分析等的虛擬技術(shù)應(yīng)用。制造過程的虛擬化技術(shù)。利用虛擬化技術(shù)進(jìn)行全機(jī)虛擬化制造、加工仿真、工裝與零部件的預(yù)裝配等。試驗(yàn)試飛的虛擬化技術(shù)。全機(jī)靜力試驗(yàn)仿真、試飛仿真等。使用維護(hù)的虛擬化技術(shù)。用虛擬化技術(shù)解決用戶的飛行員培訓(xùn)、使用維護(hù)、故障分析等，以及利用虛擬化技術(shù)出版使用維護(hù)電子手冊等用戶文件。

（2）型號研制全生命期的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。異地設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)?；趨f(xié)同工作環(huán)境和在企業(yè)間工作流管理下的異地協(xié)同設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化信息共享系統(tǒng)。建立適應(yīng)集團(tuán)共享數(shù)據(jù)、資源共享管理系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)，建立多段查詢的全行業(yè)的信息編碼系統(tǒng)。

（3）飛機(jī)全生命期過程管理和重組。建立直升機(jī)全生命期過程模型。實(shí)施過程分析、優(yōu)化和重組。通過過程建模軟件與產(chǎn)品研制管理軟件集成，實(shí)施型號設(shè)計(jì)制造集成。

結(jié)語：信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展為航空工業(yè)的生產(chǎn)制造提供了更多的可能，推動(dòng)了直升機(jī)制造的智能化與數(shù)字化發(fā)展，使其可以滿足新時(shí)期社會(huì)的發(fā)展要求?，F(xiàn)代集成制造技術(shù)是信息化發(fā)展的產(chǎn)物，能夠?qū)F(xiàn)代化信息技術(shù)的作用和價(jià)值充分發(fā)揮出來實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)制造流程的集成化管理，改善以往直升機(jī)研制過程中存在的問題，能夠進(jìn)行全過程管理保證整個(gè)研制流程的科學(xué)合理，提高了直升機(jī)的制造質(zhì)量為提高企業(yè)的核心競爭力提供了有力支撐。在應(yīng)用現(xiàn)代集成制造技術(shù)時(shí)要不斷進(jìn)行技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新，使其能夠更好的應(yīng)用于直升機(jī)的生產(chǎn)制造。