航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)制造協(xié)同研究與應(yīng)用

黃炯 陽為民 申宇翔

摘要：航空發(fā)動機(jī)工業(yè)是航空事業(yè)發(fā)展的重要一環(huán)，同時(shí)也具有知識和技術(shù)密集，高風(fēng)險(xiǎn)和投入等特征，需要各個(gè)不同學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域之間的配合，為了切實(shí)加強(qiáng)國際競爭力，需要重視航空發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)與制造協(xié)同的結(jié)合。闡述設(shè)計(jì)制造協(xié)同在航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)的優(yōu)越性以及制造協(xié)同的基本流程，還有在實(shí)際運(yùn)用中的具體實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機(jī);生產(chǎn)過程設(shè)計(jì);制造協(xié)同;有效措施

引言：

信息技術(shù)的發(fā)展促使航空發(fā)動機(jī)也逐漸呈現(xiàn)數(shù)字化特征，從其他領(lǐng)域的數(shù)字化水平來看，飛機(jī)行業(yè)的差距較為明顯，最突出的就是設(shè)計(jì)所與制造成的分離。通過協(xié)同流程來構(gòu)建協(xié)同制度，制造出能夠并行介入的發(fā)動機(jī)并開展相應(yīng)的實(shí)踐，突破傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)串行模式，以達(dá)到設(shè)計(jì)過程與制造過程相互融合的目標(biāo)。

一、設(shè)計(jì)制造協(xié)同在航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)的優(yōu)勢與特點(diǎn)

在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域中，不僅需要有最新的系統(tǒng)和技術(shù)，還要有科學(xué)的制造方法和生產(chǎn)流程。在設(shè)計(jì)航空發(fā)動機(jī)前期，要創(chuàng)建制造協(xié)同團(tuán)隊(duì)，依托協(xié)同工作分享平臺，鼓勵(lì)各個(gè)部門充分參與到過程設(shè)計(jì)中來，在設(shè)計(jì)發(fā)動機(jī)過程中實(shí)現(xiàn)信息共享，并且做好對產(chǎn)品設(shè)計(jì)各方面的審查工作。不僅能夠保證航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的可塑性以及可維護(hù)性，防止后期產(chǎn)品不合格導(dǎo)致返工，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工藝多樣化等進(jìn)行研究，不斷推進(jìn)新的技術(shù)材料和工藝水準(zhǔn)的進(jìn)步，減少不必要的支出成本。相關(guān)部門人員必須要建立起具有自身特點(diǎn)的設(shè)計(jì)制造協(xié)同流程，要及時(shí)總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，協(xié)調(diào)好有關(guān)技術(shù)部門，確保信息溝通交流與及時(shí)反饋。較于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造協(xié)同流程，主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，能夠提前介入設(shè)計(jì)過程做好生產(chǎn)準(zhǔn)備，有效銜接各個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)。第二，設(shè)計(jì)制造協(xié)同需要大量的數(shù)據(jù)，傳輸設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以分批也可以隨機(jī)、單點(diǎn)傳輸，有效節(jié)約了傳輸時(shí)間，幫助工作人員對數(shù)據(jù)信息能更精準(zhǔn)的處理和定位。第三，協(xié)調(diào)研制團(tuán)隊(duì)。在航天發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)過程中，要涉及到各類不同的部門，消除各個(gè)部門之間的隔閡壁壘，盡可能縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，減少生產(chǎn)過程中的支出成本，從而能更好地創(chuàng)建設(shè)計(jì)制造協(xié)同流程體系。當(dāng)前我國的航空發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)制造仍然使用傳統(tǒng)的串行模式，這導(dǎo)致在各個(gè)部門在進(jìn)行信息相互傳輸中無法提高傳輸效率，并且還會產(chǎn)生較高的成本影響了生產(chǎn)效率，因而要注重傳統(tǒng)模式方面的創(chuàng)新。

二、航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)制造協(xié)同的基本流程

航空發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)制造協(xié)同工作主要有三個(gè)流程。一、預(yù)發(fā)放相關(guān)涉及數(shù)據(jù)和會簽工藝。如果時(shí)一些耗費(fèi)時(shí)間久的零部件，需要提前將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過協(xié)同工作平臺發(fā)放至相關(guān)的制造部門，之后負(fù)責(zé)工藝的部門則根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來對產(chǎn)品進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)制造的廠商對于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)只能讀取不能自行修改，后期問題意見反饋時(shí)通過服務(wù)器來告知相關(guān)部門，流程如圖。

二、數(shù)據(jù)的發(fā)放流程。在數(shù)據(jù)結(jié)束之后，依據(jù)協(xié)同工作平臺的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，承制廠接收發(fā)來的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及其他文件。三、工程更改流程。具體包括相關(guān)信息反饋、更改請求批準(zhǔn)等。要更改產(chǎn)品的數(shù)據(jù)主要有兩種方式。第一種方式是主動改變設(shè)計(jì)，首先由設(shè)計(jì)來提出更改的需求再向制造廠傳遞，制造廠在接收到數(shù)據(jù)之后，按照規(guī)定的流程來實(shí)現(xiàn)在更改過程中的閉環(huán)管理。第二種方式是被動改變數(shù)據(jù)。與之前的更改過程是反過來的，先由制造廠來發(fā)出更改需求信息至設(shè)計(jì)部，后期的更改程序是完全相同的。

三、提升航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)制造協(xié)同的有效措施

（一）強(qiáng)化數(shù)字化設(shè)計(jì)，建立業(yè)務(wù)流程模型

在航空發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)制造協(xié)同工作的過程中，要通過設(shè)立業(yè)務(wù)流程模型來對其協(xié)同工作中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督管理和環(huán)節(jié)優(yōu)化，設(shè)立數(shù)字化業(yè)務(wù)流程是保證設(shè)計(jì)制造協(xié)同工作開展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，借助優(yōu)化設(shè)計(jì)制造協(xié)同工作平臺流程的契機(jī)，為后期的工作運(yùn)轉(zhuǎn)和提供平穩(wěn)的運(yùn)行平臺，要建立數(shù)字化的流程控制因素主要有以下幾個(gè)方面，一是發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是否成熟，要嚴(yán)格根據(jù)不同的數(shù)據(jù)成熟度來將數(shù)據(jù)發(fā)送至制造部門，并且要有一定的發(fā)放規(guī)則和具體規(guī)范內(nèi)容，便于后期工作的開展。二是要注意建立合法合規(guī)的發(fā)放流程，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動控制與規(guī)則相結(jié)合，確保所使用的數(shù)據(jù)信息是正確無誤的。

（二）建立制造模式下的組織管理機(jī)制

設(shè)立產(chǎn)品并行的開發(fā)管理機(jī)制是確保參與人員協(xié)同工作的有力保證，不僅能夠幫助流程有效持續(xù)運(yùn)行，還能夠?qū)崿F(xiàn)航空發(fā)動機(jī)整個(gè)流程的優(yōu)化。但是在設(shè)計(jì)中如果采取了并行策略，則會造成大量數(shù)據(jù)信息的交互頻率，大大增加了傳輸過程中各種的不確定性，因此要建立合理的協(xié)調(diào)機(jī)制，對于設(shè)計(jì)過程中重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制和約束，并且學(xué)會利用多樣化的手段方式來解決和協(xié)調(diào)問題，比如在設(shè)計(jì)過程中常常會出現(xiàn)設(shè)計(jì)部門、制造部門等之間的矛盾問題，就要運(yùn)用各種手段積極進(jìn)行協(xié)調(diào)，處理好數(shù)據(jù)偏差問題。

（三）建立共享與集成信息平臺

設(shè)計(jì)制造協(xié)同工作不僅僅是為了給用戶提供各項(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的工具，也是處理和集成不同數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的有力工具，為了更好地滿足客戶多樣化的使用需求，嚴(yán)格遵循各項(xiàng)制度規(guī)定來嚴(yán)控?cái)?shù)據(jù)信息的共享集成。另外關(guān)于制造廠的產(chǎn)品工藝等數(shù)據(jù)可以利用技術(shù)手段來達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目標(biāo)，如果有需要時(shí)還可以直接下載到本地便于后期查看借鑒。設(shè)計(jì)部要依據(jù)成熟度的模型將產(chǎn)品發(fā)送到共享區(qū)域可以設(shè)置成定期發(fā)送，工作人員根據(jù)不同的工作需求，并且結(jié)合當(dāng)前產(chǎn)品的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，能夠自定義適合的相關(guān)流程，節(jié)省了時(shí)間成本，也極大地幫助了工作人員可以盡快投入到產(chǎn)品工藝工裝設(shè)計(jì)工作中去，盡早的參與到過程中可以對其進(jìn)行可制造性分析。

四、結(jié)束語

國際經(jīng)濟(jì)形勢的變化推動了航空發(fā)動機(jī)行業(yè)的發(fā)展，并且對航空發(fā)動機(jī)的研制提出了更高的要求，因此需要突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造模式，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)制造和管理的一體化目標(biāo)，同時(shí)遵循制造協(xié)同的方法模式，盡可能地縮短研制產(chǎn)品周期，切實(shí)增強(qiáng)航空發(fā)動機(jī)的核心力和創(chuàng)新力。

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