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MA700飞机三维工艺设计为云制造提供技术支撑

时间: 2017-03-01

2015年,国务院提出制造强国理念,制造技术的发展对于一个正在腾飞的国家和一个有梦想的民族,其重要性和必要性,由此可见一斑。一个企业亦如此。

新业态·云制造

2012年元月,MA700涡桨支线飞机项目正是立项。主管该项目的副总工程师杨国荣说,MA700项目承载着中国航空工业系列化发展涡桨支线飞机的战略目标,制造技术和管理上必须探索新业态、新模式,实施协同开发与云制造架构,坚决把智能制造引入MA700项目。

西飞制造工程部工艺技术室作为公司制造技术牵头单位,以实施协同开发和云制造为宗旨,在MA700项目工艺总方案中进一步明确:全面推行MBD技术,实现产品定义、工艺设计、产品制造和检验的全三维数字化制造体系,包括三维仿真、三维装配指令、三维交付规范、三维检验规程以及生产线布局仿真等,明确了重要关键装配方案、工装设计评审必须通过三维仿真验证的要求。由此,作为云制造核心技术支撑之一的MA700飞机三维工艺设计工作在公司全面展开。

云制造·三维工艺

项目先期,副总工程师杨国荣多次重申三维工艺设计的重要性和必要性,强调惟有把工艺仿真做实,才能从真正意义上促进、做实飞机产品研发的并行工程,为顶层方案设计、详细工艺设计提供保障手段,为构筑云制造平台提供技术支撑。3年时光荏苒,三维工艺设计团队历经岁月磨砺,终于靠近了一个可以稍事回眸的平顶。

2014年5月,《MA700飞机三维工艺设计技术研究》课题立项,以型号副总工艺师为负责人,配合MA700飞机多专业并行设计平台总体方案,通过三维装配工艺设计环境的支持,开展装配工艺仿真、三维装配工艺详细编制及输出等,形成装配工艺设计数据集。追求精益高效,离不开严格的组织管理。201412月,制造工程部在课题研究取得的先期成果基础上,组织成立三维装配工艺仿真技术应用工作组,明确了以翼身组合体试验件为先期实施对象,基于现有DELMIA系统PDM模块进行全过程、全要素的三维装配仿真;同时编制了《三维装配工艺仿真应用实施方案》,明确关键工作节点:20141220日完成构建三维装配工艺仿真环境开发;2015217日和2015315日分别完成中机身部件,按装配流程分别针对中机身下部总装及中机身总装开展三维装配工艺仿真设计;2015330日,制定MA700研制批推广实施计划并组织推广实施。

三维工艺·装配仿真

仿真过程是艰难的,它完成了从无到有、从粗糙到精美的蜕变,其间的辛苦和辛酸,作为装配工艺仿真主要负责人张尚安,回首时可谓喜忧交汇。他经过几个不眠之夜,构思完成了开展工艺仿真各项工作的流程设计。仿真是近年制造行业大力推崇和引进的先进技术,然而对西飞公司来说,仿真技术的应用尚属起步阶段,迎头赶上并跻身前列时不我待。首先是工艺环境开发,标准规范支持和工程技术队伍建设,然后就是在样件上的实施方面,几项工作必须并行开展。张尚安制定了一个详细的工作计划。在他的计划里,DELMIA技术应用被放在了核心的位置,这是一条通往三维工艺设计的必经之路,也是一条通往云制造的曼妙之路。

技术思想上的革新。以培养人才队伍为切入点,逐步拓展新技术应用。DELMIA仿真软件是一款适用于数字化企业的互动制造应用软件,其数字制造解决方案可以使制造部门在确定任何实际材料和机器之前进行虚拟演示。公司对DELMIA的推行提供了大力的支持,专门邀请供应商的培训人员对从各生产技术部门挑选的受训人员进行了为期两周的强化培训,使学员们在短时间内能够独立制作三维仿真视频。

工艺规划上的革新。仿真技术可以在虚拟环境中建立人体运动原型,进行人体工程学分析,如操作可达性仿真、可维护性仿真、安全性仿真等。尤其是制造仿真,基层工艺人员可以在DELMIA系统中编制三维工艺指令,实现装配工艺仿真,及时修正数据,提高装配效率和质量。

仿真使并行工程实现“落地”。工艺从顶层到底层的仿真,使协同设计、协同制造成为能够看见的理念,真正提高了公司的数字化制造水平。2015年上半年,30名工程技术人员完成了仿真培训并通过了实际操作考试,选拔出10名基层工艺人员全程参与项目实施,开始把工艺仿真的理念和动作推广到基层。

2015年,为保障项目的推广实施,制造工程部组织编制了《MA700飞机多专业并行设计平台总体方案》,工艺技术室牵头,设计、信息、标准、生产全程参与的协同工作团队成立,数月时间,历经艰辛,以VPMDELMIA为技术支撑,完成了软件环境开发、工艺路线确认、装配单元划分与模块优化、装配工艺规划、零组件交付状态定义、装配工艺仿真、MBOM生成及发放、三维装配工艺详细编制及输出、装配检验规范编制及发放等工作,最终形成了装配工艺设计数据集。

装配工艺设计数据集的形成,是MA700项目IPT团队呕心沥血的硕果,是一项看得见摸得着的技术成果,它使三维工艺设计在MA700项目真正实现了落地,对云制造架构提供了有力的技术支撑,使公司在技术管理新业态新模式方面的探索取得了实质性的进展。

        MA700翼身组合体试验件在公司数字化厂房对接成功,是继机翼机身大部件正式下架之后的又一个振奋人心的喜讯,标志着MA700型号研制工作取得了阶段性成果,也意味着工艺仿真技术应用获得了型号研制的验证和肯定,为保障型号的节点奠定了基础。可以肯定,在“工业4.0”风暴下,伴随着在三维工艺设计领域的不断探索和发展,公司在智能制造的征途中又坚定地向前迈进了一步。