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航空制造业数字化协同技术综述


宝盈官网|作为高端装备制造业的典型代表,航空制造业具有建设和整合程度低、多元化广域协作范围广等明显特征。要充分利用先进设备的数字化协同技术,构建多层次、多方向的全价值链协同业务系统,并应用到系统中。在全球产业竞争格局大调整、大变革、大发展的历史时期,中国航空制造业迫切需要优化产业结构,关注核心竞争力,以保持价值链的高端。

在此背景下,有企业业务转型升级的总体目标,从全生命周期产业链和端到端价值链的角度,建立新的飞机工程研发和服务保障协同业务模式体系,引入新的信息技术和先进设备管理理念,构建数字化协同先进设备协同应用系统,推动R&D飞机生产和服务保障业务模式改革,提升核心竞争力。国内外现状1国外现状计算机支持的协同工作(CSCW)的思想是由格里菲和现金男在1984年明确提出的。其目的是构建一个计算机支持的虚拟世界共享环境,让异地出生的人需要在这个环境的基础上缓慢高效地工作[1]。

欧美等发达国家非常重视CSCW的研究和应用,反对科研机构通过政府、机构和大公司的资助,开展大量面向工程实践的协同技术研究工作。比如欧洲Esprit II项目中的Euro-CoOp项目,目的是开发一个可以反对分布式协作的系统,并将其应用到大型工程项目中。洛克希德、EIT、HP [3]领导的PACT项目用于研究大规模、分布式并行工程系统,重点研究分布式协同设计。

SHARE项目[4]由APAR SISTO资助,斯坦福大学CDR、EIT、SIMA共同开发,反对设计团队在互联网上进行实时产品设计。随着欧美高端制造企业争相利用全球化战略,大幅优化产业结构,通过分散产业链协作构建互补优势,协同技术的开发和工程应用从产业市场需求层面得到极大推动,构成了大量数字协同的成功案例和最佳实践。比如空客的ENHANCE和VIVACE项目[5]和空客集团(原EADS集团)推出的PHENIX项目[6],并以这些项目为基础,构建了A380/A350/A400M等机型的PLM协同平台。

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波音、洛克希德马丁、雷神、NASA、泰勒斯等公司也通过实施PLM协作平台推进了业务转型和转型。以下解释以空客集团为例。在全球化战略的推动下,空客集团的业务模式从建造到印刷再到集成商,即只关注顶层设计施工、客户服务、适航证等核心业务,挤压非核心业务,将70%以上的零部件分包给RSP(风险共担供应商)和二、三级供应商。为了适应环境的商业模式,空客集团在2007年实施了PHENIX等项目,在三大子公司和延伸企业(ee)范围内统一了PLM等信息平台的应用、工具和流程。

基于这个项目,空客集团建立了一个只针对产品生命周期的营销、R&D、生产和客户服务的集成应用系统。应用系统通过xBOM构建单一数据源管理和全生命周期配置管理,通过构建全球协作环境构建EE(ExtendedEnterprise)的广域协作,以支持空客内部和17000多家供应商之间的协同研发,保证A380/A350 XWB等机型的顺利开发。 在空客集团的业务转型过程中,20世纪90年代正式成立的ACE(空客并行工程)部门,特别强调业务与PLM等新的管理理念和信息工具的紧密融合,大大优化了组织结构、业务流程、标准体系和应用工具,将传统的串行开发模式转变为并行工程开发模式。

已成功应用于A380、C295、A400M、A350的开发,大大提高了协同效率,延长了开发周期。在A320neo新模型的开发中,ACE明确提出了协同工程的新开发模式。在并行工程模式下,功能设计和工业设计虽然没有分割,但仍然是两个不同的团队,不同的业务流程。

设计交付给DMU后,流程仍须切换。协同工程模式下,功能设计和生产工艺设计的业务和组织几乎是一体化的,统一的iDMU(工业DMU)交付给MES/ERP。

连续生产执行过程中的超差偏差将构成从系统到iDMU的竣工(单次飞行实例化DMU)。传统模式、并行工程和协同工程的区别见表1[7]。国内情况国内制造业从20世纪70年代开始应用数字技术。

经过近30年的希望,取得了明显的效益。数字化技术已经广泛应用于产品设计、生产和管理的各个方面。

CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等各种单一技术和系统广泛应用,产品开发周期显著延长,设计和生产质量显著提高。面对市场和R&D的全球一体化趋势,中国航空制造业已经从原来的一厂独大的国家R&D模式转变为多厂主导的R&D乃至国际合作的R&D模式.利用大型飞机等基础工程项目,AVIC、COMAC第一飞机设计研究院等单位争相积极开展分布式数字化协同开发平台建设[8]。

基于这种协同虚拟世界工作环境,模型开发中的许多参与单元可以主动进行协同工作、数据共享、配置状态管理和控制等。以避免众多参与单位的地理障碍,提高协同效率,保证模型的顺利开发。:宝盈官网。

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