数字化变革促进制造能力提升

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洪都公司先进的蒙皮镜像铣生产线。李慧 摄

中国航空报讯:21世纪是数字化、信息化的时代,随着世界航空工业的发展,数字化航空制造已成为世界潮流和发展方向。中航工业洪都在承接转包项目期间,逐步接触了国外先进的数字化制造理念和生产方式,也认识到了数字化制造的先进性以及自身能力的不足。同时,随着航空产品换代、技术性能、设计方法迅速发展,也进一步要求制造工艺同步发展,进行工艺转型和能力提升,实现传统工艺向数字化工艺转变,二代机向三代机、四代机制造工艺能力提升。因此,公司决定在“十二五”期间以数字化变革促进制造能力提升,实现制造能力完整的代际升级。

制造技术的数字化是以业务流程为核心、以技术方法为保障、以信息系统为支撑、以工艺装备为基础的,是集技术与管理为一体的综合化解决方案。

在“十二五”期间,公司通过全面梳理工艺设计业务流程,充分利用“厂所合一”优势,研究集成CAPP(计算机辅助工艺过程设计)系统、ePDM(企业产品数据管理)系统、TDM(试验数据管理)系统、工装快速生产准备系统及工艺基础数据库等系统,打造了航空产品数字化设计-工艺设计-生产制造全寿命周期一体化平台。采用综合化、数字化的设计管理方式,基本实现了各制造专业的数字化、精细化工艺设计;采用一致的数据存储、管理方法和单一数据源管理技术,基本实现了产品制造工艺数据高效、可靠的全寿命周期管理;通过TDM系统实现了航空产品试验数据的规范管理;以工装设计与制造管理业务流程为纽带,以数据管理为核心,应用并行工程、协同设计制造方法,建立了工装设计与制造综合管理体系,以满足工装快速设计与制造及维护管理等业务要求,缩短了工装设计与制造准备周期,提高了生产效率和管理水平,实现了工装设计与制造能力转型提升;应用工艺知识数据库技术,按照全生命周期模式来管理工艺数据、工艺知识、工艺标准、工艺规范等,建立快速、高效的工艺资源数据共享管理形式,基本实现工艺基础数据的信息化应用与管理。该平台全面承接了企业现代航空产品设计与制造发展要求,创新工艺设计思想,为航空产品生产制造活动提供系统完整、准确可靠、合理可行的实施与操作依据,基本实现了三维数字化工艺设计、工艺数据等工艺全系统全过程全寿命周期信息化管理和无纸化制造。

同时,随着虚拟制造技术的不断发展,工艺仿真已经成为辅助、指导、证明及优化工艺设计,提高工艺设计合理性、可行性、可靠性、效率和质量,以及指导生产操作的高效手段。数字化制造离不开仿真技术的发展,为此,“十二五”期间,洪都相继成立了“航空制造工艺仿真工程中心”和“江西省航空制造数字化仿真工程研究中心”,开展了装配、钣金、复材、铸造、焊接和热处理等专业工艺仿真应用研究。通过应用三维可视化工艺设计,实现数字化装配工艺策划设计、仿真验证及优化,缩短研制周期,提升装配工艺技术能力与水平;开展数字化容差仿真技术应用研究,对部件协调部位容差分配合理性和过程控制进行应用验证分析,提高工艺设计的合理性、准确性与可靠性,提升数字化制造工艺协调技术能力与水平;广泛应用数控切削加工仿真软件,有效确保数控编程质量,显著提高数控加工工艺的安全性、可靠性、效率,提高了零件加工准确性和质量;开展钣金工艺所有成形方法工艺仿真研究与应用,进行成形性能分析、模具设计、回弹补偿及其工艺优化等,有效提升钣金工艺技术能力与水平;应用复合材料构件热压罐成型工艺仿真分析、RTM(树脂传递模塑成型)工艺仿真分析、制造变形模拟及控制技术,对复合材料构件生产制造中工艺关键技术进行分析研究,优化、改进工艺,有效提高产品质量与生产效率;应用虚拟仿真技术,对铸件工艺设计方案进行全面分析与优化,指导生产,提高工艺设计及铸件产品生产效率和质量,促进了工艺数字化、信息化应用发展,提升了工艺能力。

制造方式的转变必将带来生产工具的升级换代。当前,正值南昌航空工业城建设与搬迁之际,洪都公司以此为重大历史契机,分析把握各专业发展趋势,按照数字化制造、信息化管理与智能化工厂发展要求,研究规划了各专业生产线的建设,建设了具国际先进水平的大飞机部件数字化装配生产线,利用数字化自动定位、自动钻铆、数字化检测等技术以及生产工艺全过程信息化管理,实现多型号数字化柔性化快速响应制造,大幅提高了工作效率和产品质量,有效突破、提升了装配工艺技术能力;建设先进的钣金数字化制造生产线、机加零件数字化制造生产线、数字化焊接制造生产线、复合材料数字化制造与装配生产线、工装数字化制造生产线。随着这些先进的数字化生产线的建设,将逐步构建起洪都公司航空产品数字化制造生产体系,实现企业工艺制造能力转型与提升,有效促进企业航空产品生产制造管理模式转变,提升数字化制造与信息化管理能力。

随着“工业4.0”、“中国制造2025”、智能化制造等新概念的提出,在南昌航空工业城的新格局中,洪都将不断掌握新工业文明的核心要求,继续深入开展信息化、工业化两化融合,积极开展自动化、智能化先进生产制造工艺技术方面的研究与应用,加速实现制造向“质造”和“智造”的再升级,为中国早日迈入航空制造强国行列、实现航空人的中国梦再做贡献。

责任编辑:实习编辑 王婵

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