協(xié)同產(chǎn)品設計組(IPT)在飛機設計中的應用

摘 要:數(shù)字化時代的進步就在于復雜產(chǎn)品設計簡單化，采用先進的數(shù)控加工技術對零件產(chǎn)品進行數(shù)字化加工可以有效提高生產(chǎn)效率，而協(xié)同產(chǎn)品設計組(IPT)可以大大縮短設計與制造的周期，本文主要論述了并行工程在飛機設計中的重要應用。

關鍵詞:協(xié)同產(chǎn)品設計 數(shù)字化 并行工程

中圖分類號:TH122文獻標識碼:A文章編號:1674-098x(2012)04(a)-0026-02

隨著數(shù)字化時代制造數(shù)據(jù)集的應用，大大減少了繁瑣的樣板加工過程，我們通過采用先進的數(shù)控加工技術對零件產(chǎn)品進行數(shù)字化加工。目前，數(shù)字化時代的進步就在于復雜產(chǎn)品設計簡單化，為了更好的把握制造數(shù)據(jù)集的應用，現(xiàn)代技術正逐步進入?yún)f(xié)同產(chǎn)品設計時代，即IPT(Integarted Product Team)，意為協(xié)同產(chǎn)品設計組，是并行產(chǎn)品定義階段所采取的聯(lián)合設計組織形式。

1 波音的并行工程應用情況

波音(Boeing)公司在波音777上全面使用無紙設計制造技術和并行工程的理念，極大地縮短了設計制造周期，減少了工程更改，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，在市場競爭中取得成功。該成功范例對于全球的航空制造企業(yè)都具有非常大的示范作用。該公司在777項目中實施并行工程理念時，成立了238個集成產(chǎn)品開發(fā)團隊(IPT)，有關產(chǎn)品開發(fā)過程中產(chǎn)生的所有問題都在IPT內(nèi)部協(xié)商解決。由于制造提前介入設計過程，減少了制造返工和工程更改的數(shù)量，保證了產(chǎn)品設計制造的一次成功。

2 IPT的組成及分工

我們不難看出，所謂的IPT就是一個由少量能力互補的人員組成的小組，在這里所有成員被委托以共同的目的、行為目標和工作方法，并相互負責[1]。從而，完成一項甚至是數(shù)項大的生產(chǎn)設計任務。其中IPT主要有四個基本屬性:①承擔有限的任務;②由具有多種交叉能力的成員組成，其中包括參與產(chǎn)品開發(fā)各階段的核心成員組;③具有可定義和可度量的輸出;④有唯一的團隊領導。

協(xié)同產(chǎn)品設計組的建立不僅僅要求上面這四個基本屬性的存在。同樣IPT組織規(guī)范中最需要解決的問題是成立IPT的動因、團隊領導、團隊成員及工作過程和方式，以及與成員原來組織單元的關系等。這些是實際運作過程中必然碰到的問題，我們通過在大量實踐經(jīng)驗的基礎上，總結并開始逐步的完善規(guī)則，以便指導IPT在整個產(chǎn)品開發(fā)生命周期中的運作。

3 IPT工作在國內(nèi)航空制造業(yè)的應用

往往對于一種飛機型號的開發(fā)，我們需要形成一個IPT群體來承擔不同部件的開發(fā)工作。針對我國航空工業(yè)的現(xiàn)實情況，使用IPT進行產(chǎn)品開發(fā)的主要目的是為了實現(xiàn)設計到制造的一次成功，而不是飛機開發(fā)工作的一次成功。目前，由于技術的限制，IPT在中國目前的引用配套過程并不是完全成熟。

我們現(xiàn)在面臨的最大困難和挑戰(zhàn)不僅僅是從飛機設計出來到生產(chǎn)出原型機。同樣在試驗和試飛工作中我們自己的IPT工作還需要延續(xù)相當長的時間，甚至是工作框架還不夠完善。因此，在中國航空工業(yè)技術相對完善的IPT生命周期僅到完成設計圖紙結束，并不涵蓋整個飛機開發(fā)的生命周期。盡管這樣，國內(nèi)基于IPT的應用也非常廣泛，幾家大型飛機制造企業(yè)聯(lián)合生產(chǎn)飛機，不但加快了生產(chǎn)進度，更能夠增加企業(yè)交流，謀求更深層次的發(fā)展。

4 模線樣板的設計中應用的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

相對于IPT而言，應用最廣泛的主要就是產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理PDM系統(tǒng)的應用，即利用這個框架幫助企業(yè)實現(xiàn)對產(chǎn)品有關的數(shù)據(jù)、開發(fā)過程以及使用者進行集成與管理，從而更好的實現(xiàn)協(xié)同工作的目的，加快工作效率。

在這里，我們著重介紹基于PDM系統(tǒng)下的子系統(tǒng)PLM在模線樣板中的應用。相對于當代的中國飛機制造業(yè)，仍然保留著對樣板和模線的設計與使用，為了能過更好的對其進行合理的管理，一些大型飛機設計企業(yè)通過這種PLM(產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng))提供資料管理、產(chǎn)品結構管理、查詢管理、郵件管理、類型管理、工作流量管理等。

模線樣板設計專業(yè)設計的產(chǎn)品為樣板的工藝圖和明膠板模線，傳統(tǒng)的樣板工藝圖是用手工繪制、手工簽審，樣板工藝圖和明膠板模線工人管理。在應用PLM系統(tǒng)后，樣板的設計過程完全在系統(tǒng)中進行，同時能過清晰地對數(shù)據(jù)進行控制和管理，并相應建立與模線樣板相關的表單:樣板申請單、樣板工藝圖、零件劃線圖、樣板工藝單、樣板更改單、零件劃線圖更改單等，這些基于PLM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的管理，減少了大量的冗余信息管理時間。

對于專門的數(shù)據(jù)管理和模線樣板設計的中樞單位的數(shù)據(jù)工作流程主要有2個。

4.1 樣板或數(shù)據(jù)集申請單審批流程

①編制:由其發(fā)起申請單流程，并設定流程各節(jié)點會簽人員;②校對:使用單位工藝室主任;③審查:工藝科或冶金科技術員;④設計單位(制造數(shù)據(jù)中心):數(shù)據(jù)室主任接到任務后利用“轉(zhuǎn)移接收人”功能將任務“轉(zhuǎn)移”給指定的設計員進行任務的批準或否決;⑤審查并批準;⑥分發(fā):數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)室主任接到任務后利用分發(fā)的功能給指定設計員。

4.2 樣板設計審批流程

①設計:樣板設計員根據(jù)樣板申請單對工程數(shù)據(jù)集進行模線及樣板的設計;②校對:樣板校對員;③審校:數(shù)據(jù)室副主任;④批準:數(shù)據(jù)室主任;⑤分發(fā):資料室打印工藝圖后下工段進行樣板的加工。

建立在履行多種任務、行使內(nèi)部控制的工作團體基礎上的企業(yè)，經(jīng)常能夠超越以個人、單一任務和受外部控制為基礎的組織形式。人們有能力決定自己的行為方法，而且團體內(nèi)部控制比主管的外部控制更加有效，這就是IPT能產(chǎn)生高質(zhì)量、高效率的根本原因。但是航空企業(yè)IPT目前的運作客觀上講并不完善。有些企業(yè)已經(jīng)實施的聯(lián)合工作組具有IPT的性質(zhì)，但僅局限在較小的范圍內(nèi)產(chǎn)生效益。

5 結語

因此，針對我國航空企業(yè)目前的實際情況，參考目前國際上流行的并行設計理論與方法，創(chuàng)造出適合我國國情的飛機設計開發(fā)組織與運行管理模式，是目前航空業(yè)亟待解決的問題。但是我們知道，中國的進步、飛機的設計是有目共睹的，只要我們?nèi)w40萬航空人的不斷努力與學習，中國的飛機制造業(yè)一定會蒸蒸日上，成為世界航空飛機制造企業(yè)的佼佼者。

參考文獻

[1] 郭衛(wèi)東.虛擬樣機技術與ADAMS應用實例教程[M].北京:北京航空航天大學出版社，2005，

[2] 何平滸，蔡力剛，李培根.CAPP開發(fā)平臺的關鍵技術的研究[J].華中理工大學學報，2000(4).