基于工裝設計標準化的航空制造效率提升研究

張帥

(中航工業沈陽飛機工業集團有限公司,遼寧沈陽 110043)

基于工裝設計標準化的航空制造效率提升研究

張帥

(中航工業沈陽飛機工業集團有限公司,遼寧沈陽 110043)

目前航空制造業自動化程度普遍不高,工裝設計質量差,工裝的利用率低,這與工裝設計的標準化工作有著極其密切的關系。為了解決航空制造業由于標準化工作開展緩慢導致的產品性能可靠性差、工作效率低等問題,本文介紹一種在航空制造業中工裝設計標準化應用的方法。通過在工裝設計部門進行設計模塊標準化、管理標準化、工裝設計工作流程標準化、管理設計工具標準化、設計模板標準化等一系列標準化改造,對工裝設計部門設計質量、設計效率有了大幅提升,取得了很好的經濟效益和社會效率。

航空制造 標準化 工裝設計

1 引言

目前航空制造業自動化程度普遍不高，標準化工作相對其他行業進展偏慢，尤其是工裝設計普遍停留在人工設計階段，工裝設計質量差，設計周期長，工裝的利用率低，這與工裝設計的標準化工作有著極其密切的關系。工裝設計標準化不僅可簡化很多繁雜的設計工作量，還可以提高工裝設計水平和工裝設計質量，提高標準化程度，從而保證了航空產品質量，提高航空產品的穩定性，降低勞動生產成本。航空工裝設計標準化工作是航空企業一項必須抓好的基礎工作。

為了解決航空制造業由于標準化工作開展緩慢導致的產品性能可靠性差、工作效率低等問題，我們在大力開展全面質量管理工作的同時，狠抓了工裝設計的標準化工作。首先在工裝設計部門小范圍開展工裝設計標準化性能提升，經過一年的工裝設計標準化實驗，工裝設計質量提升了15%，工裝設計效率提升了25%。

2 工裝設計標準化系統設計

工裝設計標準化整套流程主要包括：

①設計模塊標準化。結合工作實際，對工裝設計所涉及到的設計模塊進行標準化改造，形成一整套標準化設計模塊，大大提升設計效率。

②管理標準化。對工裝設計部門制定一系列管理規范文件，對日常管理進行標準化規范，提升管理效率，啟動六西格瑪管理提升，對工裝設計各項日常工作進行六西格瑪改進，使之達到精益管理。

③工裝設計工作流程標準化。對日常設計工作流程進行規范化改進，使設計有規矩可循。

④管理設計工具標準化。對設計工具標準化，統一工裝設計軟件及版本，減少不同設計軟件兼容性問題。

⑤設計模板標準化。對工裝設計中不同模具、夾具等不同的組件進行設計模板標準化，減少設計步驟，大幅減少設計工作量，提升設計效率及設計質量。

具體的工裝設計標準化系統框圖如圖1：

3 各標準化部分介紹

3.1 設計模塊標準化

目前，針對航空業各種常用CAD設計軟件，大多主流的均為國外廠商，價格十分昂貴，市場上都能夠買到國標及一些行業標準的設計模塊，安裝到工作站上后使得系統變得非常龐大，但是適合工裝設計人員的標準模塊卻并不多，不僅浪費資源，而且非常不實用。為此，我們采取了在工裝設計部門內部開展設計模塊標準化工作，根據實際工作需要，對已有的模塊進行標準化適應性設計，然后交由標準化模塊專家評審小組進行評審，當評審通過后直接錄入到標準化模塊工作庫中，供設計人員在日后工裝設計中直接調用，大大提高設計質量及設計效率，根據實際試用測算，設計效率提升25%左右。

3.2 管理標準化

對工裝設計部門制定一系列管理規范文件，對日常管理進行標準化規范，提升管理效率，啟動六西格瑪管理提升，對工裝設計各項日常工作進行六西格瑪改進，使之達到精益管理。通過六西格瑪管理改造，運用 DMAIC(改善)或DFSS(設計)的過程進行流程的設計和改善。對工裝設計質量提升，工藝控制，質量控制有不小的提升。

3.3 工裝設計工作流程標準化

為了使每個工裝設計人員能夠掌握設計流程標準化，為此我們開發了工裝設計工作流程，要求每個設計人員嚴格按照標準化的工作流程進行設計，這樣減少設計中的差錯及質量事故，大大提升了設計質量及設計效率。

工裝設計工作流程的標準化，使其變成創造高附加值的無間斷流程，盡力把所有工裝計劃中閑置或等候他人工作的時間減少到零。建立快速傳送信息的流程，使流程與人員緊密地連接在一起，在工裝設計部門內部形成有條不紊的整個工作。

3.4 管理設計工具標準化

在工裝設計部門主要對管理設計工具進行標準化改進，由工裝設計標準化工作小組進行統一部署，對工裝設計工具進行標準化改造。

設計工具統一采用CATIA V5設計軟件，對設計工具進行標準化統一，便于不同設計單元的整合、交互操作。在工裝設計部門內部統一設計軟件品牌、以及軟件版本，禁止員工安裝其它非標軟件，減少不同軟件不同版本兼容性問題，提高工裝設計質量和效率。充分利用CATIA V5技術的全參性，盡可能實現建模自動化，設計標準化成都最大化，從設計零件、到設計模塊、到BOM表自動生成設計，相關參數通過程序設計形成相互的關聯，貫穿整個工裝設計始終。目的是規范工裝設計模型參數，減少設計人員人工參與程度，提高工作效率。

3.5 設計模板標準化

根據工裝設計的實際情況，提出對日常設計模板進行標準化，先固化再優化。對工裝設計中不同模具、夾具等不同的組件進行設計模板標準化。標準化模板一旦通過工裝設計標準化流程工作小組評審后，正式加入到工裝設計模板庫中，供設計員進行設計調用，減少設計步驟，大幅減少設計工作量，提升設計效率及設計質量。

4 結語

在工裝設計中開展設計模塊標準化、管理標準化、工裝設計工作流程標準化、管理設計工具標準化、設計模板標準化等一系列標準化應用，對工裝設計部門設計質量、設計效率有了大幅提升。設計質量提升15%，設計效率提升25%，大大提升企業的競爭力。

[1]楊曉浪.基于CATIA的數字化標準工裝庫系統的開發[J].航空制造技術,2010:13.

[2]王爽.飛機制造工藝信息系統技術研究[D].西北工業大學,2006年.

[3]賈曉亮.制造企業工藝信息集成平臺開發與關鍵技術研究[D].西北工業大學,2004年.