航空發(fā)動機(jī)大修工藝數(shù)字化技術(shù)研究

張崢

（東方航空技術(shù)有限公司，上海 201207）

1 航空發(fā)動機(jī)大修工藝特征分析

在航空發(fā)動機(jī)大修工藝操作過程中，由于是上級下達(dá)的相關(guān)工作任務(wù)，因此，相關(guān)型號要按照工藝方案進(jìn)行集中確定，且基本工作流程要滿足設(shè)計(jì)文件和工藝流水線的具體要求，從而維護(hù)工藝流程的系統(tǒng)化程度，整合編制計(jì)劃的同時(shí)，保證各個(gè)工段都有相應(yīng)的工藝流程管理人員執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作。需要注意的是，由于航空發(fā)動機(jī)大修工藝本身是較為復(fù)雜的系統(tǒng)，因此，要對整體和部件分解工藝、配套工藝、部件裝配工藝等項(xiàng)目予以監(jiān)督，按照差異化特征對工段工藝流程項(xiàng)目予以監(jiān)督。在維護(hù)檢驗(yàn)檢測項(xiàng)目整體水平的基礎(chǔ)上，為后續(xù)工作采集相關(guān)數(shù)據(jù)。

2 航空發(fā)動機(jī)大修工藝數(shù)字化技術(shù)系統(tǒng)

（1）總體規(guī)劃。為了保證航空發(fā)動機(jī)大修工藝有效開展，在維修環(huán)節(jié)開始之前，就要制定維修規(guī)劃，建構(gòu)管理系統(tǒng)，從而指導(dǎo)具體維修環(huán)節(jié)。首先，維修人員要對大修工藝項(xiàng)目的PDM工藝管理平臺進(jìn)行分析，結(jié)合具體工藝內(nèi)容和工藝簡圖建構(gòu)設(shè)計(jì)和管理體系。其次，要選取適宜的工具、裝備、輔助設(shè)施以及材料等，保證工藝資源和應(yīng)用機(jī)制的完整性，形成良好的分析機(jī)制。再次，在配備工藝流程清單后，建構(gòu)數(shù)據(jù)庫，有效細(xì)化相關(guān)屬性，并且形成最終的大修基本框架結(jié)構(gòu)。

（2）數(shù)據(jù)資源庫。數(shù)據(jù)資源庫的建立是為了后續(xù)工作的有效開展，保證維修項(xiàng)目和運(yùn)維管控機(jī)制的實(shí)效性。數(shù)據(jù)庫建立后，要對相關(guān)工藝項(xiàng)目和流程管理體系予以監(jiān)督，借助合理化的操作框架對數(shù)據(jù)資源庫予以整合。也就是說，在建立修理工藝資源庫的過程中，要對基本的大修工藝流程有明確的認(rèn)知。

第一，入場檢驗(yàn)。要對修理的發(fā)動機(jī)進(jìn)行交接管理，并且完成入場驗(yàn)收工作，查明發(fā)動機(jī)機(jī)種和運(yùn)行現(xiàn)狀，將相關(guān)數(shù)據(jù)登記在案。要對油標(biāo)、附件等進(jìn)行檢查，并且對使用壽命和機(jī)種類型予以關(guān)注。

第二，發(fā)動機(jī)分解。在檢查工作開始后，要按照修理和更換發(fā)動機(jī)零件等相關(guān)要求對具體情況進(jìn)行具體分析，要對可拆卸的機(jī)件進(jìn)行處理，對分解零件、組合件等予以管理，保證發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)的檢測效果符合實(shí)際。例如，對壓坑等機(jī)械故障予以檢查。

第三，發(fā)動機(jī)清理。要對零件的油污、積炭、銹蝕以及高溫氧化物等覆蓋問題進(jìn)行處理，并且著重對小型零件和精密藕件進(jìn)行油劑清洗。目前，采取振動清洗、超聲波清洗以及噴砂清洗等較為常見。例如，借助著色探傷、熒光探傷、磁力探傷以及渦流探傷。

第四，要對發(fā)動機(jī)零部件和組件進(jìn)行修理，要對航空發(fā)動機(jī)零件和組件予以故障檢修，著重對技術(shù)條件展開深度分析。一般而言，要對輕微磨損、變形、裂紋以及銹蝕情況進(jìn)行大修。需要注意的是，一些超出修理技術(shù)的故障零件要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行報(bào)廢處理。例如，鉗修工藝、機(jī)械加工、電弧焊、金屬噴漆以及電鍍項(xiàng)目等是較為常見的工藝流程，能有效對故障元件和部位進(jìn)行處理。

（3）物料清單。在航空發(fā)動機(jī)大修工藝數(shù)字化技術(shù)結(jié)構(gòu)中，要建立相應(yīng)的物料清單，著重對離散型項(xiàng)目進(jìn)行分析，將相關(guān)零部件和原材料作為列表中的具體內(nèi)容，有效整合技術(shù)文件，以保證后續(xù)維修操作的有效性和完整性。需要注意的是，在產(chǎn)品的生命周期內(nèi)，物料清單從設(shè)計(jì)體系開始，對工藝項(xiàng)目、制造項(xiàng)目和大修項(xiàng)目都起到了非常關(guān)鍵性的作用。在物料清單結(jié)構(gòu)中，也要對維修工藝流程予以監(jiān)督。著重整合零件、組件的相關(guān)裝配順序，要求維修人員在維修工藝建立的過程中，按照標(biāo)準(zhǔn)化流程和工藝項(xiàng)目要求開展相關(guān)工作，尤其是準(zhǔn)確處理發(fā)動機(jī)和單元體的裝配結(jié)構(gòu)。

借助數(shù)字化技術(shù)能對大修物料清單中的具體項(xiàng)目予以判定，有效整合易損件和必須更換的零件，完善整個(gè)大修流程，確保裝配順序和要求都能滿足修理工藝項(xiàng)目的管理要求，積極建構(gòu)系統(tǒng)化監(jiān)督管理措施。如圖1所示。

圖1 物料清單編制流程

（4）工藝文件。為了維護(hù)航空發(fā)動機(jī)大修工藝的基本流程，保證維修工作開展的實(shí)效性，要對工藝文件進(jìn)行系統(tǒng)化梳理和規(guī)劃，確保能對維修項(xiàng)目工藝的特殊性予以認(rèn)知，從而建立一對一的針對性關(guān)聯(lián)維修機(jī)制，完善工藝項(xiàng)目的同時(shí)，也能整合具體的工藝體系流程，確保故障檢修過程和整機(jī)修理過程的完整性符合標(biāo)準(zhǔn)。例如，在設(shè)備使用項(xiàng)目建立的過程中，一方面，要對部件的總體使用工藝和部件洗滌工藝流程進(jìn)行整合。另一方面，則要對設(shè)備使用體系和過程進(jìn)行統(tǒng)籌分析，詳細(xì)流程見圖2。

圖2 設(shè)備使用過程

除此之外，維修人員要按照工藝規(guī)程編制要求對工藝和工序有進(jìn)一步認(rèn)知，從而按照典型工藝項(xiàng)目對設(shè)備進(jìn)行維修。在工藝編程項(xiàng)目中，不僅要從設(shè)備的基本需求出發(fā)，也要結(jié)合維修人員的工作經(jīng)驗(yàn)，有效落實(shí)系統(tǒng)化監(jiān)督管控措施，確保相關(guān)工藝體系的完整性，也為后續(xù)工作水平的全面提升奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 航空發(fā)動機(jī)大修工藝數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用

在實(shí)際操作過程中，要從航空發(fā)動機(jī)大修工藝數(shù)字化技術(shù)的具體需求出發(fā)，整合工藝管理平臺，集中分解具體工藝項(xiàng)目，保證零件清洗工藝和故障檢查工藝等項(xiàng)目都能按照標(biāo)準(zhǔn)化流程有序開展，且配套項(xiàng)目的完整程度也能得以實(shí)現(xiàn)。在工藝編程結(jié)構(gòu)中，只有對產(chǎn)品屬性、三維模型和二維工程項(xiàng)目圖紙進(jìn)行處理和分析，才能有效整合系統(tǒng)化處理措施，提高維修工序的完整程度，也為后續(xù)技術(shù)操作和項(xiàng)目運(yùn)維結(jié)構(gòu)升級提供保障。在航空發(fā)動機(jī)大修工藝數(shù)字化技術(shù)結(jié)構(gòu)中，相關(guān)技術(shù)人員要按照“三維瀏覽、二維打印”的方式落實(shí)維修基礎(chǔ)性編制項(xiàng)目，并且整合修理工藝規(guī)程文件，著重處理圖形格式后，對工序簡圖進(jìn)行二次確認(rèn)，保證維修過程和實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用機(jī)制相貼合。

（1）工藝輸出。在進(jìn)行數(shù)字化技術(shù)維護(hù)的過程中，要將設(shè)備具體故障的相關(guān)數(shù)據(jù)直接輸入電腦，從而建立工藝流程的自動化報(bào)表。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，能對相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行自動排版和分析，編制具體檔案后就能直接輸出。在這個(gè)過程中，工藝卡片以及超越單都能直接進(jìn)行打印，從而約束維修人員的整體維修工藝流程，確保管理的規(guī)范性和完整性。

（2）流程審批。結(jié)合實(shí)際要求對具體流程進(jìn)行審批和處理，建構(gòu)系統(tǒng)化控制結(jié)構(gòu)和流程管理模型，維護(hù)版本中屬性信息以及結(jié)構(gòu)信息的完整程度，將工藝文件等項(xiàng)目作為根本，實(shí)現(xiàn)電子化審批和電子簽名的功能目標(biāo)，也為修正整體項(xiàng)目維護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了審閱處理。最后，將工藝審批項(xiàng)目報(bào)表直接上報(bào)，保證技術(shù)狀態(tài)的可控性，從而提高成本監(jiān)督水平和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。例如，在航空發(fā)動機(jī)大修工作流程中，對工藝規(guī)程目錄、標(biāo)準(zhǔn)樣件目錄以及工藝件等基礎(chǔ)性信息進(jìn)行匯總，設(shè)備維修人員按照匯總表對其進(jìn)行集中的分析和處理，并且有針對性的處理航空發(fā)動機(jī)的相關(guān)問題，在減少工作量的同時(shí)，也保證了維修的準(zhǔn)確率。

4 結(jié)語

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在航空發(fā)動機(jī)大修工藝數(shù)字化技術(shù)運(yùn)行的過程中，要整合維修人員的工作經(jīng)驗(yàn)和自動化運(yùn)維機(jī)制，有效建構(gòu)完整的技術(shù)管理模型，提升維修維護(hù)操作的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)工藝裝備管理需求，從而一定程度上提高航空發(fā)動機(jī)的使用效率，從根本上保證航空飛機(jī)的安全性能，推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]朱棟,朱荻,徐正揚(yáng)等．航空發(fā)動機(jī)葉片電解加工陰極數(shù)字化修正模型及其試驗(yàn)研究[J]．機(jī)械工程學(xué)報(bào),2015,47(07):191-198．

[2]孫茉莉,常智勇,莫蓉等．航空發(fā)動機(jī)裝配數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)研究[J]．中國機(jī)械工程,2014,19(02):200-203．

[3]唐秀梅,李海泳,徐金梅等．基于MBD技術(shù)的航空發(fā)動機(jī)制造數(shù)字化工藝準(zhǔn)備應(yīng)用[J]．航空制造技術(shù),2013,(21):54-56．