楊國榮
2019年5月29日,新舟了00飛機研制批1000l架靜力試驗機中機身大部件完成制造,并順利下線,達到提交主制造商接收檢查狀態。這意味著,新舟700進入到主要部件交付階段,中國新一代支線客機,即將到來。
作為中國航空工業全新研制的新一代渦槳支線飛機,我國“兩干兩支”民機發展戰略布局中“渦槳支線飛機”的代表產品,新舟700飛機定位于800千米以內短程支線運輸市場,最大時速可達637km/h,適合在高溫和高原以及短距離跑道和復雜環境下飛行,相對于同等其他類的客機來說,新舟700的耗油量、運行成本、維修成本都要要低。以其在渦槳支線飛機中獨創的電傳操縱技術、全新的氣動設計和優越的綜合性能,新舟700受到國內外市場和行業關注,目前已與11家用戶簽訂了285架訂單。
新舟700大部件下線
2019年年初,新舟700飛機的項目詳細設計階段工作已經通過專家評審,項目研制工作全面轉入生產試制與驗證階段。5月29日,新舟700飛機研制批1000l架靜力試驗機中機身大部件完成制造,并順利下線,達到提交主制造商接收檢查狀態。
此次下架的中機身大部件是新舟700飛機首個總裝下線的大部件,是研制進程的重要里程碑。它標志著項目研制進入到主要部件交付階段,是保證新舟700飛機今年整機總裝下線的重要節點。預計,首架機將于2019年9月總裝下線,并開展首飛準備工作。
新舟700項目從研發開始,一直秉承高質量、高標準的理念,在工裝設計與制造、零件制造與部件裝配過程中,均以數字化傳遞和測量為基礎。本次下線的中機身部件,其壁板組件采用先進的自動鉆技術,裝配使用機電一體化工裝,裝配全程使用數字化測量,有力的保證了產品高質量交付。
自新舟700項目正式立項啟動以來,歷經了聯合概念定義(JCDP)、聯合定義(JDP)和詳細設計階段。2018年,隨著整機詳細設計結構數模全部發放完成,新舟700飛機已經逐步開始全面試制工作。
2019年2月,新舟700飛機通過詳細設計評審,項目全面轉入生產試制與驗證階段,也進入了研制與交付工作的攻堅期。中機身交付后,各機體結構研制單位將戮力同心、齊頭并進,陸續完成機翼翼盒、機身前段、機身后段、垂平尾、起落架等大部件交付,為全年研制目標的實現而爭分奪秒。
新舟700飛機作為“新舟”系列飛機的全新型號,凝聚了“新舟”飛機投入民航運輸市場20年來積累的豐富經驗和全球最先進的支線飛機制造技術,力爭成為引領渦槳支線飛機市場革新的新一代高性能產品。
新舟700飛機項目使中國航空工業在民機產業的技術研發、項目管理、成本控制、適航取證、市場開拓、客戶服務及全產業鏈融合等方面的能力獲得全面提升,同時也是中國航空工業鞏固和擴大市場份額,實現成為渦槳支線飛機主流供應商愿景的主打產品。
以數據為中心構建協同開發云平臺
作為技術密集、資金密集的大型制造業代表,新舟700飛機已經進入新階段,面臨與先進信息技術、組織管理、材料應用等技術融合應用發展的突破,因此需要創新制造技術,構建多層次、多方位的廣域全價值鏈協同業務體系和應用體系,以加快推動民機制造業轉型升級,實現航空工業系列化發展渦槳支線飛機的戰略目標。
數字化制造是實現智能制造的基礎,而制造數據是基礎中的基礎。民機制造過程中面臨的一個很大困難就是全業務全流程數據的生成和管控,傳統串行研制工作模式導致工程更改響應周期長,數據到制造執行端的發布和傳輸效率低,容易影響研發效率,導致項目拖延。
新舟700飛機面臨的市場化程度高,涉及的國內外企業部門多,需要主制造商統籌優化各種制造資源,實現主設計商、主制造商、供應商、專業化生產單位和航空公司單位之間的高度協調。因此,新舟700采用基于系統工程的數據統一架構,將研發、采購、制造、客服融為一體,面向飛機全生命周期構型管理要求,構建了一個一體化的協同研制環境,形成以xBOM衍變為核心的統一數據源中心。
圍繞飛機設計、制造、服務全流程,設計工藝并行數據管理方案、三維工藝設計管理方案、制造構型管理方案、廠際交付規范管理方案、工程更改貫徹管理方案、制造供應商協同管理方案等需求,將協同研制環境與核心制造執行軟件ERP、DELMIA內部應用平臺、MAGIC外部協同平臺進行數據集成和接口開發,最終構建成全機制造工業協同研制平臺,使得新舟700飛機的制造突破了時間、空間、地域的限制,保障了全行業優勢資源“異地協同一聯合制造”模式的成功應用。
未來,隨著組織架構與產業發展模式的變化,新舟700飛機將通過公有云服務器完成數據的復制遷移,實現基于云端的異地制造數據協同支持服務。
以模塊化為中心開展三維工藝設計與規劃
模塊化是實現智能工廠下規模化生產和客戶需求個性化定制的前提條件,在全生命周期價值鏈端到端的協同體系中貫徹模塊化思想,其優點包括:可以提高產品數據重用性,快速推出適應客戶需要的系列化和個性化產品;實現產品結構扁平化,可以簡化工程管理和構型管理,提高制造過程數據管理的準確度:采用先進的模塊化生產和裝配模式,縮短交付周期:利于產品交付后維修和客戶增值服務:利于行業合作伙伴的接口聯合定義和合作研制機制。模塊化應用主要包括模塊化生產、模塊化選裝選配、模塊化交付、模塊化維修、模塊化技術協調等,為了提升制造階段業務工作的協同效率,確保民機制造的關聯性和符合性,賦能新舟700制造模塊化,實現設計與制造的模塊化統一管理是重要的基礎保障。
傳統的二維裝配工藝設計是在設計基礎上的轉換,無法直接利用產品三維模型及其工程信息,制造協同性差。在基于MBD的產品研制模式下,采用DELMIA仿真軟件可以實現設計與制造模型的上下關聯與互動,并且其數字制造解決方案可以使制造部門在確定任何實際材料和機器之前進行虛擬演示。因此在新舟700制造規劃和準備階段,充分運用DELMIA三維仿真的工藝驗證手段進行工藝裝配流程設計仿真和裝配站位規劃,大大提高了裝配工藝規劃的合理性和指令執行的可操作性。
在制造過程中如何更好地保證制造符合性,滿足適航審定要求是制造必須考慮的重要問題。以往飛機裝配頂層工藝設計方法是基于設計構型EBOM重構工藝構型PBOM,但是由于飛機有幾萬個零組件,數量巨大,這種方法一個很大的缺點是重構后PBOM與設計EBOM的一致性難以保證,極大地影響了產品質量和研制周期。基于產品模塊化數據管理思想,新舟700研究采用了基于構型的消耗式制造工藝指令規劃方法,具體來說就是在工藝設計過程中,以設計模塊為基礎,根據裝配方案以及制造分工,進行頂層裝配結構樹搭建,以單一設計數據為依據,直接對設計數據EBOM進行消耗式分配進行裝配指令編制,并對裝配工藝設計形成的工藝配套表和設計數據EBOM的符合性進行校驗,保證工藝數據與設計數據的一致性,從而實現了基于模塊的一體化構型管理和面向制造的設計工藝高度并行研制機制,以及面向客戶的數據精準傳遞、高效服務。
智能制造使能技術的應用必將變革傳統飛機研制思想,催生新一代渦槳支線客機制造的新業態和新模式,我們要做的就是抓住這一重要戰略機遇。