試論直升機研制與現代集成制造技術

◎張昊

航空工作在不斷發展的過程中對制造技術提出了更高的要求，直升機制造想要滿足現代化的發展環境和各方面的應用需求，則需要對應用的研制技術進行改進和創新，而現代集成制造技術的推廣與應用可以滿足直升機研制的發展需求。因此，加強對直升機研制中現代集成制造技術的應用研究具有現實意義。要進行現代集成制造系統的構建與應用，將這項制造技術的作用充分發揮出來。

一、現代集成制造技術的應用優點

現代集成制造技術的應用推動了航空制造行業的現代化發展建設，這項技術在實際應用過程中的應用優勢較為明顯，主要體現在以下幾個方面：第一，現代集成制造技術的應用能夠縮短產品的研制周期，與以往應用的制造技術相比制造效率得到了明顯提升；第二，現代集成制造技術中融合了多種先進技術，如虛擬化、智能化和數字化技術，技術水平得到了顯著提升，可以通過網絡平臺進行建模設計和異地操作，制造技術得到了更新；第三，能夠對設計制造流程進行系統化與集成化管理，對各項技術的應用情況進行動態監管保證制造流程的規范化；第四，現代集成制造技術的應用能夠提高整體的經濟效益，能夠對涉及到的各項數據進行整合處理，充分發揮技術價值。

二、現代集成制造技術及其在直升機研制中的應用

1.網絡系統的構建。

異地設計制造網絡系統的構建能夠幫助企業與其他制造企業聯合設計和制造直升機，促進企業間的合作交流，每個企業都會根據自己的制造任務進行研制，實現異地之間的溝通交流設計，為遠距離企業的聯合設計提供了更多的可能。網絡系統的構建還可以實現數據信息的共享應用，這對直升機研制工作的順利開展有著促進作用同時也能夠提高直升機的研制效率和水平。

2.實施網絡化虛擬化設計制造。

（1）目標確定。

要想將網絡化、虛擬化技術作用充分發揮出來，首先結合研制對象確定設計制造目標，要從直升機研制的實際需出發建立完善的集成制造系統，對整個生產制造流程進行動態管理，從直升機的設計制造到加工成型實現全過程的虛擬制造。

要利用數字化技術建立一個虛擬的直升機制造環境，通過網絡化建模的方式及時發現設計制造中存在的不足，通過優化處理提高直升機的設計質量。

建立完善網絡信息數據溝通平臺，讓多個生產企業在該平臺上進行溝通個交流，實現協同作業，并利用網絡系統將各企業的生產制造數據信息進行集成管理，為直升機的生產制造提供數據支持。

建立動態聯盟信息，讓不同的企業生產管理者都能夠對直升機生產過程進行全面管理，使直升機的生產制造能夠達到預期目標，讓其能夠應用到更多的領域。

現代化集成制造技術的應用能夠實現信息集成、過程集成和生產企業集成，改善了以往的生產制造中存在的不足，優化了生產制造方式，可以實現多種類型高新技術的有效應用來滿足直升機的現代化制造要求。

（2）網絡化、虛擬化設計制造項目。

行業級集成：①網絡化設計制造平臺的建設。構建專用主干網絡系統，并與企業內部網相連，共同構成整體協同工作的網絡平臺。②建立集團級單一數據源信息管理系統。在網絡環境下，建立跨企業型號技術數據和管理數據的分布式數據統一管理系統。③基于網絡化信息技術將各企業的生產制造數據進行統一管理，形成一個完善的數字化系統，為直升機生產過程中多種類型信息數據的運用提供系統支撐。④從多個企業共同管理的目標出發構建完善的數據管理系統，能夠實現多企業的協調管理。

企業級集成：企業級集成的主要研究內容是在行業網絡化、虛擬化設計制造平臺上，實現型號研制的網絡化、虛擬化設計制造。

①將虛擬化設計制造技術應用到飛機設計制造的全生命期的各個階段，形成虛擬設計制造的軟硬件環境。其中包括全機三維數字化定義、虛擬化預裝配、虛擬化設計分析（CFD、有限元分析等）、虛擬化制造（加工、裝配、工裝制造等）、虛擬化維護性分析等。②基于網絡化技術，建立適合我國航空工業特色的敏捷供應鏈系統。③通過建立過程建模系統與VPM、PDM、ERP 的集成，實現企業的決策層、管理層和運行層的集成。

3.型號工程的應用。

（1）型號研制全生命期的虛擬化技術。設計過程的虛擬化技術。基于全機數字化模型的虛擬化設計技術及其支持系統的開發，實現總體布局、氣動分析、結構分析、各個分系統設計與分析、可維護性檢查、人機工效分析等的虛擬技術應用。制造過程的虛擬化技術。利用虛擬化技術進行全機虛擬化制造、加工仿真、工裝與零部件的預裝配等。試驗試飛的虛擬化技術。全機靜力試驗仿真、試飛仿真等。使用維護的虛擬化技術。用虛擬化技術解決用戶的飛行員培訓、使用維護、故障分析等，以及利用虛擬化技術出版使用維護電子手冊等用戶文件。

（2）型號研制全生命期的網絡化技術。異地設計制造系統。基于協同工作環境和在企業間工作流管理下的異地協同設計制造系統。網絡化信息共享系統。建立適應集團共享數據、資源共享管理系統、用戶管理系統，建立多段查詢的全行業的信息編碼系統。

（3）飛機全生命期過程管理和重組。建立直升機全生命期過程模型。實施過程分析、優化和重組。通過過程建模軟件與產品研制管理軟件集成，實施型號設計制造集成。

結語：信息技術和科學技術的飛速發展為航空工業的生產制造提供了更多的可能，推動了直升機制造的智能化與數字化發展，使其可以滿足新時期社會的發展要求。現代集成制造技術是信息化發展的產物，能夠將現代化信息技術的作用和價值充分發揮出來實現對生產制造流程的集成化管理，改善以往直升機研制過程中存在的問題，能夠進行全過程管理保證整個研制流程的科學合理，提高了直升機的制造質量為提高企業的核心競爭力提供了有力支撐。在應用現代集成制造技術時要不斷進行技術的優化與創新，使其能夠更好的應用于直升機的生產制造。