航空發動機生產過程設計制造協同研究與應用

黃猛 空裝駐沈陽地區第二代表室

耿君 空裝駐沈陽地區第二代表室

於琦 沈陽黎明航空發動機有限責任公司

引言：對于航空發電機的科研生產來說，其具有產品結構復雜、型號多樣且研制周期長和技術密集的特點。在航空發動機生產的現場中經常會有多個型號的混線生產，具有比較高的生產難度，同時還會有多種技術文件需要落實，因此需要對并行協同研究的流程進行關注，通過這樣的方式來提升設計質量，降低研制的成本，更好地促進航空發動機行業的發展和進步。

一、航空發動機設計制造協同研究的背景

受到歷史發動機型號研制經驗的影響，導致我國的發動機型號在很長的一段實踐中，都采用的是串行研制和生產的模式，整體的協同效率和并行速度都比較低，給發動機產品的研制周期質量以及成本都帶來了很大的影響。在經過一定的實踐可以看出，采用傳統的串行研制模式容易出現設計和工藝人員之間的技術交接工作不夠充分的現象，會讓研制工作出現反復的問題，這些無形當中也加大了研制成本和周期。打破原有的串行研制模式，加快圖紙設計和技術文件編寫的同時，使用分階段的方式向制造預發設計數據，讓制造可以并行進入到發動機設計環節當中，然后與設計預發數據進行結合，同步的開展初步工藝設計和毛料準備等生產工作，通過采用這種并行工程的方式，來進一步的促進設計制造協同的發展，對發動機研制的周期進行縮短。

二、航空發動機設計制造協同的研究

對航空發動機研制過程中的時間數據進行分析就可以看出，原有的串行設計階段和生產階段的占用時間都比較長，會給整個研制周期都產生很大的制約。想要對設計制造協同工作的順利實施進行保證，就需要對M1-M3階段定義進行關注，與設計師的預發圖紙和技術文件數據進行結合，對各個階段的數據用途進行明確。

（一）設計制造協同工作研究

要對設計單位的M1、M2、M3階段數據和相關的技術文件所包含的具體信息進行有效的明確，相關的制造單位需要將設計師單位各個階段預發的設計圖紙和技術文件信息進行積極的參照，然后對相應的工藝審查和材料以及工藝的識別進行關注，做好后續工作的開展，進一步的明確設計制造協同過程中的生產準備工作的開展效果。

（二）設計制造協同工作特點

1.設計制造交叉銜接。制造提前并行介入型號設計過程，同時要積極的開展相應的技術交底及生產準備，能夠將過去設計、制造之間的獨立活動進行有機銜接，從而實現更好的生產。2.數據分批傳遞。對于串行的研制流程來說，其中的設計數據傳遞都是大量的設計集齊之后進行一次性的傳遞，這樣不僅很容易造成大量的時間浪費，在進行數據集中處理的時候還容易導致制造單位出現應接不暇的現象，會直接的影響到工藝審查和技術交底的質量。在設計制造協同開發和制造的過程中，相關的設計數據可以實現靈活的傳遞，不僅可以隨活動分批傳遞，還即時、單點的傳遞，可以讓設計過程中的時間得到疊加使用，同時也能讓制作單位的數據處理更加精準，讓數據處理的能力可以得到有效的提升。3.高效的團隊。對于發動機產品的研發來說，它的生產工作涉及到所有的職能部門，只有成立起設計制造協同的高效團隊，將各個單位和部門之間的壁壘進行打破，才能對發動機產品研制中的設計與制造的技術交底難度進行有效的降低，進而實現更好的生產效果。

三、航空發動機設計制造的應用實踐

（一）設計制造協同流程實踐

要對M1至M3階段制造協同流程進行構建，對各個階段協同工作的主要技術要求進行關注，然后按照設計預發的數據來分階段的開展技術交流和技術準備的工作。

1.M1階段協同流程應用實踐。對設計多提供的M1階段型號產品數據進行參照，通過提前啟動原材料采購的工作的方式，在圖紙設計的階段就做好零部件和鍛件的梳理和確定，提前做好毛料的準備工作。2.M2階段協同流程應用實踐。對設計所提供的M2階段型號的產品數據進行參照，提前兩個月的時間來對生產準備版工藝規程進行編制。在對發動機外部管路進行設計的過程中，設計制造的雙方需要對管路的技術交底工作進行充分的關注，對發動機管路的彎曲半徑進行明確，盡可能的節省成本。3.生產過程中的設計制造融合。在M1—M3階段要開展多次工藝設計迭代，對于工藝無法實現的結構要進行關注，一般是要對其他相近機型的相近結構進行借鑒，然后對設計數據進行優化處理，針對設計來進行條件的補充，做好工藝設計的不斷優化。

（二）設計制造協同管理的成效

通過對具體型號的發動機設計制造協同型號的研制進行實踐，已經逐漸的形成了一套較為完善的制造協同流程和制度，也逐漸完成了從成批設計數據到分批甚至是單點數據即時處理的變化，初步完成了對于設計制造協同信息化溝通平臺的搭建過程。

結語：綜上所述，在航空發動機生產的過程中，采用并行的設計制造協同方案可以讓每個階段的設計制造得到并行發展，還能實現內部的迭代發展，可以讓發動機研發設計生產的周期得到有效的壓縮。再加上受到協同工作方式和評審控制機制的改進，讓設計和制造得到交互性的發展，可以實現對效率的有效提升，對于以往研發中因為溝通不暢而導致的產品設計質量不高的情況，可以進行一定的改善。隨著產品設計反復的減少，資源浪費的現象得到改善，整個研發周期的成本也得到降低。整體來說，對于航空發動機的生產和發展具有重要的促進性作用。