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基于MBE技术的航空产品研制模式研究

2016/7/25    来源:互联网    作者:赵亮  骆晶妍  夏晓理  赵辛雨      
关键字:基于模型的企业  航空  模式  
本文介绍了基于模型的企业概念以及国内航空企业的研制现状,分析了基于模型的技术在国内设计和制造环节的应用现状,剖析了航空产品研制过程中全生命周期管理和异地协同研制的要求,提出了以模型作为核心依据、以数据贯穿研制流程、层次化的供应商管理的新的研制模式,结合国内外的相关研究,总结了基于模型的企业的主要特征,给出了一种新的基于模型的企业研制模式。

0 引言

    在过去的几十年间,全球制造业发生了许多令人瞩目的变化,从计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造CAM)到数控设备和装配的精益过程,所有的变化对于制造业的降低成本、缩短产品研发周期、提升产品质量都发挥了重要作用。随着全球经济一体化进程的不断加快和数字化、信息化技术的飞速发展,使得航空制造业竞争的重点不再仅仅是产品本身,而是转向以产品业务为中心的研制过程、组织结构和运营机制,导致产品研制也从以产品为中心向以过程能力为中心的模式转变。随之而来一种新的研制模式异军突起,为产品的整个生命周期带来巨大变革,这种模式称为基于模型的企业(Model Based Enterprise,MBE)。

    基于模型的企业(MBE)拥有建立在全三维产品定义上的集成和协同环境,并在整个企业内共享,能够保证从概念设计到产品实现的快速性、准确性和经济可承受性。MBE是一种可使下游用户在MBD模型基础上再现或添加3D产品定义数据,以保证模型重用的过程,该模型以标注和信息组织的方式定义产品需要的所有信息,可以被非CAD用户查阅或自动提取信息,从而可取代传统的图样。

    本文分析了目前国内航空企业的研制现状,结合产品全生命周期管理及异地协同研制技术发展的新要求,提出了基于模型的企业的基本特征,总结得出了适合现代航空产品的研制的新模式。

1 国内航空企业研制现状

1.1 厂-所独立的组织架构

    我国航空工业总体布局以设计所-制造厂独立配套方式为主,两者在研制流程中属于上、下游关系,设计所主要完成产品的研发设计工作,制造厂进行工艺、工装及产品实现,相互独立又紧密相连。近些年随着技术的进步,特别是数字化技术的发展,使得厂-所独立的两个单元之间的联系越来越密切,对航空产品研制的影响正在逐步扩大。

1.2 基于模型的产品定义

    目前国内航空工业在设计阶段(即产品定义阶段)基本实现了以基于模型的定义(Model Based Definition,MBD)技术为主的数字化产品定义,完全抛弃了二维图的表达方式,以三维设计模型为基础,通过标注和属性等方式描述尺寸、公差和技术要求等信息,形成完整全面的航空产品定义数据集(如图1),集中体现了产品数字化设计的核心能力,实现了以MBD为核心的数字化定义,是现阶段我国航空产品研制信息化领域的重大转变。

1.3 基于模型的产品制造

    相比于设计阶段的MBD数字化定义,制造环节相对复杂,包括工艺、工装、物料、工时、制造执行、装配及检验等各个方面。因此出于对上游设计阶段的承接和延续,航空企业也正在逐步开展基于模型的产品制造技术探索,并在个别的型号研制中进行了尝试性的实践,但总体而言尚不够全面和成熟,未能在制造环节进行大面积的推广应用。

图1 航空产品定义数据集

图1 航空产品定义数据集

责任编辑:屈婷婷
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