标准技术/ S t a n d a r d T e c h n o l o g y
航空产品设计制造一体化创新研制
(江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西南昌330024)摘要：航空产品的科技含量比较高，研制过程复杂，加快设计制造一体化，有利于优化资源配置。提高设计质
量、缩短生产时间。文章将针对航空产品设计制造一体化创新研制关键技术进行分析，围绕各重要环节，解决 重点难题，希望能够起到积极的促进作用，加快航空领域的改革创新步伐，通过技术革命，完成转型升级，更好地参与世界竞争Q
关键词：航空产品；设计制造一体化；创新研制；关键技术
航空产品研制是衡量国家综合实力、世界经济影响力的重要因素，面对市场需求的不断扩大和国际竞争的曰趋激烈，我国的航空事业发展面临严峻的挑战。在此形势下，相关企业必须积极推进产品研制模式的改革创新，利用关键技术解决发展瓶颈，实现设计制造一体化，追赶世界先进水平，从而保障综合效益的顺利实现。
1航空产品设计制造一体化创新研制概述
航空技术是衡量一个国家工业发展水平的重要方面，改革幵放四+多年来，我国的航空事业取得了举世瞩目的进步，正在积极参与全球竞争。在这种形势下，提高研发速度、缩短制造时间、提升性能指标成为制约企业发展的重要的因素，随着单点研制技术的不断进步，通过综合利用，有利于实现航空产品的设计制造一体化，改变原有厂所分离的局面，是现代航空领域发展的主流方向。虽然，许多企业在数字化制造、数字化设计、企业应用集成、数字化管理等方面都有了长足的进步，但是，还不足以应对设计制造一体化创新研制，存在着缺乏单一数据源、业务流程有待调整等问题，导致产品质量难以控制，对于这些问题需要加强探索研究，创新复杂产品研制模式，从而不断提升航空产品的设计制造水平。
2航空产品设计制造一1$化创新研制关键技术
2.1单一数据源管理
2.1.1面对多厂所异地协同的单一数据源管理
航空产品研制系统性和复杂性比较强，在设计过程中会存在许多数据，需要诸多单位协同合作，所以，必须控制设计数据在传递、共享、对接过程中的准确性和流畅性，严格管控多厂所异地研发平台，构建单一数据源，通过以M B D为核心的数据传递，有利于进行高质量、高效率的数据发放和共享。工艺审查、工程更改是飞机研制过程中的重要数据变更环节，所 以，应该从这两方面加强单一数
据源管理。
工艺审查主要是在设计阶段分析和确认产品制造的可能性，及时发现工艺技术问题，并提出解决方案，有利于缩短研制周期、提高研制质量。首先，要进行工艺预审，当设计数据在V P M系统中达到一定的成熟度后，便可以进行工艺分析；其次，如果设计数据达到部门发布的成熟度，那么需要将设计数据导入PDM 系统；再次，正式启动工艺审查环节，工艺人员按规范要求进行审查，并记录相关信息；最后，完成审批流程，将设计数据通过平台发放和共享。
有关中秋的故事工程更改主要包括问题分析、更改申请、更改落实三个主要步骤，设计人员需要针对试制现场存在的问题进行确认和分析，协同相关技术人员共同提出处理思路，不同类型问题要按照不同处理流程进行，然 后提出更改申请，根据现场具体问题更改业务流程，同时及时反馈处理情况，全面管理落实情况。
2.1.2全生命周期X B O M多视图管理
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图1基于XBO M的业务框架
B O M是以产品结构为核心组织的数据总称，图 1为基于X B O M的业务框架。在有效管理BBO M、M
B O M、E B O M的基础上，能够实现对不同阶段数据的全面控制，在这个业务框架中，E B O M和MBOM 是最重要的。其中，E B O M是产品设计部门用来组织
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管理构成产品的物料清单，在以往研制过程中，制造与设计是分幵的，但是从信息一体化来讲，设计与制造的数据必须保持一致，设计数据变更要及时输送到制造企业数据平台，同样，相关制造意见也要同步反馈到设计单位。M B O M是制造物料清单，对于工艺分工、制定计划、保证质量、供应物料等方面十分关键，为ER P、M E S等系统的运行提供了有力支撑。
2.2优化业务流程
2.2.1协同管理
一般情况下，项目管理主要指的是单项目管理，而多项目管理需要充分分配和协调项目资源，以求获44届金马奖
得最佳的实施组合，不同业务部门会接到不同的任务，许多复杂任务需要各部门的共同参与。所以，在制定计划时，需要分层次、分级别控制管理，明确相关责任和分工，这样才能保证目标和计划的有效落实，相 关部门和项目成员要与W B S每一级一一对应，构建组织分解结构，制定计划任务责任图，科学合理划分项目实施中相关单位与人员的职责范围，通过工作界面给出的信息，可以分析作业进展情况，针对存在的问题及时协调解决，从而实现协同管理的目标。
2.2.2流程优化
基于模型的航空产品研制程序主要包括如下步骤：首先，提出顶层功能，并且对各顶层功能之间的接口和数据传递关系进行定义，分析相关功能能否满足实际需求；其次，各专业根据顶层功能分配，对子功能进行完善，并且对各子功能之间的接口和数据传递关系进行定义，明确各相关功能能够实现的需求；最后，完善整体产品功能树，保证满足各项产品需求，以此作为产品集成测试的主要约束。
通过充分利用工程模型的优越性，对每个环节优化调整业务顺序，能够提升航天产品研制质量和效率。为了促进设计制造一体化，可以在初步设计和详细设计阶段融入制造环节，从生产制造的角度出发，优化细节和框架。负责相关制造环节的人员应该适时加入结构设计团队，不断完善工艺设计等需求，制造工程师在布置结构框架时应该积极构思，给予相关方面的参考建议。
在细节设计开始后，按照制造需求和习惯对装配过程进行构思，对于细节零部件产品结构，只有制造工程师确认后，才能保证装配组合和顺序的合理性、可靠性。当详细设计阶段达到一定深度后，便可以进行工艺设计，加强工艺设计与详细设计衔接互动，及 时发现问题并解决问题，经过工艺性审查后，才能将设计结果发放制造。
2.3基于成熟度模型的研制过程控制
基于成熟度模型的研制过程控制，能够促进多专业协同并行作业，在设计数据正式发放前，使生产准备、工艺设计等工作提前开展，这样有利于优化设计数据、改善研制质量、缩短开发周期，实现设计制造全过程优化管理。
2.3.1构建成熟度模型
在霍尔三维结构模型的基础上，需要重新定义各维度参数，用以确定成熟度模型的边界，可以构建较为完善的航空产品设计制造成熟度模型，具体的航空产品成熟度系统维度，如图2所示。
时间维度、产品维度、数据维度都包含着不同的内容，根据成熟度模型的系统边界，将时间维度作为主视图，可以制定成熟度建模流程，如下图3所示。
图2成熟度系统维度
图3成熟度建模流程
2.3.2产品研制流程双向跳转
通过构建成熟度模型，能够有针对性地在产品研制不同阶段，根据各环节研究状态，也就是产品成熟状态，严格把控产品研发过程，及时发现问题，通过采取有效措施加以解决，从而实现成本和风险控
制的目的，充分利用研究成果价值。作为一个中间对象，里程碑有效地将产品成熟度与产品研制流程联系起来，加强了对重要事件和措施的控制，在研制过程中，必 须满足里程碑要求，才能进行下一阶段，确保研制流程的顺利高效进行。为了实现并行协同设计，产品成熟度的定义和划分是十分关键的，这种设计模式能够
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将上下游同步参与到设计中成为现实，通过提前插入，方便及时发现航空产品的质量隐患和制造难题，有效 提高制造合格率，避免重复设计变更和返工，同时，下游相关部门可以提前做好备料计划、优化资源配置，缩短生产时间。在航空产品的实际设计过程中，也可 能出现成熟度反向降低的情况，导致研制流程逆向跳 转，对于这个问题，可以基于成熟度模型建立产品成 熟度降级更改流程，从而实现产品研制流程的双向跳 转控制。
2.3.3多学科专业协同
对象维
图4协同设计多维度模型
对于复杂产品的协同设计，可以用一个5维设计 活动状态空间进行描述，包括产品研发任务维、专业维、对象维、进程维、约束维，具体层次模型，如图4所示。通过这5个维度，能够描述航空产品研发任意对象和 环节，其中，进度维用横向轴表示，专业维用纵向轴 表示，其他的对象维、约束维、任务维在具体流程中体现。协同设计是从总体专业开始的，在到达约束点
时，能够触发协同工作事件，开始结构和系统部分工
作，当总体结构系统进行到一定程度后，工艺和工装
工作也同时开展。从方案设计、初步设计直至详细设
计，通过多学科多专业的分工合作，能够将设计信息
有效传递给制造端，加快了设计制造一体化建设步伐。
在协同设计模型基础上，按照设计目的和内容，将具
体任务层层分解，分配给不同部门，能够显著提高设
中秋高速公路免费计质量和效率。通常情况下，航空产品的设计过程具
有较强的复杂性，需要结合协同模型，建立反复迭代
的优化过程，如图5所示，这个操作流程图主要描述
了总体、结构、系统三大专业的优化设计，能够使设
计更为科学合理，避免设计错误的延续，方便及时进
行纠正调整。
3总结
综上所述，本文首先对航空产品设计制造一体化
进行了综合阐述，然后分析了创新研制的关键技术，
希望能够对探究提升航空产品设计研制水平提供一些
积极地借鉴价值。航空产品设计制造一体化是时代趋
势，通过单一数据源、优化业务流程、控制研制过程
等技术手段，可提高航空产品研究制造的质量和效率，
推动我国航空事业的持续快速发展。
作者简介：冷俊U980-)，女，籍贯：江西南昌，学历：
本科，职称：高级工程师，研究方向：项目管理、质
量管理方面研究。
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