基于产品成熟度的设计制造高度并行研发模式

设计与制造协同作为并行工程的重要环节,是从设计阶段就开始考虑产品的可制造性,有效减少工艺准备时间,缩短研制周期及上市时间.但如何做到设计与制造有效协同一直是困扰航空制造行业的难题.在原有VPM-Windchill-DELMIA协同研发的模式下,进一步探讨基于VPM与DELMIA直接开展设计制造高度并行的研发模式工程应用研究,为实现复杂产品设计制造的协同研发提供新的技术途径.采用VPM-DELMIA模式,可以提升设计与制造的最大并行程度,让制造部门可以及时了解设计状态,提早开展工艺设计过程.     

基于协同设计环境下的实物质量控制策划技术体系

随着数字化设计制造模式的不断普及,传统的事后把关质量控制流程越来越不能满足复杂航空产品质量控制工作的要求,通过技术手段,在产品设计、工艺阶段提前开展质量控制工作是有效提高航空产品质量的有效方法.在产品研制的论证、方案阶段对产品的特性和要求进行分析,确定质量控制要点,同时对设计、工艺质量进行监督,为后续试制、生产阶段提前...     

零件表面微观工艺特征性研究 ——产品(零件)工艺技术基础科学问题机理探索

通过研究产品(零件)制造过程、方法、参数等工艺因素,给零件表面及表层带来(留下)特有的微观特征性,首次在高精度惯性仪表和高可靠电磁继电器(机电类)产品制造体系中引入了零件表面微观工艺特征性概念,提出了制造阶段的产品工艺可靠性设计和微观工艺特征(性)分析方法,提出了该类产品制造中的工艺设计更应该关注零件与产品设计原理匹配性和性能特性符合性观点,提出零件制造要从单纯的控制几何精度向控制性能特性转变,从宏观、单一采标的几何参数评价向微观、综合采标的非几何(非尺寸)参数评价模式为主转变的建议.零件表面存在的这种微观特征现象与零件几何精度一样,将对产品制造的合格率、稳定性、可靠性的实现起到至关重要的作用,尤其对产品的合格率影响极大,有必要开展更深入、更系统的研究,以建立起我国自主的高端产品(或零件)制造基准工艺平台.     

民用飞机结构的面向可制造性设计

优秀的飞机结构设计是民用飞机取得商业成功的必备条件,需要通过结构的可制造性设计来实现。面向可制造性设计可以大幅度降低民用飞机结构的成本、提高质量和可靠性,并缩短研发周期。越早启动面向可制造性设计收益就越大,在设计初始阶段就考虑可制造性,可以降低在制造阶段进行大量修改的时间和费用。飞机结构设计在满足功能和强度性能设计要求的情况下,还要考虑其他几个可制造性关键因素：简单的设计、材料的选择、合适的公差、灵活的备选制造方案以及技术数据的清晰和简洁。零件可制造性设计中材料和工艺的最佳组合可以通过一个程序性的方法对设计目标的三个方面进行权衡分析来获得。还提供了可制造性检查单,可以用来对零件和装配设计的可制造性进行评估。     

航天产品制造的“工艺可靠性设计”研究

航天高性能产品在生产制造中普遍存在产品合格率低、参数稳定性差、使用可靠性不高的现象.要深入研究和解决这些问题,除了要在产品设计阶段解决设计缺陷外,就是要识别和解决产品制造阶段的工艺缺陷.首次提出了一种自下而上的产品“工艺可靠性设计”概念和要素体系,提出关注产品制造的源头工艺设计,把产品的“工艺设计过程”当作研究对象开展工艺可靠性设计研究.提出了全新的制造工艺技术思想,从零件微观特征与产品设计原理匹配性,以及未来失效机理和产生根源的微观角度,研究建立产品生产制造全过程和使用全寿命周期的失效机理(可靠性缺陷)与“工艺可靠性设计”要素之间的关系模型,为完善产品工艺设计体系提供创新思路,为解决产品合格率问题提出了新的技术路径,也为产品设计阶段的产品可靠性设计的提升提供工程支持.     

军用飞机制造符合性检查研究

制造符合性检查是民用飞机型号合格审定的重要环节,对民机试航符合性验证发挥重要作用。军用飞机依靠各阶段检验来保证产品质量,但随着近年来航空领域新材料、新技术、新工艺的快速发展以及应用,随着快速研制、装备完好率等要求的不断提升,飞机又快又好交付的难度也越来越大。借鉴民机试航性管理办法,提出基于设计向后的制造符合性检查理论。由飞机设计人员在设计阶段识别出需要进行制造符合性检查的项目和环节,联合工艺人员在产品试制过程中,有针对性地进行相关检查,确保飞机能够按照设计要求始终如一生产,可提前发现质量、设计等问题,有效提高产品交付质量和效率。     

民用飞机构型差异管理分析

在民用飞机研制及后续的交付运营过程中,构型差异是无法规避的客观存在,这种构型差异包括单机构型状态与型号设计之间的差异、单机设计状态与设计要求之间的差异,以及制造状态与设计要求之间的差异。准确记录这些差异,评估差异的影响,提供有效证据,以明确差异的可接受程度,确定限制和相关对策,是飞机研制过程的关键问题和难点问题。以研制阶段的试验试飞机为例,对飞机设计构型差异和制造构型差异产生的过程进行分析,提出了对构型差异管理的改进建议。     

航空发动机需求追溯管理分析

追溯作为系统或项目需求确认的最基本的方法,通常是将需求追溯到上级需求,或者将需求追溯到设计要求。对航空发动机安全性需求实施有效追溯和管理,提高局方对航空发动机安全性评估的信任度,是航空发动机制造企业面临的重大挑战。对航空发动机安全性需求的管理过程开展研究,分析了以需求捕获、需求分析、需求确认、需求分配、需求验证为主的需求开发活动所涉及的追溯性活动。研究了航空发动机需求分析与定义阶段、概念设计阶段、初步设计阶段、详细设计阶段、验证与取证阶段等不同研制阶段的追溯性特点及其表现形式,并提出审查活动中对航空发动机安全性需求追溯的关注要求及关注要点,以期为我国在航空发动机安全性工作的管理、安全性要求的落实提供支撑。     

面向航空发动机制造的数字孪生应用架构探索与实践

数字孪生作为一种新的思想和技术方法,已成为各企业实施数字转型战略的重要抓手。结合我国航空发动机研制特点和行业数字化技术应用现状,提出了面向航空发动机研制过程的数字孪生技术应用架构,以及工艺设计、生产制造、产品装配、维护保障的数字孪生要素与应用模式,并针对基于MBD的可制造性分析、数字化工艺设计与仿真、虚拟制造、虚拟装配与交付、远程维护等数字孪生实现技术开展研究与应用,为航空发动机研制水平提升进行数字赋能。     

可制造性设计在系统工程过程中的应用研究

本文针对复杂产品协同设计、开发与验证过程中的可制造性共性问题,以航空电子系统为典型的复杂系统对象,探讨了可制造性的概念内涵、工作边界、组织架构和开展时机,着重从系统设计和开发策划、系统需求捕获与定义、系统架构定义、系统详细设计与实现和系统验证子过程的角度,详细阐释了可制造性设计融入系统工程过程的实施思路,并结合具体的应用实例,对可制造性设计对产品高质量交付的正向影响进行了阐释,为可制造性工作在系统开发与设计中的落地推广指明了方向、奠定了基础。     

军机适航“安全性分析与评估”条款浅析及其工程实施途径探究

在当今的军机研制过程中,军方借鉴民机的适航管理方式力推适航性审查,以确保飞机的安全性水平.如何贯彻适航要求、如何将适航与安全性设计深度融合成为飞机研制单位亟待解决的问题.本文从飞机总体设计单位的角度,探究适航与安全的关系,对比适航工作与安全性工作的异同,并结合工程实际,对军用飞机研制过程中如何将适航与安全性管理、设计和评估工作有机结合、高效开展的方式方法提出了建议.有效避免了适航工作和安全性设计工作的不协调甚至相互矛盾情况的出现,可供军机承研单位参考.     

Improving the productivity of complex electronic systems design byutilizing applied design methodologies

The design process of complex electronic systems consists of four traditional main stages, which are system design, electronic design, mechanical design, and design for manufacturing. Even today when many integrated computer aided design environments are in use for electronic systems design, we still seem to accept that the design process really has to follow this path of four individual design stages. It is common that we are dealing with data transfer problems between different types of CAE-applications. However, there is a possibility to avoid the disadvantages due to integration problems between the design stages if we decide to develop the design methodology itself instead of developing those independent software applications. One effective way to improve the productivity of complex electronic systems design is to tune the so-called systematic design approach by adding special aspects of electronic systems design into the questionnaires used for collecting the requirement lists for further mechanical design and DFM. Another important tool is the carefully made manufacturability analysis. The deep interaction of mechanical and electronic design, extended by manufacturability analysis can also lead to innovative solutions as presented previously by the author. In the article entitled “Manufacturability Analysis-A Useful Subset of Systems Engineering” we were able to show that the number of iteration cycles during the different design and manufacturing stages could be reduced by 50% compared to the conventional design methodology. In this paper, we illustrate additional tools to continue this promising development work     

军用飞机维修性评价数字化平台方案构建及应用

维修性设计是军用飞机保障特性设计重要工作之一,随着数字化设计手段的广泛应用,为适应军用飞机数字化设计平台环境,满足维修性设计评价的型号工作需求,本文以数字化产品系统为基础,构建了包括产品数字化设计、维修任务仿真、维修性分析评价为一体的维修性评价平台。针对某型飞机光电探测设备整体组件拆装情况,依据构建的维修性评价数字化平台实际工作流程,本文最后介绍了在飞机设计阶段,如何开展对光电探测设备整体组件拆装的维修性验证评价。     

中型风力发电机成型线圈新型热压工艺研究

描述了中型电机成型线圈热压工艺的必要性及优势,阐述了线圈热压工艺流程演变过程和不同类型线圈热压工艺的最优选取方式。通过一种新型热压成型工艺提升产品的工艺性和可靠性。推算热压机压力大小,并通过有限元分析获取在稳态热和静应力共同作用下直线边形变分布情况,了解热压机部分参数对线圈受力面尺寸的影响,为热压工艺参数的选取提供参考依据。     

特种飞机配电系统设计分析

随着国内大飞机平台和航空电子技术的快速发展,未来我国军用特种飞机设计过程必将体现多电化/全电化设计理念。配电系统作为飞机的关键分系统,对多电/全电飞机而言,重要性更加突出。主要论述特种飞机配电系统设计,分析了当前国内外飞机配电技术的发展现状和特种飞机典型配电系统架构设计方案,针对我国军用特种飞机电源系统发展趋势,提出了未来特种飞机配电系统设计思路,为新一代特种飞机配电系统设计提供了重要参考。     

高过载微惯性器件研究现状

微惯性器件是目前制导战术武器的核心元器件,具有成本低、体积小、寿命长等优点,但是其如何在火炮膛内、侵彻着靶等过程中存活甚至正常工作,一直是各军事大国科研院所发展精确打击制导武器的重要研究方向。查阅了相关国内外文献,然后详细评述了目前关于应用于高过载环境下的微机械陀螺与微机械加速度计研究现状,指出了目前高过载环境微惯性器件的发展趋势与各国的研究进程,为我国发展高过载微惯性器件提供了方向与指导。     

机载系统测试性设计体系研究

军用飞机在外场表现出诊断能力不足的现象,严重影响飞机再次出动的效率。从军用飞机故障诊断 的实际使用需求出发,深入分析机载系统在设计、试验过程中存在的测试性设计问题;针对军用飞机整个研制 与使用过程,明确设计目标,提供设计、验证和评估方法,将原来相互孤立的设计工作进行整合,提出一套完整 的机载系统测试性设计体系,并对测试性设计过程中的诊断能力设计、测试性试验等关键环节进行深入剖析; 同时,在工作方法、专业定位和制度保障方面提出改进建议,能够有效促进测试性设计有机地融入机载系统的 设计过程,提升机载系统测试性水平,提高飞机综合诊断能力。     

基于历史和制造约束的可制造性分析系统实现

结合并行工程的思想,针对产品可制造性分析问题,提出基于设计历史、制造资源约束和工艺规则检查的产品可制造性分析系统的总体结构和框架,系统利用数据库技术和PDM技术实现,最大程度地保证设计满足各种约束,提高设计效率,最后给出实例验证了系统的有效性和实用性。     

复合材料风扇叶片铺层设计方法研究

为了设计航空发动机复合材料风扇叶片,根据相关准则,系统建立了复合材料风扇叶片的铺层结构设计流程,针对某自行设计的风扇叶片,完成了叶片的几何模型检测、体积填充铺层设计、铺层纤维方向的确定、铺层的分组与顺序调整,以及铺层的结构检查与可制造性检查。对铺层顺序调整前后沿叶高及弦长方向的铺层过渡进行了对比分析,完成了铺层的可制造性检查与改进。结果表明:铺层结构满足现有复合材料铺层设计准则要求,铺层的递减过渡合理,可制造性良好。