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航空发动机协同研制平台的建设与应用

发表时间: 2015-10-21  作者: 韩福金  陆佳圆  王震  邹明政  
中国航空发动机行业面临产品结构高度复杂、研制周期长、型号任务重等严峻形势,迫切需要全行业开展广泛业务协同,聚合全行业的知识与资源来应对上述挑战,而行业统一的协同研制平台是广泛业务的重要支撑。阐述了航空发动机行业的背景并指出构建与推广行业统一的协同研制平台的必然性;从协同思想的统一、组织的构建以及业务规则的定义3方面说明了构建协同研制平台所需的必备条件;重点阐述了航空发动机行业构建统一的协同研制平台的建设思路与内容,分享了其实际的应用过程和经验,并展望了协同研制平台在未来的提升和拓展。

0 引言

    在当今高度扁平化、全球化的世界里,价值链的协作与竞争已经成为常态。而作为“皇冠上的明珠”的航空发动机行业,由于其对国家的高度重要性,其竞争更加剧烈正逐渐演变成为少数几个进入“自主研发高性能发动机俱乐部”国家之间的科研与经济实力的较量。

    凭借发动机专家的艰苦卓越的持续努力,中国已经成为“自主研发高性能发动机俱乐部”的新会员;但由于其总体实力较弱,处于“望其项背”的追随地位。如何在当前中国大好形势下,再努力打一“翻身仗”,实现向“并驾齐驱”的地位转变。除了国家的重视与投入,只能依靠聚合中国航空发动机行业(甚至社会各行各业)的知识与资源,开展广泛合作与自主创新。

    本文重点阐述航空发动机行业构建统一的协同研制平台的建设思路与内容,也分享了实际操作的过程与经验。

1 航空发动机行业背景

    在国际航空航天行业,各种基于项目或公司之间的大协同已经成为惯例,与之配套也建立了相应的协同研制平台。例如由美国洛克希德·马丁公司主导的重大军用飞机研制项目JSF,建立了支持产品全生命周期的虚拟产品研制平台,其使位于多个国家的供应商(包括荷兰、日本和加拿大等多个国家的50多家研制公司)能够异地协同工作。RR公司作为全球最主要的航空发动机设计制造厂商,构建了开放式的协同框架与平台,支撑RR公司全球设计、制造和维护等业务单元的高效协作;同时有效实现了与其合作伙伴、供应商和客户顺畅信息交流。

    高性能发动机研制周期非常长,例如第4代战斗机发动机的研制周期长达15~18年,甚至更长。中国近期的新型号发动机的需求日渐旺盛,以期能缩小与国外差距,同时满足各种环境下的需要。因此发动机行业面临任务重、时间紧、多型号并行以及多厂所联合研制的状态。然而由于历史原因,多年来中国的发动机行业厂所长期分离,而且分散在不同地域。因此需要发动机行业打破单位之间的“围墙”,开展深入的业务协同,同时需要建立良好的协同研制平台来消除单位文化与空间距离的障碍。另外,MBD的研究、实践与应用,也需要统一的协同研制平台的支撑来实现MBD模型的准确定义。

    对航空发动机行业比较有利的状态是,多年来发动机公司各主要成员单位信息化起步较早,三维设计工具与产品数据管理系统得到良好应用,而且统一采用西门子公司的NX与Teamcenter平台,这为发动机行业构建统一的协同研制平台奠定了坚实基础,消除了技术上的障碍。

    因此,构建与推广应用行业统一的协同研制平台,是中国航空发动机行业的内外等各种因素共同作用的使然。

2 协同思想的统一与协同组织的构建

    长期的设计所与制造厂分离的模式,使得各成员单位习惯了传统串行模式,以及“甩过墙”的做法。因此协同并行思想的普及与统一是第1步。

    通过多次宣讲沟通,让每个单位关键人员明白协同并行模式可保障工艺信息从产品设计初期就体现在产品零部件中,保障产品设计的可行性,真正实现了面向制造的设计;同时制造单位提前进行瓶颈性的生产准备,给予更充裕的生产准备时间,也可充分进行工艺研究和加工验证,保障产品试制的一次成功性;进而缩短整个产品研制周期,提高产品研制质量。

 

责任编辑:郝秋红
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