基于企业联盟云制造平台 推进新舟民机协同研制
西安飞机工业(集团)有限责任公司(装备制造业)
伴随新一轮科技革命驱动先进信息技术与制造业深度融合发展的趋势,航空制造业亟须改变原有相对固化的生产线和生产体系,借助网络化制造、云制造等先进集成技术,打通企业间壁垒,探索全新生产模式,实现企业转型和升级。
智能制造和云制造是引领航空复杂装备制造转型和升级的重要发展趋势。智能制造核心特征是产品全生命周期端到端集成,网络化生产企业横向集成和制造体系的纵向集成,关键是构建企业多维度多要素的数字化网络化制造体系。而云制造是一种基于泛在网络,用户为中心,人机融合,互联化、服务化、个性化(定制化)、柔性化的智慧制造新模式和新手段,它通过建立共享制造资源的服务平台,将巨大的制造资源池连接在一起,实现产品开发、生产、销售、使用等全生命周期相关资源的整合,并提供标准、规范、可共享的服务。
一、经验做法
坚持以问题为导向,技术创新、系统集成优化为驱动组织实施,开展的经验做法有:
(一)以航空智能制造架构引领,在企业联盟层构建协同开发与云制造平台
为了适应市场化民机研制环境,西飞集团改变传统的单一企业和企业群的研制模式,按照“风险共担,利益共享”的方针,以航空智能制造架构引领,运用高效的集成创新技术手段,在飞机主制造商、内外配套厂所、客户和适航局方之间,从多项目管理、电子采购、协同开发等方面构建了基于企业联盟的协同研制平台。
(二)统一云平台架构,实行设计工艺一体化,统一研制环境
通过网络环境和信息化平台建设,从协同研发、智能生产和运营支持三方面引入物联网、云计算等先进技术,开展了民用涡桨支线飞机协同开发与云制造平台架构规划和实施。以建设民机先进工程研制及管理体系为目标,构建了设计制造一体化应用环境,形成设计与工艺高度融合、制造与服务高度融合的并行协同模式,实现了企业横向业务集成和“异地协同—联合制造”的目标。
(三)模块化设计与制造,全生命周期数据管理
以提升设计制造重用能力,满足后续批产精简制造资源为目标,全面贯彻产品制造模块化思想,从客户特定选项开始,到面向制造的模块化设计、面向生产的模块化装配、面向运营的模块化维修,改变传统上万个零组件管理为4000多个模块管理,大大降低技术管理复杂度,提高设计与制造协同效率。其次,建立飞机级全生命周期统一的产品数据管理,使各系统各阶段数据信息关联衔接,全面开展基于MBD三维模型的产品数字化制造应用,实现企业业务纵向数据集成,保证了制造数据的唯一性、完整性、正确性。
(四)构建全业务域协同工作流程
统一全业务域协同数据的传递模式,改变传统抛过墙式研制模式,借助网络化实现基于MBD的单一数据源协同研制管理模式,让工艺设计、制造仿真、采购准备、服务设计提前介入,并行进行工艺和制造合理性检查及资源配置,提升研制协调时间和协调成本,保证研制业务的高效以及制造数据的一致性。
二、取得的成效
依托新舟系列民机的研发,项目实施3年多来,取得了以下成效:
(一)构建了生产数据中心,实现异地多厂协同制造
改变了传统制造体系空间分散,物流运输、生产调整对研制影响问题,构建了基于网络的异地多厂(所)协同制造体系,实现基于三维模型的产品唯一数据源传递和管理,使研制过程数据可传递、可追溯、可调整。以面向制造的模块化制造数据为中心,将制造大数据从工程层延伸至全生命周期各个阶段各个联盟企业,并针对不同型号的飞机制造需求,制定个性化的组装方案,使各机体零部件供应商根据实时动态信息,及时提供配套供应,实现对生产资源的优化配置。
(二)构建了支持多专业协同的快响系统,形成敏捷运行支持服务模式
基于网络集成企业内部快响系统、视频会议系统、远程机务维修诊断系统和外场运营数据实时采集移动APP等系统,构建了新舟民机快响运营中心,可根据需要对飞机状态、故障信息、航材需求等进行动态感知,实施机载设备、机体结构制造商、主制造商等企业联盟资源调动,从而实现数据采集、监控分析、快速决策、精准执行的敏捷运行支持服务目的。
经新舟60飞机验证,实现了客户服务反馈的高效运行,其中外场信息传递周期缩短70%,AOG响应业务周期缩短80%,快响准确答复率到达90%,为用户创造了更大价值。
(三)产品研制并行效率和制造效益初步显现
通过集中采购和数字化网络化应用体系构建,项目实施以来产品研制并行效率和制造效益初步显现,据初步统计,与传统MA60研制过程相比,工程更改减少30%,产品研发阶段周期缩短20%;资源整合方面,历年相比,采购资源利用率提升40%,产品零部件不良品率降低30%。
(四)行业示范效应逐步扩大
具备的示范意义:(1)引领MA60/600飞机研制业务复制,形成涡桨支线飞机谱系化发展成熟应用体系;(2)引领设计制造一体化、模块化管理等先进技术在军机的复制应用,实现军民融合、军民促进;(3)推动行业构建协同研制、共创共赢的生态圈,实现航空制造转型提升;(4)推动其它行业复杂装备研制开展面向服务的云制造模式,形成工业制造新业态。
三、启示
对河北开展基于网络化的协同制造有以下建议:
——数字化是基础:开展智能制造首要解决的基础仍是产品数字化的夯实。
——网络化是手段:网络制造是智能制造的引擎,可以助推企业实现资源共享协同和优化配置。
——数据定义和管理是关键:全生命周期的数据定义和管理维护是实现协同制造的关键。
——需要整体规划持续推进:以系统工程为引领,统筹企业信息化规划,坚持推动完善并不断提高。
最后,智能制造是一种新业态和新模式,数字化网络化制造是转型的手段和方法,企业要依据自身目标,寻找适合自己的解决方案。