全三維研制技術推動飛機研制體系變革

首頁機械前沿CAD/CAM/CAE/KBE全三維研制技術推動飛機研制體系變革2023-03-0113:17:49航空制造網來源：航空制造網瀏覽次數(shù)：33觀全球飛機研制，數(shù)字化技術已成為各大飛機公司提升企業(yè)研發(fā)效能，優(yōu)化企業(yè)研制流程，提高企業(yè)創(chuàng)新能力的有效工具。近年來，國際著名航空公司在大型軍民用飛機的研制中，充分利用數(shù)字化技術創(chuàng)新研制模式來改變飛機研制方法，并把數(shù)字化技術的應用貫穿于飛機研制的全生命周期中，這在空客A380客機和波音787客機的研制中體現(xiàn)得尤為突出。數(shù)字化技術的應用能力已成為企業(yè)的核心競爭力，是企業(yè)產品創(chuàng)新發(fā)展的最有力工具。我國航空工業(yè)在多年的數(shù)字化技術應用發(fā)展方面一直緊追國際著名航空標桿企業(yè)，逐步形成了適合我國飛機數(shù)字化研制的應用體系，在多個重點型號研制中發(fā)揮了重要作用，有效提升了飛機研制的效率和質量。

中航工業(yè)第一飛機設計研究院（以下簡稱一飛院）是我國航空工業(yè)大型飛機的研究單位，在多年的發(fā)展中一直把數(shù)字化技術作為優(yōu)化研究院業(yè)務流程、提升研究院核心競爭力的有力工具。在多個型號研制中，緊貼型號研制需求，不斷進行技術創(chuàng)新，按照“一個型號上一個臺階”的發(fā)展思路，確定每一個型號的數(shù)字化技術應用目標，不斷發(fā)展與飛機設計過程相融合的飛機研制數(shù)字化平臺，通過技術手段的不斷創(chuàng)新，推動各重點型號的快速研制。一飛院的數(shù)字化應用技術走過了全機數(shù)字樣機、產品數(shù)據管理、跨地域并行設計、基于MBD的全三維關聯(lián)設計及并行協(xié)同研制的4個階段，實現(xiàn)了甩圖版、甩圖紙和全三維關聯(lián)設計的3個技術跨越，確保所承擔的每一個重點型號研制任務按節(jié)點高質量完成。目前，基于MBD的全三維研制技術、關聯(lián)設計技術、并行協(xié)同研制技術等已在型號中得到全面應用，推動了所承擔飛機型號的快速研制。

全三維研制技術

三維技術在十幾年前就已經出現(xiàn)并且得到應用，但真正能貫穿全生命周期的全三維技術則在近幾年剛剛開始并在國內得到規(guī)?；瘧?，其典型特征是基于模型的定義技術（ModelBasedDefinition，MBD)。

在傳統(tǒng)的三維技術中，由于受技術的限制，工程技術人員所建立的產品數(shù)字模型僅是三維幾何模型，而尺寸和公差標注、表面處理方法、熱處理方法等工藝信息還在二維圖紙上標識，制造工藝設計人員也無法依據三維模型描述工藝過程、裝配過程、檢驗過程及制造過程所需的信息。

這就使得在制造環(huán)節(jié)仍要以二維圖紙作為制造依據，雖然大量的數(shù)控件可直接通過三維模型驅動數(shù)控設備進行加工，但整體的制造體系仍為傳統(tǒng)的基于二維的體系，研制方式并沒有從根本上發(fā)生變化，也未真正建立和形成全三維的研制體系。三維設計技術在這一階段主要在設計部門得到規(guī)?；瘧茫]有真正貫穿飛機研制的全生命周期。

1997年，美國機械工程師協(xié)會開始進行有關MBD標準的研究和制定工作，并于2003年形成了美國國家標準“Y14.41DIGITALPRODUCTDEFINITIONDATAPRACTICES”（數(shù)字化產品定義數(shù)據實施）。此后，在此標準基礎上，波音公司研究制定了基于MBD技術的應用規(guī)范（BDS-600系列）,并且在波音787項目研制中得到了很好的應用。同時，各軟件供應商也在相應軟件中增加了用于三維標注的相關模塊，這才使得有可能在產品研制全過程中應用全三維設計技術，形成全三維研制體系。

建近幾總年，侍國內沃航空商廠所豆已開倍始緊晶密結辱合型扔號研懶制進躬行全漆三維顆研制罵技術稻的研恨究和膨應用億。其志典型盡代表付為一衣飛院襯與國捏內主罩要的漲6縣家機楚體研盼制單評位共愛同進單行的鋒MB嬸D聯(lián)技術樂研究健與推瞇動項未目。手該項腳目從勤20分07欄茫年底災開始雄啟動資，在慎集團藝公司石組織矩下，牲以某蒙型號決研制阻為牽皆引，纏全面趙開展遲全三悅維研聞制技揮術的孕研究趙、體東系構蘇建及崇應用老推動榆，并艷于鳳20俗09犁年形戶成了肝基于峽MB簡D品的基拆本滿蹤足設粱計制膚造的需規(guī)范瀉體系節(jié)。該蝦體系氣已在嘗型號滿研制靠中得江到一屠飛院艷及寄6森家工芝廠的灑應用態(tài)驗證腐，成笑為型梁號研客制的沈標準撒規(guī)范咬。同繪時，慰根據濾型號消研制買需求姑和技印術發(fā)防展需酬求，潑建立妖了支換持全益三維硬研制個的多疏廠所欄并行袖協(xié)同網研制獅數(shù)字洽化應允用系教統(tǒng)。影各工蜻廠也掘根據奉全三挽維技音術的禽發(fā)展環(huán)，構蘿建了倆適宜認全三鵲維研鑰制的籌工程饅制造泰體系奶。這桶些標牢準規(guī)般范及毒相應率的數(shù)丹字化投平臺悅和工勉程制列造體起系共鵲同構辨成了趙全三恨維研話制的柏體系棉?？芍暌哉f超，這舉是國敞內首怎次體怎系化緞、規(guī)介?；貌⑶宜榕c型挖號緊瘡密結避合的車全三美維技厭術研醋究與滅應用雖，發(fā)劣出的粗標準食規(guī)范柄也是搏國內刮首套么基于環(huán)MB伙D盜的全鞏三維蜘技術妙標準巾規(guī)范雷。

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峰全三到維研揭制技躍術關扛鍵

介為了席實現(xiàn)介全三排維研詢制技蟻術的準全面隔應用嚼，必你須進慰行相垂關關除鍵技追術的甘研究婚和突匪破。忌當今紗國際殃著名育航空飼公司祝的應鋼用歷俘程和含應用員經驗鄰已經缸表明逮，要徑在產惜品研給制全扛過程液中實茄現(xiàn)全啊三維沒研制肝技術掙，必匙須解軍決如緒下關脂鍵問刑題。

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嫁（些2緣）必沒須建統(tǒng)立基奪于全軌三維佩技術紀的工襖藝體單系及墻檢驗員體系著。

著全三來維技拋術實昌施后夾，原曉有基雁于二怒維的淹工藝削體系伐和檢吵驗體呈系將蝕不再漠完全縣適應辭，必返須根迷據技券術的熄發(fā)展貫進行議改革疊。工戴藝設竊計和砌檢驗腎設計顧將不咸再通課過二創(chuàng)維圖赤紙作柜為設維計依縱據，商而必他須通督過三梁維模印型來庭獲得開。因息此，寒必須仰對現(xiàn)匠有的狼工藝鞠設計行流程白、工衰藝設漏計方須法、富工藝鬼設計屋手段踏進行甚調整川，同轉時，愁必須平使相堪關部令門人霸員沸(迫如工團藝、稠檢驗瀉、路贈線分溜工、殘調度嫌計劃惹、加熄工人悔員等賴)駐能夠孩有能稅力獲辰得和調使用芽從維MB傘D愛數(shù)模鏟中得纏到的迅信息吊，并扔確保援該信扯息在才生產社流程蝴中的冶一致眼性和斃正確探性。拾同時護，由滑于全拔三維郊數(shù)模永為數(shù)有字化娃加工泥提供漸了有匯利條亭件，辜更多駱的零催部件季將采斜用數(shù)的字化瞇的方巾法進末行加唇工制寫造和園檢驗良，將即會有換更多仁的基若于全轟三維炕的工潮藝指橫令來直指導側生產地加工升，例橫如裝劃配的暗三維漿工藝葬過程儉通過改數(shù)字狗仿真岸，并可通過雄視頻仍動畫拿等方妖式指掠導工陷人操祝作等鄉(xiāng)。因傍此全轟三維暖研制含將改渾變現(xiàn)鞠行的趨工藝茂體系璃、檢兇驗體段系、蜂人員攝組織虜體系鮮及制嚼造加匹工方幻法，征最終娃形成兄能力注體系故等，式建立絕基于滋全三給維技鋒術的賓工藝每體系薦及檢耐驗體善系也燈就成腳為實訂施全水三維糖研制羽的工針廠首興先必禁須要纏解決逮的技獨術問賺題。

真（根3餃）敲亦必須破建立殺全三逢維模捏式下臟制造毅裝備提裝備沈體系律。丙全三呀維研坑制不惠僅體陶現(xiàn)在串設計閱制造芽信息孔的載晌體全旬部以爪三維穗模型象進行竟承載拋，更莫重要繭的是蕩會帶悉來制夢造裝耽備體啄系的匙不斷挪發(fā)展因創(chuàng)新殼，將緊會有談更多螺的數(shù)嚷字化區(qū)設備和直接火利用筆各類易零部孔件的弟三維剖模型載數(shù)據暴來驅呈動，證進行膜產品蛙的零征部件凝加工蓄、生趟產用掀工裝秩制造惹、飛研機的確裝配樸等，控充分啊體現(xiàn)這數(shù)字可化技責術對儲技術眠革新背的推賢動。剃由于融數(shù)字隸化設糊備直栗接使推用數(shù)慎字化尋模型嚴進行暮驅動饒，不臘再有役傳統(tǒng)紛的模繳擬量瘋傳遞砌環(huán)節(jié)化，消階除了成模擬臥量傳總遞引虧起的輝形狀井和尺纖寸的仆傳遞篇誤差思，這齡將極罰大地戰(zhàn)保證擊飛機繞研制步的質棵量，煌實現(xiàn)挺飛機濱研制早的精番品工瞞程。妙今天厚我們獲仍未歲實現(xiàn)腹全數(shù)瓶字化助方式晝下的江飛機陳裝備去體系測化建摘設，插但已屠經成拐為我沸們未怎來發(fā)痛展的彩方向吸，它活也將征徹底用改變醒現(xiàn)行乒飛機踢加工芹制造節(jié)方式遞，極歐大提余高飛展機研針制的靈生產蛋力。奴正如駛洛克梅希德霧·職馬丁愛公司沫指出樓的那耕樣，氣數(shù)字第化主陣線驅夕動著遵JS乎F困任務波的關種鍵工進程和啊檢驗坑技術營。

矛（勞4誤）笨抖必須樂實現(xiàn)膀全三道維技癥術與轉先進之制造途技術敬及理駝念的視集成滅。

響全三休維數(shù)經字化枕技術尸的采銳用，晴大幅朗提高艘了飛咳機研餅制的鐮技術馬水平竹，加液快了渴飛機旋研制爬的整棋體效經率，員提高萍了飛蔬機的延整體奏質量圓。同夾時，痛由于塵數(shù)字穩(wěn)化技站術的直發(fā)展胖，數(shù)腐控加擋工及具成型吼技術支、先鍋進裝乏配技么術、甚鈑金刻及復現(xiàn)合材圖料成必型技刮術、勵數(shù)字三化測復量技芹術等潤也得唱到不抹斷發(fā)簡展，鍛并行貿工程培、精販益生舒產等搖先進鎖理念加的誕敗生和遺應用錯，使主飛機服的研飽制模淡式處取于不膛斷的岡變革牲之中慣。這夸就需傾要研厘究全粥三維蛛技術妹如何攀與先槳進制利造技快術和政先進扯研制特理念頂進行渡集成市，使惡它們鞭相互遍融合恢以發(fā)琴揮先橋進技女術的葡整體壞效益縫，這晶樣才材能充漿分發(fā)驚揮全亮三維冊數(shù)字蠅化技僚術在進飛機緒研制秩中的坐真正昌作用請。另享一方起面，副也正斧因為恥三維斥數(shù)字個化技米術的艙應用金，才申推動哈了精厭確數(shù)怪控加球工技碼術、往數(shù)字北化測皮量技乒術、們數(shù)字服化裝約配技霉術等弱先進馬技術努的快倡速發(fā)食展和咸應用響?？扇菀?，映三維嘴數(shù)字震化設括計與魄三維底數(shù)字搬化制拌造兩打者相舅輔相倍成、割互相眼推進安。

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排2爸構建錦支持械全三稻維并棒行設鏡計的才關聯(lián)端設計盯系統(tǒng)

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竿全三堡維研糟制技士術目跡前仍陡存在濤的問畜題

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昂（司1甚）對艇實施伯全三債維技呀術的秧難度案和深膜度仍默認識載不足固。

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