民用飞机制造偏离工程处置用材料工艺支持库的构建研究

张腊全　李剑　陈建　冯宇　黄光胜

【摘 要】材料、标准件、工艺的快速、准确、合理的选用对于提升民用飞机制造偏离处置准确性和处置效率至关重要。本文梳理了偏离处置过程中的常见材料、常见工艺、典型案例等，提炼形成方便易用的材料工艺选用建议、工艺偏离典型案例库、特殊工艺段视频，并以材料工艺支持库的形式提供给工程人员使用，并通过工程人员的使用习惯、使用反馈不断优化该支持库，从而达到提升民机产品质量和制造速度的目的。

【关键词】材料；标准件；工艺；制造偏离；支持库

中图分类号： V25 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）09-0120-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.056

Research on construction of material and process support library used for dealing with civil aircraft manufacturing deviation

ZHANG La-quan LI Jian CHEN Jian FENG Yu HUANG Guang-sheng

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute， Shanghai， 200436， China）

【Abstract】The rapid， accurate and reasonable selection of materials， standard parts and processes is very important for improving the disposal accuracy and disposal efficiency of civil aircraft manufacturing deviation. This paper has combed the common materials， common processes and typical cases during the disposal of manufacturing deviation， and refine the material and process selection suggestions ensure the convenience of use. The material and process selection suggestions， the typical case library of process deviates， special process video， and is provided to engineers for dealing with manufacturing deviation in the form of material & process support library， the material & process support library will continue to be optimized based on feedback of and using habit of engineers， so as to improve the product quality and the manufacturing speed of civil aircraft.

【Key words】Material；Standard parts；Process；Manufacture deviation；Support library

0 前言

航空工業被誉为“工业中的皇冠”，民用飞机是民用飞机制造偏离工程处置用材料

工艺支持库的构建研究

张腊全 李 剑 陈 建 冯 宇 黄光胜

（上海飞机设计研究院，中国 上海 200436）

【摘 要】材料、标准件、工艺的快速、准确、合理的选用对于提升民用飞机制造偏离处置准确性和处置效率至关重要。本文梳理了偏离处置过程中的常见材料、常见工艺、典型案例等，提炼形成方便易用的材料工艺选用建议、工艺偏离典型案例库、特殊工艺段视频，并以材料工艺支持库的形式提供给工程人员使用，并通过工程人员的使用习惯、使用反馈不断优化该支持库，从而达到提升民机产品质量和制造速度的目的。

【关键词】材料；标准件；工艺；制造偏离；支持库

中图分类号： V25 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）09-0120-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.056

Research on construction of material and process support library used for dealing with civil aircraft manufacturing deviation

ZHANG La-quan LI Jian CHEN Jian FENG Yu HUANG Guang-sheng

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute， Shanghai， 200436， China）

【Abstract】The rapid， accurate and reasonable selection of materials， standard parts and processes is very important for improving the disposal accuracy and disposal efficiency of civil aircraft manufacturing deviation. This paper has combed the common materials， common processes and typical cases during the disposal of manufacturing deviation， and refine the material and process selection suggestions ensure the convenience of use. The material and process selection suggestions， the typical case library of process deviates， special process video， and is provided to engineers for dealing with manufacturing deviation in the form of material & process support library， the material & process support library will continue to be optimized based on feedback of and using habit of engineers， so as to improve the product quality and the manufacturing speed of civil aircraft.

【Key words】Material；Standard parts；Process；Manufacture deviation；Support library度集成高度复杂的产品。在规定的时间和成本限制范围内，要制造出百分之百符合工程图纸和技术规范的产品是不可能的。制造误差、工装差错、理解错误、不完善的设计以及其他种种难以预见的原因都会造成零部件偏离图纸和技术规范的要求[1]。常驻制造现场的工程人员需要对原设计负责，并根据自己的能力和经验对已造偏离的产品进行工程处置使其满足工程要求。

国产某型民机生产之初，每架飞机故障拒收高达1500份，材料代用单高达350份。另一方面材料和工艺的选择时设计的重要组成部门[2]，某型民机飞机使用的材料多达320项，标准件多达5200余项，工艺规范600余份。在生产速率加快的同时，制造偏离总量也会非常庞大，如何保证制造偏离处置过程中材料、标准件、工艺得到快速、准确、合理的选用显得至关重要。

本文基于以上需求，研究构建基于民用飞机制造偏离工程处置的材料工艺支持库，用于指导常驻制造现场的工程人员快速、准确、合理选用材料和工艺，并为工程人员学习材料工艺知识提供一个系统化的知识平台。

1 材料工艺支持库框架

为保证材料工艺支持库比较全面地囊括型号研制生产过程中应用的材料及工艺，本文按图1所示以材料类别进行多层级细分，参考常规工艺方法进行交叉配合编制矩阵，形成材料工艺支持库框架。按材料分成金属、非金属（不含复材）、复合材料、标准件四大类。以金属为例，将常用材料分为铝合金、钛合金、钢材料，铝合金材料又可细分为常用铝合金材料选用建议，铝合金零件常用热处理工艺选用建议，铝合金零件常见成形方法选用建议，铝合金零件镀层涂层选用建议。

基于以上方法，本文梳理了16份金属材料选用建议，13份非金属材料选用建议，3份复合材料选用建议，23份复合材料选用建议，共计55份；梳理了13份工艺选用建议，具体见图2。其中材料选用建议的编制思路是以材料类别为基础，参考常规工艺方法进行交叉配合构成编制矩阵，主要依据是材料规范、工艺规范、联络工程手册、已发生的制造偏离及型号技术文件等；工艺选用建議的编制思路是在材料（含标准件）选用建议所涉及的常规工艺之外，以编制对应工艺规范的工艺为基础，从通用标准、工艺规范及已处置的制造偏离中归纳总结出其中需要工程人员注意的事项。

2 材料工艺支持库的构建

2.1 材料、工艺选用建议的梳理

材料选用建议编写主要依据：材料规范、工艺规范、联络工程手册以及型号技术文件，通过归纳总结，提炼出联络工程师和设计员需掌握的知识点，以便在处理现场问题时能准确、快速选用合适的材料或标准件。工艺选用建议编写主要依据型号工艺规范（600余份）。通过生产现场跟产、制造偏离处理的经验积累，归纳总结出制造偏离处理中联络工程师和设计员需掌握的工艺知识，指导合理选用工艺规范。表1所示为铝合金材料的选用建议，罗列了常见合金牌号，并给出了各牌号主要的制品形式、合金特点应用区域及该数据的主要来源，来源保证了选用建议的准确性，制品形式、合金特点保证工程人员更快作出准确决策。

2.2 工艺偏离案例的梳理

从研制、批产近十架次的大量的制造偏离中，本文梳理了工艺类偏离（工艺过程参数不符合工艺规范要求）的共25类，包括但不限于如下几类：热处理硬度不合格、保温时间超差、表面处理时缺工艺工序、复材固化温度超差、复材固化保温时间超差、复材固化真空通大气时间超差、涂胶温湿度超差等，具体见图3。每个类型工艺偏离的第一次处置都经过了大量的分析计算讨论等，形成了独特的工程处置思路，以及特殊的材料工艺选择。因此通过本文的梳理及后期的不断完善，必然是型号批生产工作过程中的重要参考，一个新的工程人员碰到类似问题的时候，能够快速参考，借鉴前期经验，保证处置质量。另外，所有选用建议和案例都可以统计查看次数，通过数据分析工程人员需求并做好完善。

2.3 特殊工艺短视频的制作

本文所涉及的民用飞机制造业包含了近600份工艺规范，机体结构某些特殊工艺不仅对于新入职员工甚至对于有一定经验的过程人员也很陌生。对工艺操作的不熟悉也会影响工程人员对可实施性（下转第105页）（上接第121页）等的误判从而引起处置方案的反复。本文利用现在流行的“短视频”技术，深入制造现场，拍摄相关工艺操作过程，并剪辑成“短视频”，目前视频库已经收集拍摄了10部“短视频”，图4展示的是几种标准件的操作方法视频。该视频库能够供工程人员随时调阅查看，让工程人员能够直观更形象地理解工艺过程、熟悉工艺特点，从而保证工程人员对工艺的正确应用。

2.4 平台搭建的技术介绍

平台的功能模块主要包括首页、选用建议、案例库和视频库。首页展示了通知公告及选用建议、案例库和视频库的点击率最高的知识。选用建议、案例库和视频库功能模块分别展示了对应的知识条目。知识条目按层级分类，列表显示基本概要，附件给出详细信息。同时提供知识检索功能，方便用户快速查找所需知识。

平台为管理员提供了友好的后台管理功能，包括首页知识通告的编辑、选用建议、案例库和视频库三个模块中知识的新建、上传、修改、删除和分类等功能，满足知识的持续维护需求，最后开发形成的界面见图5。

电子平台开发基于Java-web开发，系统采用B/S 网络结构模式，即浏览器/服务器模式，以适应企业信息化的要求。开发技术采用当前主流的Jave-Web开发框架J2EE，使用高性能、高安全、易扩展且成熟度高的开源技术搭建MVC 结构的软件框架。其中使用ibatis 作为持久层，使用SpringMVC技术作为逻辑层和业务层的核心，前端使用JSP、BootStrap和jQuery技术构造页面。应用服务器使用Tomcat，数据库使用MySql。

3 结论

本文介绍了基于民用飞机材料、工艺体系构建的制造偏离处置用材料工艺支持库，包括了民机制造偏离特点，偏离处置过程中常用材料、常用工艺的梳理，典型工艺偏离案例的梳理，及特殊工艺的具体操作短视频的制作，基于java-web的平台搭建。该支持库在应用过程中起到了指导工程人员更好选用材料、标准件、工艺规范的作用，并建立了有效渠道收集需求和应用情况以不断优化完善材料工艺支持库平台。

【参考文献】

[1]《飞机设计手册》总编委会. 飞机设计手册第3册：材料 [M].北京：航空工业出版社，1997.

[2]第六四零研究所.麦道联络工程手册[M].航空工业出版社，1997，（8）：1-3.