航空发动机生产过程设计制造协同研究与应用

黄猛 空装驻沈阳地区第二代表室

耿君 空装驻沈阳地区第二代表室

於琦 沈阳黎明航空发动机有限责任公司

引言：对于航空发电机的科研生产来说，其具有产品结构复杂、型号多样且研制周期长和技术密集的特点。在航空发动机生产的现场中经常会有多个型号的混线生产，具有比较高的生产难度，同时还会有多种技术文件需要落实，因此需要对并行协同研究的流程进行关注，通过这样的方式来提升设计质量，降低研制的成本，更好地促进航空发动机行业的发展和进步。

一、航空发动机设计制造协同研究的背景

受到历史发动机型号研制经验的影响，导致我国的发动机型号在很长的一段实践中，都采用的是串行研制和生产的模式，整体的协同效率和并行速度都比较低，给发动机产品的研制周期质量以及成本都带来了很大的影响。在经过一定的实践可以看出，采用传统的串行研制模式容易出现设计和工艺人员之间的技术交接工作不够充分的现象，会让研制工作出现反复的问题，这些无形当中也加大了研制成本和周期。打破原有的串行研制模式，加快图纸设计和技术文件编写的同时，使用分阶段的方式向制造预发设计数据，让制造可以并行进入到发动机设计环节当中，然后与设计预发数据进行结合，同步的开展初步工艺设计和毛料准备等生产工作，通过采用这种并行工程的方式，来进一步的促进设计制造协同的发展，对发动机研制的周期进行缩短。

二、航空发动机设计制造协同的研究

对航空发动机研制过程中的时间数据进行分析就可以看出，原有的串行设计阶段和生产阶段的占用时间都比较长，会给整个研制周期都产生很大的制约。想要对设计制造协同工作的顺利实施进行保证，就需要对M1-M3阶段定义进行关注，与设计师的预发图纸和技术文件数据进行结合，对各个阶段的数据用途进行明确。

（一）设计制造协同工作研究

要对设计单位的M1、M2、M3阶段数据和相关的技术文件所包含的具体信息进行有效的明确，相关的制造单位需要将设计师单位各个阶段预发的设计图纸和技术文件信息进行积极的参照，然后对相应的工艺审查和材料以及工艺的识别进行关注，做好后续工作的开展，进一步的明确设计制造协同过程中的生产准备工作的开展效果。

（二）设计制造协同工作特点

1.设计制造交叉衔接。制造提前并行介入型号设计过程，同时要积极的开展相应的技术交底及生产准备，能够将过去设计、制造之间的独立活动进行有机衔接，从而实现更好的生产。2.数据分批传递。对于串行的研制流程来说，其中的设计数据传递都是大量的设计集齐之后进行一次性的传递，这样不仅很容易造成大量的时间浪费，在进行数据集中处理的时候还容易导致制造单位出现应接不暇的现象，会直接的影响到工艺审查和技术交底的质量。在设计制造协同开发和制造的过程中，相关的设计数据可以实现灵活的传递，不仅可以随活动分批传递，还即时、单点的传递，可以让设计过程中的时间得到叠加使用，同时也能让制作单位的数据处理更加精准，让数据处理的能力可以得到有效的提升。3.高效的团队。对于发动机产品的研发来说，它的生产工作涉及到所有的职能部门，只有成立起设计制造协同的高效团队，将各个单位和部门之间的壁垒进行打破，才能对发动机产品研制中的设计与制造的技术交底难度进行有效的降低，进而实现更好的生产效果。

三、航空发动机设计制造的应用实践

（一）设计制造协同流程实践

要对M1至M3阶段制造协同流程进行构建，对各个阶段协同工作的主要技术要求进行关注，然后按照设计预发的数据来分阶段的开展技术交流和技术准备的工作。

1.M1阶段协同流程应用实践。对设计多提供的M1阶段型号产品数据进行参照，通过提前启动原材料采购的工作的方式，在图纸设计的阶段就做好零部件和锻件的梳理和确定，提前做好毛料的准备工作。2.M2阶段协同流程应用实践。对设计所提供的M2阶段型号的产品数据进行参照，提前两个月的时间来对生产准备版工艺规程进行编制。在对发动机外部管路进行设计的过程中，设计制造的双方需要对管路的技术交底工作进行充分的关注，对发动机管路的弯曲半径进行明确，尽可能的节省成本。3.生产过程中的设计制造融合。在M1—M3阶段要开展多次工艺设计迭代，对于工艺无法实现的结构要进行关注，一般是要对其他相近机型的相近结构进行借鉴，然后对设计数据进行优化处理，针对设计来进行条件的补充，做好工艺设计的不断优化。

（二）设计制造协同管理的成效

通过对具体型号的发动机设计制造协同型号的研制进行实践，已经逐渐的形成了一套较为完善的制造协同流程和制度，也逐渐完成了从成批设计数据到分批甚至是单点数据即时处理的变化，初步完成了对于设计制造协同信息化沟通平台的搭建过程。

结语：综上所述，在航空发动机生产的过程中，采用并行的设计制造协同方案可以让每个阶段的设计制造得到并行发展，还能实现内部的迭代发展，可以让发动机研发设计生产的周期得到有效的压缩。再加上受到协同工作方式和评审控制机制的改进，让设计和制造得到交互性的发展，可以实现对效率的有效提升，对于以往研发中因为沟通不畅而导致的产品设计质量不高的情况，可以进行一定的改善。随着产品设计反复的减少，资源浪费的现象得到改善，整个研发周期的成本也得到降低。整体来说，对于航空发动机的生产和发展具有重要的促进性作用。