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54000个结构件43万个标准件20年前我国的飞机是这样造的

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54000个结构件43万个标准件20年前我国的飞机是这样造的详情

  原标题:54000个结构件,43万个标准件,20年前我国的飞机是这样造的!

  飞机制造是一项大工程,数字化能大大提升其效率。早在2000年,我国就“ 创造性地使用了全飞机数字样机的设计制造技术,全机三维数模5万多个结构件、40多万个标准件共形成了37个G的三维模型的数据量。”

  在我社作为合作媒体的第三十三届中国机床工具行业发展论坛暨2021年运营形势研讨会上,专家宁振波作了“航空工业数字化转型风云录”专题报告,今天,我们以宁老的报告为框架,给金粉们梳理国内外航空工业的数字化历程。

  “CATIA之父”弗朗西斯·伯纳德(Francis Bernard),是CATIA软件开发的领导者,也是达索系统的第一任总裁。

  伯纳德于1977年开始开发CATIA ,只有四名软件工程师。1980年,每个人都知道达索航空的 CATIA。这对许多人来说都像是一个奇迹。几分钟之内,你就可以设计一条曲线、一个曲面、一个结构组件,旋转它并切割它,所有这些都是3D的。你可以定位数控机床的切削刀具,沿零件定义其路径并以图形方式模拟加工过程,所有这些都是3D。你可以看到现实,你不需要通过尝试解释绘图来理解它。世界上没有人曾期望过这样的能力,而现在在家里也可以实现。

  波音777被公认为数字化设计的典范,它缩短了研发周期的40%,更好、更快、更符合要求地制造出创新的产品。

  波音从1991年开始决定用全三维的数字化设计工具和方法,来完成新一代的双通道飞机(即波音777)的研制。波音777是世界上第一个采用全数字化的设计手段完成的整机设计。

  该项目的硬件采用了8台大型计算机和3200台UNIX三维CAD工作站,另外还有两万台PC机。大型计算机联网,3200台三维CAD工作站联网,但是两万台PC机绝大部分没有联网。数据传递主要靠软盘完成。采用了800个相互不关联的设计分析仿线个不同的物料明细表(BOM表)。没有基于计算机的大型项目研制就没有大数据。可以说,大数据是从波音777的研制开始的。

  2000年中国的大型运输机仅有14架,运输机严重不足。2008年通过对ARJ21的研制,国内首次建设了一航商飞、一飞院两地、四个主机厂、十九家国外供应商之间异地协同的数字化设计、制造和管理的信息平台。如今的运-20作为国之重器,形成了多个优异中心协同数字化研制模式,已飞出国门,走向世界。

  航空工业在国内较早成功的例子是九十年代末飞豹全数字样机的开发成功,以及所实现的打通设计与制造的一体化解决方案。

  “ 我们创造性地使用了全飞机数字样机的设计制造技术,全机三维数模5万多个结构件、40多万个标准件共形成了37个G的三维模型的数据量,当时还是2000年。”

  2003年:第一飞机研究院成立,西安阎良是总部、上海是分院(即现在的上海飞机设计研究院),两地异地协同研制。实现异地协同设计的需要两个条件:一是产品数字化,二是产品研制过程数字化。

  2019年:深圳民营公司华龙帮助航空工业联合20多个公司实现ARJ21总装线G+数字孪生应用。

  较之ARJ21-700, C919客机研制的协同更广泛,成飞生产机头,西飞生产机身和机翼,洪都集团生产机身,沈飞集团尾段,上飞平尾,哈飞、昌河、航天306所做复合材料构件,还有西子公司,是中国唯一进入大飞机供应链的民营飞机公司。下一步就是研制C929 ,是中国和俄罗斯研制的双通道飞机,类似于波音777/787/空客350型号,都将使用全数字化的研制。

  运-20“一院六厂”DCE协同研制环境,使承担运-20研制的六家工厂最优能力得到有效集成,充分发挥了中航工业多个优异中心(COE)的优势,形成了飞机多厂所一体化研制的新模式,最终实现了整个研制过程中的工程协同、管理协同、沟通协同。这个高度协同的新模式,使得运-20设计周期缩短40%,海量工装得到大幅减少,工艺装备设计周期缩短了40%,生产准备周期缩短了75%,机加零件的数控加工率达到94.6%,数控弯管率达到100%,制造周期至少缩短了30%。

  中国采用了两大研制核心技术:第一是MBD技术;第二是全飞机异地协同制造技术,建立了DCE工作环境。按照军委副主席张又侠的说法,第一次构建了大型复杂产品的现代研制管理体系,整体水平直逼国外先进水平。

  运-20飞机全机数字样机是中国历史最大、零件种类最多的数字样机,全面采用了全三维在线关联设计样机构建技术,是样机实时构建、飞机多专业设计数据全面共享的典范,把中国数字样机设计技术推向了前所未有的高度!

  来源:第33届中国机床工具行业发展论坛暨2021年运营形势研讨会、知识自动化、机工机床世界等返回搜狐,查看更多

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