协同产品设计组(IPT)在飞机设计中的应用

随着数字化时代制造数据集的应用,大大减少了繁琐的样板加工过程,我们通过采用先进的数控加工技术对零件产品进行数字化加工。目前,数字化时代的进步就在于复杂产品设计简单化,为了更好的把握制造数据集的应用,现代技术正逐步进入协同产品设计时代,即I P T (In tegarted Produ ct Team),意为协同产品设计组,是并行产品定义阶段所采取的联合设计组织形式。
1 波音的并行工程应用情况
波音(Boeing)公司在波音777上全面使用无纸设计制造技术和并行工程的理念,极大地缩短了设计制造周期,减少了工程更改,提高了产品质量,在市场竞争中取得成功。该成功范例对于全球的航空制造企业都具有非常大的示范作用。该公司在777
项目中实施并行工程理念时,成立了238个集成产品开发团队(IPT),有关产品开发过程中产生的所有问题都在IPT内部协商解决。由于制造提前介入设计过程,减少了制造返工和工程更改的数量,保证了产品设计制造的一次成功。
2 IPT的组成及分工
我们不难看出,所谓的IPT就是一个由少量能力互补的人员组成的小组,在这里所有成员被委托以共同的目的、行为目标和工作方法,并相互负责[1]。从而,完成一项甚至是数项大的生产设计任务。其中IPT
主要有四个基本属性:①承担有限的任务;②由具有多种交叉能力的成员组成,其中包括参与产品开发各阶段的核心成员组;③具有可定义和可度量的输出;④有唯一的团队领导。
协同产品设计组的建立不仅仅要求上面这四个基本属性的存在。同样IPT组织规范中最需要解决的问题是成立IPT的动因、团队领导、团队成员及工作过程和方式,以及与成员原来组织单元的关系等。这些是
实际运作过程中必然碰到的问题,我们通过在大量实践经验的基础上,总结并开始逐步的完善规则,以便指导IPT在整个产品开发生命周期中的运作。
3 IPT工作在国内航空制造业的应用
往往对于一种飞机型号的开发,我们需要形成一个IPT体来承担不同部件的开发工作。针对我国航空工业的现实情况,使用IPT进行产品开发的主要目的是为了实现设计到制造的一次成功,而不是飞机开发工作的一次成功。目前,由于技术的限制,IPT在中国目前的引用配套过程并不是完全成熟。
我们现在面临的最大困难和挑战不仅仅是从飞机设计出来到生产出原型机。同样在试验和试飞工作中我们自己的IP T 工作还需要延续相当长的时间,甚至是工作框架还不够完善。因此,在中国航空工业技术相对完善的IP T 生命周期仅到完成设计图纸结束,并不涵盖整个飞机开发的生命周期。尽管这样,
国内基于IP T 的应用也非常广泛,几家大型飞机制造企业联合生产飞机,不但加快了生产进度,更能够增加企业交流,谋求更深层次的发展。
4 模线样板的设计中应用的数据管理系统
相对于IPT而言,应用最广泛的主要就是产品的数据管理PDM系统的应用,即利用这个框架帮助企业实现对产品有关的数据、开发过程以及使用者进行集成与管理,从而更好的实现协同工作的目的,加快工作效率。
在这里,我们着重介绍基于PD M系统下的子系统PLM在模线样板中的应用。相对于当代的中国飞机制造业,仍然保留着对样板和模线的设计与使用,为了能过更好的对其进行合理的管理,一些大型飞机设计企业通过这种PLM(产品生命周期管理系统)提供资料管理、产品结构管理、查
询管理、邮件管理、类型管理、工作流量管理等。
模线样板设计专业设计的产品为样板的工艺图和明胶板模线,传统的样板工艺图是用手工绘制、手工签审,样板工艺图和明胶板模线工人管理。在应用PLM系统后,样板的设计过程完全在系统中进行,同时能过清晰地对数据进行控制和管理,并相应建立与模线样板相关的表单:样板申请单、样板工艺图、零件划线图、样板工艺单、样板更改单、零件划线图更改单等,这些基于PLM系统的数据的管理,减少了大量的冗余信息管理时间。
对于专门的数据管理和模线样板设计的中枢单位的数据工作流程主要有2个。4.1样板或数据集申请单审批流程
①编制:由其发起申请单流程,并设定流程各节点会签人员;②校对:使用单位工艺室主任;③审查:工艺科或冶金科技术员;④设计单位(制造数据中心):数据室主任接到任务后利用“转移接收人”功能将任务“转移”给指定的设计员进行任务的批准或否决;⑤审查并批准;⑥分发:数据中心数据室主任接到任务后利用分发的功能给指定设计员。
4.2样板设计审批流程
①设计:样板设计员根据样板申请单对工程数据集进行模线及样板的设计;②校对:样板校对员;③审校:数据室副主任;④批准:数据室主任;⑤分发:资料室打印工艺图后下工段进行样板的加工。
建立在履行多种任务、行使内部控制的工作团体基础上的企业,经常能够超越以个人、单一任务和受外部控制为基础的组织形式。人们有能力决定自己的行为方法,而且团体内部控制比主管的外部控制更加有效,这就是IPT能产生高质量、高效率的根本原因。但是航空企业IPT目前的运作客观上讲并不完善。有些企业已经实施的联合工作组具有IPT的性质,但仅局限在
①作者简介:段云云(1980年-),女,工程师,本科学位,从事飞机模线样板及制造数据集设计。
协同产品设计组(IPT)在飞机设计中的应用①
段云云
(中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司  辽宁沈阳  110034)
摘 要:数字化时代的进步就在于复杂产品设计简单化,采用先进的数控加工技术对零件产品进行数字化加工可以有效提高生产效率,而协同产品设计组(IPT)可以大大缩短设计与制造的周期,本文主要论述了并行工程在飞机设计中的重要应用。关键词:协同产品设计  数字化  并行工程中图分类号:TH 122文献标识码:A 文章编号:1674-098x(2012)04(a)-0026-02
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较小的范围内产生效益。
5  结语
瓷路因此,针对我国航空企业目前的实际情况,参考目前国际上流行的并行设计理论与方法,创造出适合
悬架设计
我国国情的飞机设计开发组织与运行管理模式,是目前航空业亟待解决的问题。但是我们知道,中国的
进步、飞机的设计是有目共睹的,只要我们
全体40万航空人的不断努力与学习,中国
的飞机制造业一定会蒸蒸日上,成为世界
航空飞机制造企业的佼佼者。
参考文献
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台的关键技术的研究[J].华中理工大学
学报,2000(4).
的线缆,6P航空接头相互连接,线缆长度按需要而定,图像信号和控制信号强度基本不受影响。
3.5图像采集控制端
摄像平台拍摄的视频信号经电缆传输至采集端后分为两路输出,一路接12寸监控屏幕能直接观看到未经压缩的650线高清模拟信号,高清晰度有利于当场对病害进行判别;另一路信号经过压缩处理后变为H.264标清数字信号,接笔记本电脑进行图像录制整理,压缩后的数字信号有利于归档保存。采集端同时也有两路摄像机控制信号,一路用遥控器或手柄操控;另一路在笔记本的图像采集界面上操控,两组视控可独立使用也可同时使用,互不影响,且操控信号采用光电隔离转换提高设备自身安全性。
3.6伸缩手柄
玻璃钢伸缩杆,重量轻,携带方便;收缩时1.2米,展开后6.5米,足够应付中小桥的净空高度。
4 支座观测仪的使用方法
支座观测仪具有良好的机动性和便携性。使用时将摄像平台固定在伸缩手柄上,伸至梁板底部使镜头
与梁体轻轻贴合,静摩擦力会使得摄像平台不产生晃动,由控制端发出信号对摄像机进行焦距调节,即可透过梁板与墩台帽的夹缝对支座的全貌和细部进行检查。当支座处光线较暗或逆光时可打开摄像平台上的照明,若受限于周围地形无法贴近墩台帽时,可预先手动调节光源处的聚焦透镜,使光线聚集从而增加照明距离;摄像平台的视屏信号、控制信号、电源通过传输器经由线缆传输至图像采集端。图像采集端有两路视屏输出,一路接监控屏幕能直接观看到未经压缩的650线高清模拟信号,高清晰度有利于当场对病害进行判断;另一路是转换过的H.264标清数字信号,接笔记本电脑进行图像录制,压缩
过的数字信号有利于归档保存。采集端同
时也有两路摄像机控制信号,一路用遥
控器操作,另一路在笔记本的图像采集
界面上操作,可独立使用也可同时使用。
当检查结束后,收回手柄至最小长度,并
将摄像平台和控制器放回箱内,便于携
带和保管。
天语w680实际使用过程中,该系统需二人配合
进行操作,一名养护员持伸缩手柄,移动摄
像平台使之处于合适的支座观测位置并保
持;一名养护员通过图像采集系统进行观
测并对检查情况进行记录,图2为现场支座
检查的工作照片。
5 支座观测仪的实际应用
本次桥梁支座检查,结合支座观测仪
的制作、改进,前后陆续持续了近二个月
的时间,检查了G2高速广靖段桥梁10座,
除扬州西路小桥上部结构为现浇箱梁+
各具特的民居教学设计板式橡胶支座外,其余均为空心板梁+板
式橡胶支座的形式,共有支座3893个,本
次检查了1854个(部分桥梁墩、柱、梁位于
河道中央,本次检查未租船检查),发现存
在病害的支座360个,约占检查支座的19.
4%。从检查的10座桥梁来看,目前广靖段
橡胶支座病害的表现形式主要为:支座
老化开裂、支座剪切变形、支座脱空等三
种,一些病害严重的支座同时存在二种
或三种病害情况,
6 结语
支座观测仪的开发与应用,使桥梁检
测人员站在桥下即可对桥梁支座与梁板
接触情况进行检查,克服了由于支座处
空间狭小而检查不便的困难,方便了桥
梁支座的检查。实践证明,该种支座观测
仪装置不仅可用于旧桥日常维护检测,
亦可对新建桥梁施工和旧桥加固施工中
的支座进行检查,具有较高的实用和推
广价值。
参考文献灭火器的维修与报废
[1]李云峰,王彤.梁桥板式橡胶支座检查
技术应用研究[J].北方交通,2009(7):
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[2]张家新,贾成,刘宇东.桥梁支座检查中
摄像头的应用与实践[J].吉林交通科
技,2010(3).
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