航空制造业数字化协同技术综述

时间:2021-09-24 04:06 作者:LOL竞猜
本文摘要:作为高端装备制造业的典型代表,航空制造业具备构建与综合化程度低、多元化广域协同范围广等明显特征,必须充分利用先进设备的数字化协同技术,建构多层次、多方位的全价值链协同业务体系和应用于体系。我国航空制造业在全球产业竞争格局大调整、大变革和大发展的历史时期,迫切需要优化产业结构,引人注目核心能力,以守住价值链高端。

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作为高端装备制造业的典型代表,航空制造业具备构建与综合化程度低、多元化广域协同范围广等明显特征,必须充分利用先进设备的数字化协同技术,建构多层次、多方位的全价值链协同业务体系和应用于体系。我国航空制造业在全球产业竞争格局大调整、大变革和大发展的历史时期,迫切需要优化产业结构,引人注目核心能力,以守住价值链高端。在此背景下,有适当面向企业业务转型升级的总体目标,从全生命周期产业链、末端到末端价值链等多个角度,新的辨别飞机工程研制与服务确保的协同业务模型体系,并引进新的信息化技术和先进设备管理思想,建构数字化协同的先进设备协同应用于体系,推展飞机研发、生产、服务确保的业务模式变革,提高核心竞争力。  国内外现状  1 国外情况  计算机反对的协同工作(Computer Supported Cooperative Work,全称CSCW)的思想是1984 年由Grief 和Cashman明确提出的,其目的是建构一个计算机承托下的虚拟世界分享环境,使产于在异地的人员需要基于该环境展开较慢、高效的协同工作[1]。

欧美等发达国家对CSCW 的研究和应用于高度重视,并且通过政府、机构和大公司的资助, 反对科研院校展开了大量面向工程实际的协同技术研究工作。如欧洲的Esprit II 计划中的Euro-CoOp 项目[2] 就是为了研发能反对分布式协同的系统,并将其应用于大型的工程项目。

Stanford 大学牵头Lockheed、EIT 及HP 展开的PACT 项目[3] 用作研究大规模、分布式并行工程系统,重点研究分布式协同设计的问题。由APAR SISTO 资助Stanford 大学CDR、EIT 及SIMA 合作开发的SHARE 项目[4] 反对Internet 网上的设计小组展开实时的产品设计。  随着欧美高端制造业企业争相使用全球化战略,大大优化产业结构,并通过产业链的分散化协同构建优势互补,从工业化市场需求层面大大推展了协同技术的发展和工程化应用于,构成了大量数字化协同的顺利案例和最佳实践中。

如Airbus 的ENHANCE、VIVACE 项目[5],以及Airbus 集团(原EADS 集团)发动的PHENIX 项目[6],并基于这些项目建构了A380/A350/A400M 等型号的PLM 协同平台。Boeing、Lockheed Martin、Raytheon、NASA、Thales 等公司也通过实行PLM 协同平台前进了其业务变革和转型工作。下文以Airbus 集团为事例展开解释。

  在全球化战略提示下,Airbus 集团的业务模式由Build to Print(来图加工模式)向Integrators(集成商模式)切换,即只注目顶层设计及构建、客户服务、适航证等核心业务,挤压非核心业务,将70% 以上的零部件分包给RSP(风险共计担供应商)和二级、三级供应商。为了适应环境该业务模式,Airbus 集团在2007 年实行了PHENIX 等项目,以前进PLM 等信息化平台在三大子公司和拓展企业(EE)范围内的应用于、工具及流程的统一。基于该项目,Airbus 集团面向产品仅有生命周期建构了市场营销、研发、生产、客户服务的一体化应用于体系。

该应用于体系通过xBOM 构建单一数据源管理和全生命周期构型管理,通过建构面向全球的协同环境构建EE(ExtendedEnterprise)的广域协同,以承托空客内部以及17000 多名供应商之间的协同研发,确保了A380/A350 XWB等型号研制的顺利。  在Airbus集团的业务转型过程中,其90 年代专门正式成立的ACE (Airbus Concurrent Engineering)部门特别强调将业务与新的管理理念和PLM 等信息化工具紧密结合,大大优化的组织结构、业务流程、标准体系及应用于工具,将传统的串行研制模式改变为并行工程研制模式,并在A380、C295、A400M 和A350 等型号的研制中顺利地展开了应用于,大大提高了协同效率,延长了研制周期。在A320neo新型号研制中,ACE 又明确提出了协同工程[7](CollaborativeEngineering)的新研制模式。

在并行工程模式中,功能设计(Functional Design)与生产工艺设计(Industrial Design)虽然不存在分段,但是依然是两个有所不同团队、有所不同业务流程,设计交付给DMU 之后,工艺依然必须展开切换工作。在协同工程模式中,功能设计与生产工艺设计的业务和的组织几乎融合,使用统一的设计流程,并将一个统一的iDMU(Industrial DMU)交付给生产继续执行环节(MES/ ERP)。生产继续执行环节的超差背离将对系统至iDMU,构成As-Built(单架次实例化DMU)。

传统模式、并行工程及协同工程的差异性较为闻表格1[7]。    2 国内情况  国内制造业从20 世纪70 年代开始应用于数字化技术,经过近30 年的希望获得了明显效益,在产品设计、生产、管理的各个环节已广泛应用数字化技术,各种诸如CAD、CAPP、CAM、PDM 和ERP 等单项技术与系统的应用于较为普及,产品研制周期显著延长,设计生产质量明显提升。

面临市场与研制的全球一体化趋势,我国的航空制造业从原本一厂一所的独立国家研制模式向多厂所牵头研制甚至国际合作研制的模式改变。利用大飞机等根本性工程项目,中航工业第一飞机设计研究院、中国商飞等单位争相积极开展了分布式数字化协同研制平台的建设[8],型号研制中的多家参研单位可以基于该协同虚拟世界工作环境积极开展协同工作、数据共享、构型状态管理和掌控等,以避免多家参研单位的地域障碍,提升协同效率,保证了型号研制的顺利。


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