新舟700中国新一代支线客机即将到来

2019-09-09 06:45:39 环球飞行 2019年6期

杨国荣

2019年5月29日,新舟了00飞机研制批1000l架静力试验机中机身大部件完成制造,并顺利下线,达到提交主制造商接收检查状态。这意味着,新舟700进入到主要部件交付阶段,中国新一代支线客机,即将到来。

作为中国航空工业全新研制的新一代涡桨支线飞机,我国“两干两支”民机发展战略布局中“涡桨支线飞机”的代表产品,新舟700飞机定位于800千米以内短程支线运输市场,最大时速可达637km/h,适合在高温和高原以及短距离跑道和复杂环境下飞行,相对于同等其他类的客机来说,新舟700的耗油量、运行成本、维修成本都要要低。以其在涡桨支线飞机中独创的电传操纵技术、全新的气动设计和优越的综合性能,新舟700受到国内外市场和行业关注,目前已与11家用户签订了285架订单。

新舟700大部件下线

2019年年初,新舟700飞机的项目详细设计阶段工作已经通过专家评审,项目研制工作全面转入生产试制与验证阶段。5月29日,新舟700飞机研制批1000l架静力试验机中机身大部件完成制造,并顺利下线,达到提交主制造商接收检查状态。

此次下架的中机身大部件是新舟700飞机首个总装下线的大部件,是研制进程的重要里程碑。它标志着项目研制进入到主要部件交付阶段,是保证新舟700飞机今年整机总装下线的重要节点。预计,首架机将于2019年9月总装下线,并开展首飞准备工作。

新舟700项目从研发开始,一直秉承高质量、高标准的理念,在工装设计与制造、零件制造与部件装配过程中,均以数字化传递和测量为基础。本次下线的中机身部件,其壁板组件采用先进的自动钻技术,装配使用机电一体化工装,装配全程使用数字化测量,有力的保证了产品高质量交付。

自新舟700项目正式立项启动以来,历经了联合概念定义(JCDP)、联合定义(JDP)和详细设计阶段。2018年,随着整机详细设计结构数模全部发放完成,新舟700飞机已经逐步开始全面试制工作。

2019年2月,新舟700飞机通过详细设计评审,项目全面转入生产试制与验证阶段,也进入了研制与交付工作的攻坚期。中机身交付后,各机体结构研制单位将戮力同心、齐头并进,陆续完成机翼翼盒、机身前段、机身后段、垂平尾、起落架等大部件交付,为全年研制目标的实现而争分夺秒。

新舟700飞机作为“新舟”系列飞机的全新型号,凝聚了“新舟”飞机投入民航运输市场20年来积累的丰富经验和全球最先进的支线飞机制造技术,力争成为引领涡桨支线飞机市场革新的新一代高性能产品。

新舟700飞机项目使中国航空工业在民机产业的技术研发、项目管理、成本控制、适航取证、市场开拓、客户服务及全产业链融合等方面的能力获得全面提升,同时也是中国航空工业巩固和扩大市场份额,实现成为涡桨支线飞机主流供应商愿景的主打产品。

以数据为中心构建协同开发云平台

作为技术密集、资金密集的大型制造业代表,新舟700飞机已经进入新阶段,面临与先进信息技术、组织管理、材料应用等技术融合应用发展的突破,因此需要创新制造技术,构建多层次、多方位的广域全价值链协同业务体系和应用体系,以加快推动民机制造业转型升级,实现航空工业系列化发展涡桨支线飞机的战略目标。

數字化制造是实现智能制造的基础,而制造数据是基础中的基础。民机制造过程中面临的一个很大困难就是全业务全流程数据的生成和管控,传统串行研制工作模式导致工程更改响应周期长,数据到制造执行端的发布和传输效率低,容易影响研发效率,导致项目拖延。

新舟700飞机面临的市场化程度高,涉及的国内外企业部门多,需要主制造商统筹优化各种制造资源,实现主设计商、主制造商、供应商、专业化生产单位和航空公司单位之间的高度协调。因此,新舟700采用基于系统工程的数据统一架构,将研发、采购、制造、客服融为一体,面向飞机全生命周期构型管理要求,构建了一个一体化的协同研制环境,形成以xBOM衍变为核心的统一数据源中心。

围绕飞机设计、制造、服务全流程,设计工艺并行数据管理方案、三维工艺设计管理方案、制造构型管理方案、厂际交付规范管理方案、工程更改贯彻管理方案、制造供应商协同管理方案等需求,将协同研制环境与核心制造执行软件ERP、DELMIA内部应用平台、MAGIC外部协同平台进行数据集成和接口开发,最终构建成全机制造工业协同研制平台,使得新舟700飞机的制造突破了时间、空间、地域的限制,保障了全行业优势资源“异地协同一联合制造”模式的成功应用。

未来,随着组织架构与产业发展模式的变化,新舟700飞机将通过公有云服务器完成数据的复制迁移,实现基于云端的异地制造数据协同支持服务。

以模块化为中心开展三维工艺设计与规划

模块化是实现智能工厂下规模化生产和客户需求个性化定制的前提条件,在全生命周期价值链端到端的协同体系中贯彻模块化思想,其优点包括:可以提高产品数据重用性,快速推出适应客户需要的系列化和个性化产品;实现产品结构扁平化,可以简化工程管理和构型管理,提高制造过程数据管理的准确度:采用先进的模块化生产和装配模式,缩短交付周期:利于产品交付后维修和客户增值服务:利于行业合作伙伴的接口联合定义和合作研制机制。模块化应用主要包括模块化生产、模块化选装选配、模块化交付、模块化维修、模块化技术协调等,为了提升制造阶段业务工作的协同效率,确保民机制造的关联性和符合性,赋能新舟700制造模块化,实现设计与制造的模块化统一管理是重要的基础保障。

传统的二维装配工艺设计是在设计基础上的转换,无法直接利用产品三维模型及其工程信息,制造协同性差。在基于MBD的产品研制模式下,采用DELMIA仿真软件可以实现设计与制造模型的上下关联与互动,并且其数字制造解决方案可以使制造部门在确定任何实际材料和机器之前进行虚拟演示。因此在新舟700制造规划和准备阶段,充分运用DELMIA三维仿真的工艺验证手段进行工艺装配流程设计仿真和装配站位规划,大大提高了装配工艺规划的合理性和指令执行的可操作性。

在制造过程中如何更好地保证制造符合性,满足适航审定要求是制造必须考虑的重要问题。以往飞机装配顶层工艺设计方法是基于设计构型EBOM重构工艺构型PBOM,但是由于飞机有几万个零组件,数量巨大,这种方法一个很大的缺点是重构后PBOM与设计EBOM的一致性难以保证,极大地影响了产品质量和研制周期。基于产品模块化数据管理思想,新舟700研究采用了基于构型的消耗式制造工艺指令规划方法,具体来说就是在工艺设计过程中,以设计模块为基础,根据装配方案以及制造分工,进行顶层装配结构树搭建,以单一设计数据为依据,直接对设计数据EBOM进行消耗式分配进行装配指令编制,并对装配工艺设计形成的工艺配套表和设计数据EBOM的符合性进行校验,保证工艺数据与设计数据的一致性,从而实现了基于模块的一体化构型管理和面向制造的设计工艺高度并行研制机制,以及面向客户的数据精准传递、高效服务。

智能制造使能技术的应用必将变革传统飞机研制思想,催生新一代涡桨支线客机制造的新业态和新模式,我们要做的就是抓住这一重要战略机遇。