西飛：引領航空制造數字化轉型

姜紅德

航空工業是高技術產業，在飛機研制中，數字化技術已不再是一種輔助工具，而是必備的基本手段，在航空先進制造技術領域內，無一例外地都是在不同程度上與信息技術的融合與集成。西安飛機工業（集團）有限責任公司（以下簡稱西飛公司）選擇通過實施信息化戰略，以現代信息技術為技術基礎，以信息資源為戰略資源，提高了其在航空制造行業的核心競爭力。

完成信息化改造

西飛公司是中航工業下屬的集設計、制造、生產一體化大型航空工業企業，是國家大中型軍、民用飛機的研制生產基地。在早期的信息化建設過程中，公司完成策劃和組織實施了六項信息化工程：信息化基礎環境改造與建設工程、以PDM為核心的飛機數字化設計制造系統建設與應用工程、ERP系統的實施工程、供應鏈管理系統建設工程、客戶關系管理系統建設工程、辦公自動化系統建設工程等。到目前為止，完全實現了公司規劃的既定目標。

據原西飛集團副總工程師、現任陜西省國防科技工業信息化協會理事長王澤玉介紹，飛機制造企業目前仍面臨一系列的現實問題：市場競爭白熱化，產品的研制和生產的周期要求越來越短，質量要求越來越高，而成本要求越來越低，服務要求越來越完善；客戶個性化需求引發產品科研生產由單一品種轉向多品種、多構型、小批量混線生產，剛性的生產線越來越不適應新的形勢；高速發展的先進生產力引發科研生產管理模式、流程、組織發生巨大變革。

面對上述多方面的挑戰，西飛公司在飛機的研制過程中，廣泛采用了數字化設計、輔助分析計算、構型管理、產品數據管理、數字仿真等先進技術，并初步建立了數字化設計環境和較完善的數字化設計應用標準體系，指導和規范數字化設計。

西飛在飛機研制中全面采用了三維數字化設計制造技術，應用統一的基于CATIA的設計制造環境，完成了各種新型號的數字化設計與裝配，同時軟件也全面應用在工裝設計制造及數控加工等各方面，另外在數控加工中選用了VERICUT軟件進行數控模擬仿真。

同時西飛公司結合型號研制的需要，投入資金進行了信息化基礎環境建設，配置了齊全的各類服務器，建立了覆蓋公司科研、生產和管理主要業務部門的企業千兆園區網，園區網和國際互聯網物理分離，形成了能支持異地協同設計制造和綜合管理信息共享的網絡平臺。

通過多年信息化建設，如今西飛公司已經擁有兩套完全物理隔離的網絡系統一西飛Internet和西飛園區網。整個網絡系統光纖鋪設長度50余公里，網絡覆蓋公司廠區各個角落。

構建管理數據化平臺

飛機研制開發過程中存在著大量的協同工作模式。這同協同的業務管理模式貫穿在產品的整個生命周期過程中。在西飛的構型協同中，主要管理的數據是制造數據集，這些數據是生產制造、產品支援等后續階段開展工作的基礎和依據。因而對于制造構型數據的有效管理就顯得尤為重要。

此外飛機研制過程中涉及到的構型管理信息包括產品、系統、部件、零件以及各種類型的構型文件，這些數據對象需要在飛機的整個生命周期中維護其統一的編號，以便進行唯一的標識，并需要能夠支持數據對象的版本歷史。

在院廠協同環境中，制造階段的主要管理工作將在西飛的Windchill系統中完成。為縮短產品研發周期，減少可能產生變更的次數，需要西飛和一飛院等單位人員協同工作，實現異地數據的共享和瀏覽。數據的共享并不是將系統中所有的數據共享，瀏覽也不是瀏覽系統中的所有數據。需要共享的數據一定是雙方經過協商確定下來的數據，并且對這些數據需要分門別類地進行管理，使真正需要它的人能夠訪問它。

飛機研制生產過程進行到各個階段時，西飛需要接收來自設計院新產生或更改的數據，以作為西飛各業務單位工作的參考和依據。同時西飛與其它合作伙伴和分承包商之間，也將會有數據的發放和接收工作。例如，一飛院的設計數據產生以后，需要發放到西飛，作為其制造的依據。

在整個發放接收過程中，必須確保發放接收雙方數據的一致性、完整性、可追溯性，以及滿足流程受控和規范化的要求。因此，需要在西飛構建數據的發放和接收機制，實現數據的有效傳遞和同步。

西飛通過會議模式，可以邀請異地的其他人員加入會話。在討論過程中，成員可以對模型進行批注、剖切、測量、旋轉平移等操作，所有參加討論的其他人員都可以同步查看到操作過程。

實現技術創新

據西飛相關負責人介紹，在多項目并行協同數字化平臺建設中，實現了以下主要技術創新點和技術進步點：建立了飛機產品生命周期中單一產品數據源管理體系和平臺，實現了產品數據源從多數據源向單一數據源的轉變；實現了飛機研發的信息集成、過程集成、應用集成、系統集成；基于多項目并行協同數字化平臺的電子樣機管理，實現了各機型統一的有效性管理，使技術狀態管理由傳統的事后統計管理向過程管理的變革。

多項目并行協同數字化平臺是管理產品數據和產品開發過程的工具。它使得正確的數據、在正確的時間、傳輸給正確的人、進行正確的操作。多項目并行協同數字化平臺也是產品開發過程的知識系統，這些知識包括產品結構、過程、存取/變更管理規則等。保證數據的唯一性是多項目并行協同數字化平臺系統擅長解決的問題，系統模型一旦建立，模型數據、屬性數據、控制數據進入系統后，經過發布，整個系統將嚴格受到控制。

各類報表的生成大大地減輕了技術人員的勞動強度，提高了工作效率和效益，提高了工作質量。例如就裝機零件清冊一項，過去十幾個設計員要化3～4個月的時間進行統計編制，而且還不能保證準確，使用該課題開發的報表功能只要用十幾分鐘時間就可以生成完整準確的清冊。

飛機的研制過程是一個復雜的系統工程，主要經過方案設計階段、工程研制階段、生產階段及使用階段，即從產品研發到產品報廢的全生命周期。隨著飛機的復雜程度越來越高，利用計算機信息技術、CAD/CAM技術、并行工程等新技術成果，全面推行數字化設計，可以最大限度地優化研制流程、提高研制質量、縮短研制周期、降低研制成本。