民用飛機(jī)制造偏離工程處置用材料工藝支持庫的構(gòu)建研究

張臘全　李劍　陳建　馮宇　黃光勝

【摘 要】材料、標(biāo)準(zhǔn)件、工藝的快速、準(zhǔn)確、合理的選用對于提升民用飛機(jī)制造偏離處置準(zhǔn)確性和處置效率至關(guān)重要。本文梳理了偏離處置過程中的常見材料、常見工藝、典型案例等，提煉形成方便易用的材料工藝選用建議、工藝偏離典型案例庫、特殊工藝段視頻，并以材料工藝支持庫的形式提供給工程人員使用，并通過工程人員的使用習(xí)慣、使用反饋不斷優(yōu)化該支持庫，從而達(dá)到提升民機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和制造速度的目的。

【關(guān)鍵詞】材料；標(biāo)準(zhǔn)件；工藝；制造偏離；支持庫

中圖分類號： V25 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）09-0120-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.056

Research on construction of material and process support library used for dealing with civil aircraft manufacturing deviation

ZHANG La-quan LI Jian CHEN Jian FENG Yu HUANG Guang-sheng

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute， Shanghai， 200436， China）

【Abstract】The rapid， accurate and reasonable selection of materials， standard parts and processes is very important for improving the disposal accuracy and disposal efficiency of civil aircraft manufacturing deviation. This paper has combed the common materials， common processes and typical cases during the disposal of manufacturing deviation， and refine the material and process selection suggestions ensure the convenience of use. The material and process selection suggestions， the typical case library of process deviates， special process video， and is provided to engineers for dealing with manufacturing deviation in the form of material & process support library， the material & process support library will continue to be optimized based on feedback of and using habit of engineers， so as to improve the product quality and the manufacturing speed of civil aircraft.

【Key words】Material；Standard parts；Process；Manufacture deviation；Support library

0 前言

航空工業(yè)被譽(yù)為“工業(yè)中的皇冠”，民用飛機(jī)是民用飛機(jī)制造偏離工程處置用材料

工藝支持庫的構(gòu)建研究

張臘全 李 劍 陳 建 馮 宇 黃光勝

（上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，中國 上海 200436）

【摘 要】材料、標(biāo)準(zhǔn)件、工藝的快速、準(zhǔn)確、合理的選用對于提升民用飛機(jī)制造偏離處置準(zhǔn)確性和處置效率至關(guān)重要。本文梳理了偏離處置過程中的常見材料、常見工藝、典型案例等，提煉形成方便易用的材料工藝選用建議、工藝偏離典型案例庫、特殊工藝段視頻，并以材料工藝支持庫的形式提供給工程人員使用，并通過工程人員的使用習(xí)慣、使用反饋不斷優(yōu)化該支持庫，從而達(dá)到提升民機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和制造速度的目的。

【關(guān)鍵詞】材料；標(biāo)準(zhǔn)件；工藝；制造偏離；支持庫

中圖分類號： V25 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）09-0120-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.056

Research on construction of material and process support library used for dealing with civil aircraft manufacturing deviation

ZHANG La-quan LI Jian CHEN Jian FENG Yu HUANG Guang-sheng

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute， Shanghai， 200436， China）

【Abstract】The rapid， accurate and reasonable selection of materials， standard parts and processes is very important for improving the disposal accuracy and disposal efficiency of civil aircraft manufacturing deviation. This paper has combed the common materials， common processes and typical cases during the disposal of manufacturing deviation， and refine the material and process selection suggestions ensure the convenience of use. The material and process selection suggestions， the typical case library of process deviates， special process video， and is provided to engineers for dealing with manufacturing deviation in the form of material & process support library， the material & process support library will continue to be optimized based on feedback of and using habit of engineers， so as to improve the product quality and the manufacturing speed of civil aircraft.

【Key words】Material；Standard parts；Process；Manufacture deviation；Support library度集成高度復(fù)雜的產(chǎn)品。在規(guī)定的時間和成本限制范圍內(nèi)，要制造出百分之百符合工程圖紙和技術(shù)規(guī)范的產(chǎn)品是不可能的。制造誤差、工裝差錯、理解錯誤、不完善的設(shè)計(jì)以及其他種種難以預(yù)見的原因都會造成零部件偏離圖紙和技術(shù)規(guī)范的要求[1]。常駐制造現(xiàn)場的工程人員需要對原設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)，并根據(jù)自己的能力和經(jīng)驗(yàn)對已造偏離的產(chǎn)品進(jìn)行工程處置使其滿足工程要求。

國產(chǎn)某型民機(jī)生產(chǎn)之初，每架飛機(jī)故障拒收高達(dá)1500份，材料代用單高達(dá)350份。另一方面材料和工藝的選擇時設(shè)計(jì)的重要組成部門[2]，某型民機(jī)飛機(jī)使用的材料多達(dá)320項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)件多達(dá)5200余項(xiàng)，工藝規(guī)范600余份。在生產(chǎn)速率加快的同時，制造偏離總量也會非常龐大，如何保證制造偏離處置過程中材料、標(biāo)準(zhǔn)件、工藝得到快速、準(zhǔn)確、合理的選用顯得至關(guān)重要。

本文基于以上需求，研究構(gòu)建基于民用飛機(jī)制造偏離工程處置的材料工藝支持庫，用于指導(dǎo)常駐制造現(xiàn)場的工程人員快速、準(zhǔn)確、合理選用材料和工藝，并為工程人員學(xué)習(xí)材料工藝知識提供一個系統(tǒng)化的知識平臺。

1 材料工藝支持庫框架

為保證材料工藝支持庫比較全面地囊括型號研制生產(chǎn)過程中應(yīng)用的材料及工藝，本文按圖1所示以材料類別進(jìn)行多層級細(xì)分，參考常規(guī)工藝方法進(jìn)行交叉配合編制矩陣，形成材料工藝支持庫框架。按材料分成金屬、非金屬（不含復(fù)材）、復(fù)合材料、標(biāo)準(zhǔn)件四大類。以金屬為例，將常用材料分為鋁合金、鈦合金、鋼材料，鋁合金材料又可細(xì)分為常用鋁合金材料選用建議，鋁合金零件常用熱處理工藝選用建議，鋁合金零件常見成形方法選用建議，鋁合金零件鍍層涂層選用建議。

基于以上方法，本文梳理了16份金屬材料選用建議，13份非金屬材料選用建議，3份復(fù)合材料選用建議，23份復(fù)合材料選用建議，共計(jì)55份；梳理了13份工藝選用建議，具體見圖2。其中材料選用建議的編制思路是以材料類別為基礎(chǔ)，參考常規(guī)工藝方法進(jìn)行交叉配合構(gòu)成編制矩陣，主要依據(jù)是材料規(guī)范、工藝規(guī)范、聯(lián)絡(luò)工程手冊、已發(fā)生的制造偏離及型號技術(shù)文件等；工藝選用建議的編制思路是在材料（含標(biāo)準(zhǔn)件）選用建議所涉及的常規(guī)工藝之外，以編制對應(yīng)工藝規(guī)范的工藝為基礎(chǔ)，從通用標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)范及已處置的制造偏離中歸納總結(jié)出其中需要工程人員注意的事項(xiàng)。

2 材料工藝支持庫的構(gòu)建

2.1 材料、工藝選用建議的梳理

材料選用建議編寫主要依據(jù)：材料規(guī)范、工藝規(guī)范、聯(lián)絡(luò)工程手冊以及型號技術(shù)文件，通過歸納總結(jié)，提煉出聯(lián)絡(luò)工程師和設(shè)計(jì)員需掌握的知識點(diǎn)，以便在處理現(xiàn)場問題時能準(zhǔn)確、快速選用合適的材料或標(biāo)準(zhǔn)件。工藝選用建議編寫主要依據(jù)型號工藝規(guī)范（600余份）。通過生產(chǎn)現(xiàn)場跟產(chǎn)、制造偏離處理的經(jīng)驗(yàn)積累，歸納總結(jié)出制造偏離處理中聯(lián)絡(luò)工程師和設(shè)計(jì)員需掌握的工藝知識，指導(dǎo)合理選用工藝規(guī)范。表1所示為鋁合金材料的選用建議，羅列了常見合金牌號，并給出了各牌號主要的制品形式、合金特點(diǎn)應(yīng)用區(qū)域及該數(shù)據(jù)的主要來源，來源保證了選用建議的準(zhǔn)確性，制品形式、合金特點(diǎn)保證工程人員更快作出準(zhǔn)確決策。

2.2 工藝偏離案例的梳理

從研制、批產(chǎn)近十架次的大量的制造偏離中，本文梳理了工藝類偏離（工藝過程參數(shù)不符合工藝規(guī)范要求）的共25類，包括但不限于如下幾類：熱處理硬度不合格、保溫時間超差、表面處理時缺工藝工序、復(fù)材固化溫度超差、復(fù)材固化保溫時間超差、復(fù)材固化真空通大氣時間超差、涂膠溫濕度超差等，具體見圖3。每個類型工藝偏離的第一次處置都經(jīng)過了大量的分析計(jì)算討論等，形成了獨(dú)特的工程處置思路，以及特殊的材料工藝選擇。因此通過本文的梳理及后期的不斷完善，必然是型號批生產(chǎn)工作過程中的重要參考，一個新的工程人員碰到類似問題的時候，能夠快速參考，借鑒前期經(jīng)驗(yàn)，保證處置質(zhì)量。另外，所有選用建議和案例都可以統(tǒng)計(jì)查看次數(shù)，通過數(shù)據(jù)分析工程人員需求并做好完善。

2.3 特殊工藝短視頻的制作

本文所涉及的民用飛機(jī)制造業(yè)包含了近600份工藝規(guī)范，機(jī)體結(jié)構(gòu)某些特殊工藝不僅對于新入職員工甚至對于有一定經(jīng)驗(yàn)的過程人員也很陌生。對工藝操作的不熟悉也會影響工程人員對可實(shí)施性（下轉(zhuǎn)第105頁）（上接第121頁）等的誤判從而引起處置方案的反復(fù)。本文利用現(xiàn)在流行的“短視頻”技術(shù)，深入制造現(xiàn)場，拍攝相關(guān)工藝操作過程，并剪輯成“短視頻”，目前視頻庫已經(jīng)收集拍攝了10部“短視頻”，圖4展示的是幾種標(biāo)準(zhǔn)件的操作方法視頻。該視頻庫能夠供工程人員隨時調(diào)閱查看，讓工程人員能夠直觀更形象地理解工藝過程、熟悉工藝特點(diǎn)，從而保證工程人員對工藝的正確應(yīng)用。

2.4 平臺搭建的技術(shù)介紹

平臺的功能模塊主要包括首頁、選用建議、案例庫和視頻庫。首頁展示了通知公告及選用建議、案例庫和視頻庫的點(diǎn)擊率最高的知識。選用建議、案例庫和視頻庫功能模塊分別展示了對應(yīng)的知識條目。知識條目按層級分類，列表顯示基本概要，附件給出詳細(xì)信息。同時提供知識檢索功能，方便用戶快速查找所需知識。

平臺為管理員提供了友好的后臺管理功能，包括首頁知識通告的編輯、選用建議、案例庫和視頻庫三個模塊中知識的新建、上傳、修改、刪除和分類等功能，滿足知識的持續(xù)維護(hù)需求，最后開發(fā)形成的界面見圖5。

電子平臺開發(fā)基于Java-web開發(fā)，系統(tǒng)采用B/S 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，即瀏覽器/服務(wù)器模式，以適應(yīng)企業(yè)信息化的要求。開發(fā)技術(shù)采用當(dāng)前主流的Jave-Web開發(fā)框架J2EE，使用高性能、高安全、易擴(kuò)展且成熟度高的開源技術(shù)搭建MVC 結(jié)構(gòu)的軟件框架。其中使用ibatis 作為持久層，使用SpringMVC技術(shù)作為邏輯層和業(yè)務(wù)層的核心，前端使用JSP、BootStrap和jQuery技術(shù)構(gòu)造頁面。應(yīng)用服務(wù)器使用Tomcat，數(shù)據(jù)庫使用MySql。

3 結(jié)論

本文介紹了基于民用飛機(jī)材料、工藝體系構(gòu)建的制造偏離處置用材料工藝支持庫，包括了民機(jī)制造偏離特點(diǎn)，偏離處置過程中常用材料、常用工藝的梳理，典型工藝偏離案例的梳理，及特殊工藝的具體操作短視頻的制作，基于java-web的平臺搭建。該支持庫在應(yīng)用過程中起到了指導(dǎo)工程人員更好選用材料、標(biāo)準(zhǔn)件、工藝規(guī)范的作用，并建立了有效渠道收集需求和應(yīng)用情況以不斷優(yōu)化完善材料工藝支持庫平臺。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊》總編委會. 飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊第3冊：材料 [M].北京：航空工業(yè)出版社，1997.

[2]第六四零研究所.麥道聯(lián)絡(luò)工程手冊[M].航空工業(yè)出版社，1997，（8）：1-3.