民用飛機制造偏離工程處置用材料工藝支持庫的構建研究

張臘全　李劍　陳建　馮宇　黃光勝

【摘 要】材料、標準件、工藝的快速、準確、合理的選用對于提升民用飛機制造偏離處置準確性和處置效率至關重要。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慣、使用反饋不斷優化該支持庫，從而達到提升民機產品質量和制造速度的目的。

【關鍵詞】材料；標準件；工藝；制造偏離；支持庫

中圖分類號： V25 文獻標識碼： 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

航空工業被譽為“工業中的皇冠”，民用飛機是民用飛機制造偏離工程處置用材料

工藝支持庫的構建研究

張臘全 李 劍 陳 建 馮 宇 黃光勝

（上海飛機設計研究院，中國 上海 200436）

【摘 要】材料、標準件、工藝的快速、準確、合理的選用對于提升民用飛機制造偏離處置準確性和處置效率至關重要。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慣、使用反饋不斷優化該支持庫，從而達到提升民機產品質量和制造速度的目的。

【關鍵詞】材料；標準件；工藝；制造偏離；支持庫

中圖分類號： V25 文獻標識碼： 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度集成高度復雜的產品。在規定的時間和成本限制范圍內，要制造出百分之百符合工程圖紙和技術規范的產品是不可能的。制造誤差、工裝差錯、理解錯誤、不完善的設計以及其他種種難以預見的原因都會造成零部件偏離圖紙和技術規范的要求[1]。常駐制造現場的工程人員需要對原設計負責，并根據自己的能力和經驗對已造偏離的產品進行工程處置使其滿足工程要求。

國產某型民機生產之初，每架飛機故障拒收高達1500份，材料代用單高達350份。另一方面材料和工藝的選擇時設計的重要組成部門[2]，某型民機飛機使用的材料多達320項，標準件多達5200余項，工藝規范600余份。在生產速率加快的同時，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、標準件、工藝得到快速、準確、合理的選用顯得至關重要。

本文基于以上需求，研究構建基于民用飛機制造偏離工程處置的材料工藝支持庫，用于指導常駐制造現場的工程人員快速、準確、合理選用材料和工藝，并為工程人員學習材料工藝知識提供一個系統化的知識平臺。

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過程中應用的材料及工藝，本文按圖1所示以材料類別進行多層級細分，參考常規工藝方法進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（不含復材）、復合材料、標準件四大類。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份復合材料選用建議，23份復合材料選用建議，共計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，參考常規工藝方法進行交叉配合構成編制矩陣，主要依據是材料規范、工藝規范、聯絡工程手冊、已發生的制造偏離及型號技術文件等；工藝選用建議的編制思路是在材料（含標準件）選用建議所涉及的常規工藝之外，以編制對應工藝規范的工藝為基礎，從通用標準、工藝規范及已處置的制造偏離中歸納總結出其中需要工程人員注意的事項。

2 材料工藝支持庫的構建

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：材料規范、工藝規范、聯絡工程手冊以及型號技術文件，通過歸納總結，提煉出聯絡工程師和設計員需掌握的知識點，以便在處理現場問題時能準確、快速選用合適的材料或標準件。工藝選用建議編寫主要依據型號工藝規范（600余份）。通過生產現場跟產、制造偏離處理的經驗積累，歸納總結出制造偏離處理中聯絡工程師和設計員需掌握的工藝知識，指導合理選用工藝規范。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、合金特點應用區域及該數據的主要來源，來源保證了選用建議的準確性，制品形式、合金特點保證工程人員更快作出準確決策。

2.2 工藝偏離案例的梳理

從研制、批產近十架次的大量的制造偏離中，本文梳理了工藝類偏離（工藝過程參數不符合工藝規范要求）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、復材固化溫度超差、復材固化保溫時間超差、復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過了大量的分析計算討論等，形成了獨特的工程處置思路，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，借鑒前期經驗，保證處置質量。另外，所有選用建議和案例都可以統計查看次數，通過數據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制造業包含了近600份工藝規范，機體結構某些特殊工藝不僅對于新入職員工甚至對于有一定經驗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施性（下轉第105頁）（上接第121頁）等的誤判從而引起處置方案的反復。本文利用現在流行的“短視頻”技術，深入制造現場，拍攝相關工藝操作過程，并剪輯成“短視頻”，目前視頻庫已經收集拍攝了10部“短視頻”，圖4展示的是幾種標準件的操作方法視頻。該視頻庫能夠供工程人員隨時調閱查看，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，從而保證工程人員對工藝的正確應用。

2.4 平臺搭建的技術介紹

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，滿足知識的持續維護需求，最后開發形成的界面見圖5。

電子平臺開發基于Java-web開發，系統采用B/S 網絡結構模式，即瀏覽器/服務器模式，以適應企業信息化的要求。開發技術采用當前主流的Jave-Web開發框架J2EE，使用高性能、高安全、易擴展且成熟度高的開源技術搭建MVC 結構的軟件框架。其中使用ibatis 作為持久層，使用SpringMVC技術作為邏輯層和業務層的核心，前端使用JSP、BootStrap和jQuery技術構造頁面。應用服務器使用Tomcat，數據庫使用MySql。

3 結論

本文介紹了基于民用飛機材料、工藝體系構建的制造偏離處置用材料工藝支持庫，包括了民機制造偏離特點，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。該支持庫在應用過程中起到了指導工程人員更好選用材料、標準件、工藝規范的作用，并建立了有效渠道收集需求和應用情況以不斷優化完善材料工藝支持庫平臺。

【參考文獻】

[1]《飛機設計手冊》總編委會. 飛機設計手冊第3冊：材料 [M].北京：航空工業出版社，1997.

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