全三維研制技術(shù)推動(dòng)飛機(jī)研制體系變革

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1、 全三維研制技術(shù)推動(dòng)飛機(jī)研制體系變革 觀全球飛機(jī)研制，數(shù)字化技術(shù)已成為各大飛機(jī)公司提升企業(yè)研發(fā)效能，優(yōu)化企業(yè)研制流程，提升企業(yè)創(chuàng)新能力的有效工具。近年來(lái)，國(guó)際聞名航空公司在大型軍民用飛機(jī)的研制中，充分利用數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新研制模式來(lái)改變飛機(jī)研制方法，并把數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用貫穿于飛機(jī)研制的全生命周期中，這在空客 A380 客機(jī)和波音 787 客機(jī)的研制中體現(xiàn)得尤為突出。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用能力已成為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，是企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新進(jìn)展的最有力工具。我國(guó)航空工業(yè)在多年的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展方面一直緊追國(guó)際聞名航空標(biāo)桿企業(yè)，逐步形成了適合我國(guó)飛機(jī)數(shù)字化研制的應(yīng)用體系，在多個(gè)重點(diǎn)型號(hào)研制中發(fā)揮

2、了重要作用，有效提升了飛機(jī)研制的效率和質(zhì)量。 中航工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱一飛院）是我國(guó)航空工業(yè)大型飛機(jī)的研究單位，在多年的進(jìn)展中一直把數(shù)字化技術(shù)作為優(yōu)化研究院業(yè)務(wù)流程、提升研究院核心競(jìng)爭(zhēng)力的有力工具。在多個(gè)型號(hào)研制中，緊貼型號(hào)研制需求，持續(xù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，按照“一個(gè)型號(hào)上一個(gè)臺(tái)階”的進(jìn)展思路，確定每一個(gè)型號(hào)的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)，持續(xù)進(jìn)展與飛機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程相融合的飛機(jī)研制數(shù)字化平臺(tái)，通過(guò)技術(shù)手段的持續(xù)創(chuàng)新，推動(dòng)各重點(diǎn)型號(hào)的快速研制。一飛院的數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)走過(guò)了全機(jī)數(shù)字樣機(jī)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)治 理、跨地域并行設(shè)計(jì)、基于 MBD 的全三維關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)及并行協(xié)同研制的 4 個(gè)時(shí)期，

3、實(shí)現(xiàn)了甩圖版、甩圖紙和全三維關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的 3 個(gè)技術(shù)跨過(guò)，確保 所承擔(dān)的每一個(gè)重點(diǎn)型號(hào)研制任務(wù)按節(jié)點(diǎn)高質(zhì)量完成。目前，基于 MBD 的全三維研制技術(shù)、關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)、并行協(xié)同研制技術(shù)等已在型號(hào)中得到全面應(yīng)用，推動(dòng)了所承擔(dān)飛機(jī)型號(hào)的快速研制。 全三維研制技術(shù) 三維技術(shù)在十幾年前就差不多顯現(xiàn)同時(shí)得到應(yīng)用，但真正能貫穿全生命周期的全三維技術(shù)則在近幾年剛剛開(kāi)始并在國(guó)內(nèi)得到規(guī)模化應(yīng)用，其典型特點(diǎn)是基于模型的定義技術(shù)（ Model Based Definition ，MBD) 。 在傳統(tǒng)的三維技術(shù)中，由于受技術(shù)的限制，

4、工程技術(shù)人員所建立的產(chǎn)品數(shù)字模型僅是三維幾何模型，而尺寸和公差標(biāo)注、表面處理方法、熱處理方法等工藝信息還在二維圖紙上標(biāo)識(shí)，制造工藝設(shè)計(jì)人員也無(wú)法依據(jù)三維模型描述工藝過(guò)程、裝配過(guò)程、檢驗(yàn)過(guò)程及制造過(guò)程所需的信息。 這就使得在制造環(huán)節(jié)仍要以二維圖紙作為制造依據(jù)，盡管大量的數(shù)控件可直截了當(dāng)通過(guò)三維模型驅(qū)動(dòng)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行加工，但整體的制造體系仍為傳統(tǒng)的基于二維的體系，研制方式并沒(méi)有從全然上發(fā)生變化，也未真正建立和形成全三維的研制體系。三維設(shè)計(jì)技術(shù)在這一時(shí)期要緊在設(shè)計(jì)部門(mén)得到規(guī)?；瘧?yīng)用，但并沒(méi)有真正貫穿飛機(jī)研制的全生命周期。 1997 年，美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)開(kāi)始

5、進(jìn)行有關(guān) MBD 標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定工作，并于 2003 年形成了美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“ Y14.41 DIGITALPRODUCTDE FINITION DATAPRACTICES ”（數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)實(shí)施） 。此后，在此標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，波音公司研究制定了基于 MBD 技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范（ BDS-600 系列） , 同時(shí)在波音 787 項(xiàng)目研制中得到了專門(mén)好的應(yīng)用。同時(shí)，各軟件供應(yīng)商也在相應(yīng)軟件中增加了用于三維標(biāo)注的有關(guān)模塊，這才使得有可能在產(chǎn)品研制全過(guò)程中應(yīng)用全三維設(shè)計(jì)技術(shù)，形成全三維研制體系。 近幾年，國(guó)內(nèi)航空廠所已開(kāi)始緊密結(jié)合型號(hào)研制進(jìn)行全三維研制技術(shù) 的研究和應(yīng)用。其典

6、型代表為一飛院與國(guó)內(nèi)要緊的 6 家機(jī)體研制單位共同 進(jìn)行的 MBD 技術(shù)研究與推動(dòng)項(xiàng)目。 該項(xiàng)目從 2007 年底開(kāi)始啟動(dòng)， 在集團(tuán) 公司組織下，以某型號(hào)研制為牽引，全面開(kāi)展全三維研制技術(shù)的研究、體 系構(gòu)建及應(yīng)用推動(dòng)， 并于 2009 年形成了基于 MBD 的差不多滿足設(shè)計(jì)制造的規(guī)范體系。該體系已在型號(hào)研制中得到一飛院及 6 家工廠的應(yīng)用驗(yàn)證，成為型號(hào)研制的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。同時(shí)，按照型號(hào)研制需求和技術(shù)進(jìn)展需求，建 立了支持全三維研制的多廠所并行協(xié)同研制數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)。各工廠也按照全三維技術(shù)的進(jìn)展，構(gòu)建了適宜全三維研制的工程制造體系。這些標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范及

7、相應(yīng)的數(shù)字化平臺(tái)和工程制造體系共同構(gòu)成了全三維研制的體系。 能夠講，這是國(guó)內(nèi)首次體系化、規(guī)?；瑫r(shí)與型號(hào)緊密結(jié)合的全三維技術(shù) 研究與應(yīng)用，發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也是國(guó)內(nèi)首套基于 MBD 的全三維技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 范。 運(yùn)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)從二維輔助設(shè)計(jì)、三維輔助設(shè)計(jì)到今天的全三維設(shè)計(jì)已發(fā)生了龐大變化。今天的全三維數(shù)字化研制技術(shù)將改變百年來(lái)基于二維的研制體系，帶來(lái)一場(chǎng)產(chǎn)品研制方式的革命，在飛機(jī)設(shè)計(jì)、工藝、制造到檢驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)引起龐大變革；它將牽引飛機(jī)制造過(guò)程中各類工藝技術(shù)和裝備的快速進(jìn)展，有利于推動(dòng)先進(jìn)工藝工裝設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)加工裝配制造技術(shù)、先進(jìn)檢驗(yàn)質(zhì)量操縱技術(shù)的應(yīng)用，推

8、動(dòng)工業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)水平的快速提升，形成全三維研制模式下的數(shù)字化制造體系和裝備體系，極大提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，這也為我們縮短與國(guó)外的技術(shù)差距提供了有力的工具和途徑，將整體提升我們的理念和方法，進(jìn)一步推動(dòng)并行工程的實(shí)施力度和拓展實(shí)施途徑。 全三維研制技術(shù)關(guān)鍵 為了實(shí)現(xiàn)全三維研制技術(shù)的全面應(yīng)用，必須進(jìn)行有關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究和突破。當(dāng)今國(guó)際聞名航空公司的應(yīng)用歷程和應(yīng)用體會(huì)差不多表明，要在產(chǎn)品研制全過(guò)程中實(shí)現(xiàn)全三維研制技術(shù)，必須解決如下關(guān)鍵咨詢題。 （ 1）必須研究形成基于 MBD 技術(shù)的產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 基于 MB

9、D 技術(shù)的產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范是實(shí)現(xiàn)全三維研制技術(shù)在設(shè)計(jì) 制造各個(gè)環(huán)節(jié)落地的基礎(chǔ)。建立飛機(jī)產(chǎn)品研制過(guò)程中基于三維模型定義設(shè)計(jì)信息、工藝信息、檢驗(yàn)信息、制造信息等融為一體的標(biāo)準(zhǔn)，必須充分考慮產(chǎn)品研制過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的要求。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范必須涵蓋飛機(jī)設(shè)計(jì)的各類零部件，例如機(jī)加、鈑金、復(fù)材、管路、電氣等的零部件，同時(shí)應(yīng)考慮 飛機(jī)研制過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括設(shè)計(jì)、工藝、制造及檢驗(yàn)，例如尺寸和公差標(biāo)注方法、剖視圖生成技術(shù)方法、加工要求標(biāo)注方法、特點(diǎn)視圖捕捉創(chuàng)建與治理技術(shù)方法、關(guān)鍵特點(diǎn)的標(biāo)注方法、采納零件模型進(jìn)行三維裝配模型的標(biāo)注技術(shù)方法等。 （2）必須建立基于

10、全三維技術(shù)的工藝體系及檢驗(yàn)體系。 全三維技術(shù)實(shí)施后，原有基于二維的工藝體系和檢驗(yàn)體系將不再完全習(xí)慣，必須按照技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)行改革。工藝設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)設(shè)計(jì)將不再通過(guò)二維圖紙作為設(shè)計(jì)依據(jù)，而必須通過(guò)三維模型來(lái)獲得。因此，必須對(duì)現(xiàn)有的工藝設(shè)計(jì)流程、工藝設(shè)計(jì)方法、工藝設(shè)計(jì)手段進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)，必須使有 關(guān)部門(mén)人員 ( 如工藝、檢驗(yàn)、路線分工、調(diào)度打算、加工人員等 ) 能夠有能力獲得和使用從 MBD 數(shù)模中得到的信息，并確保該信息在生產(chǎn)流程中的一致性和正確性。同時(shí)，由于全三維數(shù)模為數(shù)字化加工提供了有利條件， 更多的零部件將采納數(shù)字化的方法進(jìn)行加工制造和檢驗(yàn)，將會(huì)有更多的基于全三

11、維的工藝指令來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)加工，例如裝配的三維工藝過(guò)程通過(guò)數(shù)字仿真，并通過(guò)視頻動(dòng)畫(huà)等方式指導(dǎo)工人操作等。因此全三維研制將改變現(xiàn)行的工藝體系、檢驗(yàn)體系、人員組織體系及制造加工方法，最終形成能力體系等，建立基于全三維技術(shù)的工藝體系及檢驗(yàn)體系也就成為實(shí)施全三維研制的工廠第一必須要解決的技術(shù)咨詢題。 （ 3） 必須建立全三維模式下制造裝備裝備體系。 全三維研制不僅體現(xiàn)在設(shè)計(jì)制造信息的載體全部以三維模型進(jìn)行承 載，更重要的是會(huì)帶來(lái)制造裝備體系的持續(xù)進(jìn)展創(chuàng)新，將會(huì)有更多的數(shù)字化設(shè)備直截了當(dāng)利用各類零部件的三維模型數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行產(chǎn)品的零部件加工、生

12、產(chǎn)用工裝制造、飛機(jī)的裝配等，充分體現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)對(duì)技術(shù)革新的推動(dòng)。由于數(shù)字化設(shè)備直截了當(dāng)使用數(shù)字化模型進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不再有傳 統(tǒng)的模擬量傳遞環(huán)節(jié)，排除了模擬量傳遞引起的形狀和尺寸的傳遞誤差，這將極大地保證飛機(jī)研制的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)研制的精品工程。今天我們?nèi)晕磳?shí)現(xiàn)全數(shù)字化方式下的飛機(jī)裝備體系化建設(shè)，但差不多成為我們以后進(jìn)展的方向，它也將完全改變現(xiàn)行飛機(jī)加工制造方式，極大提升飛機(jī)研制的 生產(chǎn)力。正如洛克希德馬丁公司指出的那樣，數(shù)字化主線驅(qū)動(dòng)著 JSF 任務(wù)的關(guān)鍵工程和檢驗(yàn)技術(shù)。 （4） 必須實(shí)現(xiàn)全三維技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)及理念的集成。

13、全三維數(shù)字化技術(shù)的采納，大幅提升了飛機(jī)研制的技術(shù)水平，加快了飛機(jī)研制的整體效率，提升了飛機(jī)的整體質(zhì)量。同時(shí)，由于數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)展，數(shù)控加工及成型技術(shù)、先進(jìn)裝配技術(shù)、鈑金及復(fù)合材料成型技術(shù)、數(shù)字化測(cè)量技術(shù)等也得到持續(xù)進(jìn)展，并行工程、精益生產(chǎn)等先進(jìn)理念的產(chǎn)生和應(yīng)用，使飛機(jī)的研制模式處于持續(xù)的變革之中。這就需要研究全三維技術(shù)如何與先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)研制理念進(jìn)行集成，使它們相互融合以發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的整體效益，如此才能充分發(fā)揮全三維數(shù)字化技術(shù)在飛機(jī)研制中的真正作用。另一方面，也正因?yàn)槿S數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，才推動(dòng)了精確數(shù)控加工技術(shù)、數(shù)字化測(cè)量技術(shù)、數(shù)字化裝配技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的快速進(jìn)展和應(yīng)用?？梢?jiàn)，三維數(shù)字化設(shè)

14、計(jì)與三維數(shù)字化制造兩者相輔相成、互相推進(jìn)。 （5） 必須建立全三維模式下數(shù)字化應(yīng)用支撐平臺(tái)。 在采納全三維數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行型號(hào)研制過(guò)程中，數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)的建立至關(guān)重要。能夠講，它是承載全三維數(shù)字化研制體系的載體。在全三維研制模式下，所有的零部件將以三維模型進(jìn)行描述，不再有手工進(jìn)行工程治理的圖紙顯現(xiàn)。這就需要建立滿足設(shè)計(jì)、制造過(guò)程需求的全生命周期數(shù)字化應(yīng)用及治理平臺(tái)，以支持零部件數(shù)據(jù)的治理、版本的操縱、更換的操縱、設(shè)計(jì)過(guò)程操縱、生產(chǎn)過(guò)程操縱、飛機(jī)狀態(tài)操縱等需求。同時(shí)，從設(shè)計(jì) 到制造的數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)必須從業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)唯獨(dú)性、流程

15、操縱等形成一體化的體系。這就對(duì)數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)提出了前所未有的更高要求，從設(shè)計(jì)到制造的各類數(shù)字化平臺(tái)（例如數(shù)字樣機(jī)設(shè)計(jì)平臺(tái)、工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)、生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源治理系統(tǒng)等）必須進(jìn)行一體化應(yīng)用集成、數(shù)據(jù)集成和流程集成，保證型號(hào)研制各類業(yè)務(wù)的連續(xù)性和數(shù)據(jù)應(yīng)用的準(zhǔn)確性； 數(shù)據(jù)的源頭必須以三維模型為唯獨(dú)依據(jù)， 所有的工程信息、 BOM 信息均應(yīng)從三維模型中提取，并與數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)中的治理信息保持一致；飛機(jī)的 全機(jī)狀態(tài)、零部件的三維模型版本、各類更換、各類質(zhì)量咨詢題操縱單、零部件的數(shù)控加工指令、成品及有關(guān)軟件等的狀態(tài)必須保持一致，狀態(tài)治理已成為各類信息治理的靈魂。能夠講，今天的數(shù)字化應(yīng)用平

16、臺(tái)的建設(shè)， 必須真正體現(xiàn) PLM 的概念，也只有通過(guò)采納 PLM 的理念進(jìn)行數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)，才能真正滿足全三維研制的需求。 全三維研制技術(shù)在型號(hào)研制中的應(yīng)用 一飛院在某飛機(jī)型號(hào)研制過(guò)程中，為推進(jìn)全三維研制技術(shù)的應(yīng)用，在中航工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)下，成立了由航空 6 家工廠共同參與的全三維研制技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。通過(guò)近幾年的研究和型號(hào)應(yīng)用，已形成全三維研制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和相應(yīng)的數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)，有力推動(dòng)了型號(hào)任務(wù)的完成。 1 編制全三維研制體系化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 通過(guò)研究分析國(guó)外的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并結(jié)合型號(hào)的研制需求，形成了基于 MBD 的設(shè)計(jì)、工藝

17、、制造及檢驗(yàn)的有關(guān)配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，目前該套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范共計(jì)有 27 份。同時(shí)，各有關(guān)工廠也按照自身的資源及環(huán)境，在頂層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，制訂了相應(yīng)的廠級(jí)應(yīng)用規(guī)范，共同形成了全三維研制的規(guī)范體系。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范將在共同承擔(dān)的項(xiàng)目中得到全面貫徹和應(yīng)用，將為全三維研制技術(shù)的推廣應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也推動(dòng)了全三維技術(shù)在航空工業(yè)的推廣和技術(shù)進(jìn)步。 2 構(gòu)建支持全三維并行設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)系統(tǒng) 關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)系統(tǒng)為總體、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等專業(yè)的設(shè)計(jì)工程師提供了統(tǒng)一的全三維設(shè)計(jì)環(huán)境，使總體、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)專業(yè)間的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)快速迭代。在這種設(shè)計(jì)環(huán)境中，每位工程師均以全三維的方式進(jìn)行飛機(jī)的設(shè)

18、計(jì)，任何時(shí)候，每位工程師的設(shè)計(jì)結(jié)果均會(huì)實(shí)時(shí)反映到全三維的數(shù)字樣機(jī)中，以供其他專業(yè)使用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，總體、結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)專業(yè)通過(guò)構(gòu)建骨架模型分別向下游專業(yè)或?qū)I(yè)內(nèi)部公布以三維方式描述的設(shè)計(jì)輸入，下游專業(yè)或設(shè)計(jì)通過(guò)使用上游專業(yè)公布的接口或元素與上游專業(yè)的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，如此，當(dāng)上游專業(yè)的設(shè)計(jì)發(fā)生變化時(shí)，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變的前提下，下游專業(yè)的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn) 100%的設(shè)計(jì)更換，從而實(shí)現(xiàn)全三維設(shè)計(jì)模式下的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)（圖 1）。在這種環(huán)境中，各種設(shè)計(jì)資源和知識(shí)得到最大共享，各類零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)注將專門(mén)方便，同時(shí)，關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)提供了各專業(yè)設(shè)計(jì)快速迭代的機(jī)制，將極大地保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一致性。

19、 目前，盡管關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)本身比較成熟，但要在具有幾百萬(wàn)零部件的飛機(jī)研制中整體應(yīng)用，仍舊不是一件容易的情況，它需要梳理飛機(jī)設(shè)計(jì)流程、構(gòu)建骨架模型建立規(guī)范，定義產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，定義多專業(yè)間的關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則。一飛院在某型飛機(jī)的研制中，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，建立了關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)體系，把關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)成功應(yīng)用于總體、結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，取得明顯成果。 3 構(gòu)建支持多廠所的數(shù)字化協(xié)同研制環(huán)境 構(gòu)建的數(shù)字化協(xié)同研制環(huán)境 （Digital Collaboration Environment，DCE）連接了國(guó)內(nèi) 6 家要緊機(jī)體研制單位，為實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)、跨地

20、域、基于全三維 技術(shù)的并行協(xié)同研制提供了有力工具，使研制過(guò)程中的治理協(xié)同、工程協(xié)同和溝通協(xié)同成為可能。協(xié)同研制環(huán)境要緊實(shí)現(xiàn)工程研制過(guò)程中的數(shù)據(jù)治 理、跨企業(yè)更換流程操縱、基于模塊化的全機(jī)電子數(shù)據(jù)狀態(tài)治理、基于模型的跨企業(yè)工作協(xié)同、基于成熟度操縱的并行工程實(shí)施、基于可配置數(shù)字樣機(jī)的工程協(xié)同等功能。協(xié)同研制環(huán)境提供與各工廠內(nèi)部應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成的標(biāo)準(zhǔn)接口，各工廠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)與各自內(nèi)部應(yīng)用系統(tǒng)的集成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、流程集成和業(yè)務(wù)集成。協(xié)同研制環(huán)境對(duì)上提供與關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接，滿足過(guò)程治理的版本信息、有效性信息、更換信息等的統(tǒng)一操縱（圖 2）。

21、 4 構(gòu)建并行工程應(yīng)用實(shí)施體系由于有數(shù)字化平臺(tái)的支持，在飛機(jī)研制中并行工程的實(shí)施將更加切和實(shí)際。能夠通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)飛機(jī)研制過(guò)程 中的并行機(jī)制，要緊采納 3 種并行的模式，分別為基于 IPT 團(tuán)隊(duì)的并行機(jī) 制、基于成熟度的并行機(jī)制和基于關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的并行機(jī)制?；贗PT 團(tuán)隊(duì)的 并行機(jī)制是一種傳統(tǒng)實(shí)施并行工程的方法。它通過(guò)建立 IPT 團(tuán)隊(duì)形成并行工作的組織機(jī)構(gòu)，在組織內(nèi)部吸取各專業(yè)有關(guān)技術(shù)人員，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)（或基 于網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)場(chǎng)）共同工作和和諧，形成并行工作機(jī)制，提升產(chǎn)品研制效率和質(zhì)量。這種方式已在各類型號(hào)工程研制中普遍采納?；诔墒於?/p>

22、的并行機(jī)制通過(guò)把每個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)象成熟過(guò)程分為多個(gè)具有標(biāo)志性的技術(shù)成熟狀態(tài)，使得每個(gè)成熟狀態(tài)能夠明確作為下游并行開(kāi)展工作的依據(jù)，從而使得上游設(shè)計(jì)在完成每個(gè)成熟狀態(tài)時(shí)，下游專業(yè)就能夠開(kāi)展工作，從而實(shí)現(xiàn)基于成熟度的并行。這種方式可用于飛機(jī)研制的各個(gè)時(shí)期，它需要構(gòu)建成熟度體系，并可通過(guò)建立相應(yīng)的 IT 系統(tǒng)進(jìn)行支持?；陉P(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的并行機(jī)制通過(guò)建立上下游專業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)象之間、專業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)在上游設(shè)計(jì)發(fā)生變化時(shí)，下游設(shè)計(jì)能夠自動(dòng)更新，從而大幅加快設(shè)計(jì)迭代周期，提升設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，使得設(shè)計(jì)過(guò)程高度并行，這需要構(gòu)建關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)體系，并必須通過(guò)相應(yīng)的 IT 系統(tǒng)支持才可實(shí)施。

23、 全三維研制技術(shù)目前仍存在的咨詢題 全三維數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用使得基于三維模型定義產(chǎn)品研制過(guò)程中的所有數(shù)據(jù)成為可能，使得零部件數(shù)據(jù)能在整個(gè)研制過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)有效利用，能夠驅(qū)動(dòng)研制過(guò)程中的所有數(shù)字化裝備，大幅提升飛機(jī)研制質(zhì)量。能夠講這種變化將引起生產(chǎn)過(guò)程的完全革命。盡管目前全三維研制技術(shù)在航空領(lǐng)域得到了應(yīng)用，但相比國(guó)外同類企業(yè)的應(yīng)用水平，仍有專門(mén)多咨詢題需要克服。這些咨詢題要緊表現(xiàn)在以下方面。 （1）對(duì)實(shí)施全三維技術(shù)的難度和深度仍認(rèn)識(shí)不足。 實(shí)施全三維研制技術(shù)，面臨的是對(duì)傳統(tǒng)研制體系的改革，并非是 MBD 技術(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)

24、用。需要從研制方法和研制體系上持續(xù)進(jìn)行創(chuàng)新和實(shí)踐。應(yīng) 進(jìn)一步提升對(duì)實(shí)施全三維研制技術(shù)的認(rèn)識(shí)，高度重視實(shí)施過(guò)程中的難度，要從系統(tǒng)工程的角度去看待全三維數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)施。 （2）全三維研制工程體系仍不完善。 全三維數(shù)字化研制將沖擊現(xiàn)有的設(shè)計(jì)體系、工藝體系、檢驗(yàn)體系及制造體系，將在專門(mén)多方面引起流程和方法的變革。要深入推廣全三維研制技術(shù)的應(yīng)用，就必須針對(duì)研制現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究，構(gòu)建滿足工程研制需求的全三維工程研制體系。今天，全三維研制技術(shù)雖已得到應(yīng)用，但真正進(jìn)行體系化應(yīng)用的仍要緊是設(shè)計(jì)部門(mén)，而制造部門(mén)內(nèi)部的全三維工程研制體系仍需做大量工作，需針對(duì)產(chǎn)品研

25、制全生命周期的不同特點(diǎn)建立上下貫穿的一體化工程應(yīng)用體系。 （3）全三維研制的技術(shù)水平和技術(shù)能力仍不夠。 要實(shí)現(xiàn)全三維數(shù)字化研制就需要設(shè)計(jì)人員、工藝人員、檢驗(yàn)人員及技術(shù)工人把握差不多的三維數(shù)字化知識(shí)，了解有關(guān)的概念和原理，操作有關(guān) 的軟件和系統(tǒng)。這就對(duì)他們的技術(shù)水平和能力提出了相應(yīng)要求。目前，實(shí)施全三維研制體系建設(shè)的重點(diǎn)在于各制造廠研制體系的建立，而重要的一環(huán)確實(shí)是人員能力和水平的提升，這差不多成為推動(dòng)全三維研制迫切需要解決的咨詢題。 （4）全三維研制的基礎(chǔ)設(shè)施和裝備能力仍有差距。 我國(guó)

26、數(shù)字化技術(shù)的研究一直緊跟國(guó)際先進(jìn)步伐，但基于全三維的制造能力要緊取決于飛機(jī)研制的現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)和能力。近幾年，隨著重點(diǎn)型號(hào)任務(wù)的持續(xù)牽引和技術(shù)改造，我國(guó)在制造能力方面有了專門(mén)大進(jìn)步，但在基于全三維研制的總體能力方面與國(guó)外仍有專門(mén)大差距，這制約了全三維技術(shù)的整體應(yīng)用水平。 終止語(yǔ) 飛機(jī)研制是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，專門(mén)是國(guó)家大型飛機(jī)的研制將更體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的能力和水平，同時(shí)，大型飛機(jī)的研制也將牽引和拉動(dòng)我國(guó)飛機(jī)研制各項(xiàng)技術(shù)水平和基礎(chǔ)能力的大幅提升。縱觀全球聞名飛機(jī)公司的進(jìn)展，全三維數(shù)字化技術(shù)在近幾年各類飛機(jī)的研制中得到了迅速進(jìn)展和深入應(yīng)用，已成為企業(yè)進(jìn)展、流程優(yōu)化、技術(shù)進(jìn)步、能力提升的核心引擎。我國(guó)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用在多年的進(jìn)展中差不多取得了龐大成績(jī)，推動(dòng)了各個(gè)型號(hào)研制快速進(jìn)展。然而，我國(guó)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用水平與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)相比仍有一定差距，要緊表現(xiàn)在體系化、系統(tǒng)化程度不高，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系仍不完善，差不多理論和方法研究不夠，不足以用于指導(dǎo)工程應(yīng)用等。相信隨著各種工程型號(hào)研制過(guò)程中全三維數(shù)字化技術(shù)的持續(xù)應(yīng)用和進(jìn)展，我國(guó)的數(shù)字化應(yīng)用水平一定會(huì)有更大的進(jìn)展，會(huì)成為飛機(jī)研制企業(yè)進(jìn)展有力抓手，推動(dòng)我國(guó)的研制水平更上臺(tái)階。