張宇等

摘 要：隨著飛機(jī)設(shè)計(jì)制造的全球化，界面控制數(shù)據(jù)集（ICD）應(yīng)運(yùn)而生，并且在供應(yīng)商管理，成本控制，設(shè)計(jì)制造和適航取證等多方面發(fā)揮著不可替代的作用。如何建立和控制這些界面控制數(shù)據(jù)集，成為了工程人員和項(xiàng)目人員共同關(guān)注的方面。該文從ICD基本概念出發(fā)，重點(diǎn)介紹了ICD的內(nèi)容、功能和分類，并詳細(xì)分析了在實(shí)際飛機(jī)設(shè)計(jì)中ICD分解、跟蹤和發(fā)放一系列創(chuàng)建和管理流程。為界面控制數(shù)據(jù)集在飛機(jī)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用提供了參考，同時(shí)也為ICD的廣泛應(yīng)用起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：界面控制數(shù)據(jù)集 民用飛機(jī) 設(shè)計(jì) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：V217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（a）-0010-02

Abstract：With globalization of aircraft design and manufacture，Interface Control Data （ICD） emerges as the times require，which plays an irreplaceable role in many aspects，such as supplier management，cost control，design，manufacture and airworthiness certification.The creation and control of ICD raise the concern of engineers and project staff.Beginning with the basic concept of ICD，the article highlights contents，features and classifications of ICD and focuses on the creation and management process in the actual aircraft design，including decomposition，tracking and releasing.All of that provide an example for the usage of ICD in aircraft design and serve as references for wide application.

Key Words：Interface control data；Civil aircraft；Design；Application

在并行工程大行其道的今天，由全球供應(yīng)商負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和制造飛機(jī)上不同的組件或系統(tǒng)已成為常態(tài)。當(dāng)這些由不同供應(yīng)商設(shè)計(jì)制造的組件或系統(tǒng)相對接時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生物理和功能界面。如何建立和控制這些物理和功能界面，成為了工程人員和項(xiàng)目人員共同關(guān)心的話題，界面控制數(shù)據(jù)集正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生的，并廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)制造中，發(fā)揮著舉足輕重的作用。

1 界面控制數(shù)據(jù)集（ICD）概述

ICD在民用飛機(jī)設(shè)計(jì)中主要是建立和控制零、部件之間的物理和功能界面要求。由于飛機(jī)中的零、部件由不同的供應(yīng)商設(shè)計(jì)制造，需要ICD統(tǒng)一控制界面要求，主要包括機(jī)械、結(jié)構(gòu)、構(gòu)型、安裝、液壓、氣源、電子電氣等物理和功能界面，并且遠(yuǎn)不止如此，可以說任何界面要求都可以由ICD進(jìn)行控制。

ICD作為民機(jī)設(shè)計(jì)的頂層數(shù)據(jù)要求，其重要性日益受到設(shè)計(jì)者的關(guān)注。如航電設(shè)備已廣泛應(yīng)用ICD進(jìn)行接口的匹配與控制[1]，并且能夠?qū)CD的管理和流程進(jìn)行有效運(yùn)用[2-3]。然而ICD的應(yīng)用價(jià)值不僅僅局限于某個(gè)單一的飛機(jī)系統(tǒng)，而是涉及到設(shè)計(jì)、裝配和制造等每個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)，其本身分解、跟蹤和發(fā)放的一系列創(chuàng)建流程也值得更加深入探究。

2 ICD內(nèi)容和作用

在民用飛機(jī)設(shè)計(jì)中，ICD一般以二維圖紙的形式呈現(xiàn)，如有需要還可包括3D模型，其主要內(nèi)容主要涵蓋了以下幾個(gè)方面：（1）確定所有受界面影響的零、部件和穿過界面區(qū)域的系統(tǒng)，對這些零、部件，應(yīng)定義識(shí)別號(hào)、頂層圖紙?zhí)?、供?yīng)商、供應(yīng)商的責(zé)任、相關(guān)的安裝圖紙；（2）確定界面細(xì)節(jié)，規(guī)定孔的尺寸、鉆孔區(qū)域、銷子尺寸、相配合零、部件的限制、連接區(qū)域和界面幾何外形等等；（3）提供零、部件外形、安裝和相配合的構(gòu)型以及界面尺寸數(shù)據(jù)；（4）當(dāng)界面工程要求影響界面零、部件的物理或功能特征時(shí)，應(yīng)加以改善；（5）確定每個(gè)用于連接零、部件的緊固件在界面上的位置，確定每個(gè)緊固件的名稱、零件號(hào)和供應(yīng)商；（6）應(yīng)涵蓋所有只要不影響系統(tǒng)界面就不會(huì)被更改的特性；（7）確定工作包中物理界面和所有配合零、部件的公差；（8）確定界面零、部件的所屬權(quán)；（9）包含界面上零、部件的3D模型，涵蓋了零、部件的外形輪廓線和所有的界面點(diǎn)，像安裝孔、接頭、連接器等。

值得注意的是，盡管ICD可以以二維圖紙的形式存在，但在實(shí)際項(xiàng)目中，ICD不可作為制造圖紙使用。ICD的要求應(yīng)該貫徹到裝配或安裝數(shù)據(jù)集中，因此應(yīng)把ICD要求歸并到產(chǎn)品生產(chǎn)定義數(shù)據(jù)集中使用。

由上述ICD所涵蓋的內(nèi)容可以看出，ICD影響著設(shè)計(jì)和制造的全過程，其主要作用如下[4]：（1）詳細(xì)定義界面區(qū)域、系統(tǒng)和配合件的界限；（2）在有共同邊界的工作包間建立和維持設(shè)計(jì)概念的兼容性；（3）調(diào)整及確定界面基準(zhǔn)和公差來控制連接零件間的參數(shù)；（4）分配供應(yīng)商對界面零件的權(quán)限及責(zé)任；（5）驅(qū)動(dòng)界面連接零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

3 ICD類型

在民用飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中，界面的定義可能很簡單，也可能很復(fù)雜。復(fù)雜的ICD可能包含幾個(gè)簡單的ICD控制界面細(xì)節(jié)。當(dāng)兩個(gè)零、部件相裝配時(shí)，就產(chǎn)生了簡單的界面。如航線可更換組件和連接結(jié)構(gòu)之間的界面就是簡單的界面。每個(gè)零、部件由不用的供應(yīng)商提供，由ICD控制這個(gè)界面。當(dāng)幾個(gè)供應(yīng)商同時(shí)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工作包時(shí)，就產(chǎn)生了復(fù)雜的界面。每個(gè)工作包可能包括幾個(gè)系統(tǒng)，不同的零、部件和結(jié)構(gòu)。對于復(fù)雜的界面，所有相關(guān)的供應(yīng)商在概念設(shè)計(jì)初期就應(yīng)開始著手準(zhǔn)備。

ICD根據(jù)所控制界面的層次，可以分為系統(tǒng)組件界面控制數(shù)據(jù)集（SCICD）和工作包界面控制數(shù)據(jù)集（WPICD）。

4 ICD創(chuàng)建與管理

在民用飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中，為了管理界面數(shù)據(jù)，需要按一定流程和順序?qū)缑鏀?shù)據(jù)進(jìn)行創(chuàng)建和更改。首先，對飛機(jī)按層次進(jìn)行合理化的界面分解，并對分解后的子結(jié)構(gòu)和界面進(jìn)行重新組織；其次，創(chuàng)建界面控制文檔和界面控制圖；最后，建立數(shù)據(jù)庫工具對界面數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤，并記錄發(fā)放和升版狀態(tài)。

4.1 ICD分解

一般依據(jù)轉(zhuǎn)包合同或工作包界面對飛機(jī)進(jìn)行ICD分解。界面依據(jù)所處工作包的位置不同，一般可分為兩大類：一類是工作包之間的界面；另一類是工作包內(nèi)部界面。兩類界面都應(yīng)在界面控制數(shù)據(jù)中進(jìn)行定義。一般情況下，應(yīng)優(yōu)先定義第一類界面。

在進(jìn)行界面分解時(shí)，從分析每個(gè)子結(jié)構(gòu)入手，分析每個(gè)子結(jié)構(gòu)是否與其它所列的子結(jié)構(gòu)存在可能的界面，如機(jī)械界面、電子界面和軟件界面等等。如果不確定是否存在界面，可以在子結(jié)構(gòu)之間相交的連線處標(biāo)識(shí)出來。當(dāng)后續(xù)確定不需要此界面時(shí)，可以刪除。這種方法可以將界面數(shù)量減到最少。

4.2 ICD跟蹤

界面控制數(shù)據(jù)集應(yīng)時(shí)時(shí)保持最新狀態(tài)，并貫徹到工程設(shè)計(jì)中，限定工程設(shè)計(jì)的范圍。為了時(shí)時(shí)跟蹤ICD所處的狀態(tài)，應(yīng)創(chuàng)建一份數(shù)據(jù)庫工具以模擬ICD分解的功能，記錄ICD創(chuàng)建的流程。采用該工具，可輕松更新發(fā)放的信息，列出與其它子結(jié)構(gòu)或子系統(tǒng)的界面，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告的模板。這些標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告可以表明界面和一些特殊區(qū)域的狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫中還應(yīng)包括用做參考和描述界面的文檔，如界面圖紙和相關(guān)文件。

4.3 ICD發(fā)放

針對每個(gè)界面的ICD應(yīng)包括對界面的描述和相關(guān)的圖紙。任何ICD的發(fā)放，都應(yīng)經(jīng)過所有相關(guān)的供應(yīng)商、工程和制造等部門的共同審定和批準(zhǔn)。最后的版本由相關(guān)部門負(fù)責(zé)發(fā)放，進(jìn)行分發(fā)和協(xié)調(diào)所需的更改。ICD作為必要信息應(yīng)貫徹到飛機(jī)的整個(gè)設(shè)計(jì)流程和集成中。界面的體系也作為集成，試驗(yàn)和認(rèn)證的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

經(jīng)過實(shí)際飛機(jī)項(xiàng)目的驗(yàn)證，ICD在飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中，如并行工程，供應(yīng)商管理，成本控制和制造裝配等多方面發(fā)揮著重要作用。可以說，ICD的廣泛應(yīng)用可提升現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)制造的核心競爭力。正確，有效，合理的應(yīng)用界面控制數(shù)據(jù)集已成為現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)制造過程中的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)

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