陳順洪
作為中國航空事業(yè)的長子,中航工業(yè)洪都從仿制中起步,在自主創(chuàng)新中發(fā)展,迎著新工業(yè)化發(fā)展方向,不斷積累著自己的核心制造能力,洪都制造技術(shù)的發(fā)展歷程是中國航空制造業(yè)不斷升級發(fā)展的一個(gè)縮影。
“十二五”時(shí)期,是洪都產(chǎn)品制造能力實(shí)現(xiàn)完整的代際升級的時(shí)期,航空產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件需要大量采用先進(jìn)的金屬材料及復(fù)合材料等,大量采用整體結(jié)構(gòu)、隱身結(jié)構(gòu)、復(fù)合結(jié)構(gòu)等各種復(fù)雜結(jié)構(gòu);航空產(chǎn)品各系統(tǒng)需要大量采用先進(jìn)的數(shù)字化、高度綜合集成、機(jī)電一體的新一代復(fù)雜系統(tǒng)。所有這些對航空產(chǎn)品整個(gè)制造工藝各專業(yè)——從工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)與制造、零組件制造到產(chǎn)品裝配、試驗(yàn)檢測等,都提出了巨大挑戰(zhàn)。
洪都研發(fā)的新一代先進(jìn)高級教練機(jī)及其他一系列先進(jìn)航空產(chǎn)品,完全不同于之前的二代機(jī)傳統(tǒng)航空產(chǎn)品制造。過去的人工二維制圖模式、模擬量傳遞等無法真正改變?nèi)斯な止げ僮鳛橹鞯膫鹘y(tǒng)工藝和制造方式,制造周期,生產(chǎn)效率,制造質(zhì)量無法改變落后狀態(tài)。而洪都要達(dá)成的目標(biāo)是:實(shí)現(xiàn)全面數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的敏捷制造與精益制造。
每一個(gè)洪都人都知道L15高級教練機(jī)的成功研制經(jīng)歷了多少的艱辛和痛苦,暴露出落后的制造技術(shù)和工藝體系難以支撐它高飛的瓶頸。挑戰(zhàn),換一個(gè)角度看就是機(jī)遇。洪都掀起了制造工藝技術(shù)絕處逢生、振興崛起的重大轉(zhuǎn)型戰(zhàn)役,以不懼艱難險(xiǎn)阻、勇于直面挑戰(zhàn)的大無畏精神,走出了自己的特色升級之路。
在“十五”“十一五”期間,洪都積極開展一系列制造工藝技術(shù)研究、攻關(guān)及技術(shù)改造,在初步打通數(shù)字化制造流程的基礎(chǔ)上,適應(yīng)數(shù)字化工程等新進(jìn)展。“十二五”時(shí)期,洪都依托三代機(jī)、C919大飛機(jī)以及國內(nèi)外轉(zhuǎn)包等一系列先進(jìn)項(xiàng)目的研發(fā)與生產(chǎn)制造,果斷提出并組織實(shí)施了制造技術(shù)振興工程,對標(biāo)國內(nèi)先進(jìn),快速提升洪都整體的制造技術(shù)能力和水平,并顯著縮小與國內(nèi)外先進(jìn)航空制造企業(yè)的制造工藝技術(shù)水平差距,實(shí)現(xiàn)洪都制造工藝技術(shù)的再一次跨越發(fā)展。
在全體工藝技術(shù)人員的不懈努力下,基本打通了從航空產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)到數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)、數(shù)字化工裝設(shè)計(jì)與制造、數(shù)字化零件制造、最終到數(shù)字化裝配等各專業(yè)數(shù)字化制造工藝流程,顯著提高了洪都整個(gè)制造工藝的數(shù)字化制造與信息化管理技術(shù)能力和水平,初步建立了基于數(shù)字化制造與信息化管理的制造工藝體系,使洪都基本具備了三代機(jī)批產(chǎn)的工藝保障能力、初步具備了世界先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)研制的工藝保障能力,保證了各型號科研生產(chǎn)的順利開展,顯著縮小了與國內(nèi)外先進(jìn)制造工藝技術(shù)水平的差距,有效促進(jìn)了制造工藝技術(shù)的升級換代,改造了制造文化,提升了核心能力,為后續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
在振興工程實(shí)施過程中,洪都積極注重人的提升。學(xué)習(xí)對標(biāo)中,讓廣大工程技術(shù)人員充分認(rèn)識到企業(yè)制造能力的實(shí)際情況和自身不足;培訓(xùn)實(shí)戰(zhàn)中,提升先進(jìn)的工藝素養(yǎng),掌握先進(jìn)了制造理念、制造技術(shù)、制造方法,全面轉(zhuǎn)換了面向三維設(shè)計(jì)的數(shù)模工作方式,升華了制造技術(shù)升級的人力基礎(chǔ)。
通過實(shí)施制造技術(shù)振興工程,洪都在整個(gè)制造工藝的各主要專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域均不同程度取得了可喜的成績。
在鈑金制造工藝方面,通過開展鈑金數(shù)字化課題研究及其成果的推廣應(yīng)用,結(jié)合轉(zhuǎn)包波音747-8項(xiàng)目的生產(chǎn)以及C919大型客機(jī)的研制,引進(jìn)了數(shù)控噴丸成形與強(qiáng)化機(jī)、縱向蒙皮拉伸機(jī)、數(shù)控蒙皮鏡像銑和數(shù)控型材滾彎機(jī)等一批先進(jìn)關(guān)鍵工藝設(shè)備,并取得相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用突破,成功應(yīng)用于其他產(chǎn)品的科研生產(chǎn)中,使洪都鈑金數(shù)字化制造工藝技術(shù)能力與水平得到顯著提升,工藝技術(shù)水平達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平。特別是在引進(jìn)的國內(nèi)第一臺數(shù)控蒙皮鏡像銑切設(shè)備的應(yīng)用研究上,掌握了以數(shù)控機(jī)加代替?zhèn)鹘y(tǒng)化銑工藝的綠色制造工藝技術(shù),顯著提高了鈑金蒙皮零件加工效率、表面質(zhì)量、使用壽命,實(shí)現(xiàn)了無余量制造交付,具有深遠(yuǎn)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義,在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。
在機(jī)械加工制造工藝方面,增加了大量各類數(shù)控加工設(shè)備,設(shè)備的種類包括強(qiáng)力加工機(jī)床、高速加工機(jī)床、車銑復(fù)合加工中心等;一些先進(jìn)機(jī)加工藝技術(shù)得到突破并掌握,如高效數(shù)控加工技術(shù)、數(shù)控成組加工技術(shù)、車銑復(fù)合切削加工技術(shù)等,基本實(shí)現(xiàn)了難加工材料、整體薄壁結(jié)構(gòu)件、大型軸類結(jié)構(gòu)件及系統(tǒng)附件等各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)件系統(tǒng)件的自主加工。鈦合金材料、大型薄壁鋁合金零件、整體座艙骨架、進(jìn)氣道壁板等不再困擾生產(chǎn)進(jìn)度。MES系統(tǒng)進(jìn)入生產(chǎn)線上應(yīng)用,數(shù)字化機(jī)加生產(chǎn)線已初步建立,洪都的整體機(jī)加制造工藝技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)行業(yè)先進(jìn)水平。
在工裝設(shè)計(jì)與制造方面,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化工裝設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢測;研發(fā)了工裝的全壽命信息化管理——工裝快速生產(chǎn)準(zhǔn)備系統(tǒng),全面提升了工裝設(shè)計(jì)能力水平、質(zhì)量和管理效率。在工裝制造方面,配置了五軸臥式加工中心、數(shù)控激光切割機(jī)、數(shù)控五軸刀具磨床和數(shù)控塑料模具加工設(shè)備等各種先進(jìn)數(shù)控加工設(shè)備,顯著提升了工裝的數(shù)字化加工制造能力和水平,工裝制造效率和質(zhì)量也得到顯著提高。
在復(fù)合材料制造工藝方面,立足公司國內(nèi)最早研制利用復(fù)合材料的工程經(jīng)驗(yàn),大力開展了數(shù)字化制造技術(shù)、大型復(fù)合材料整體成型技術(shù)、低成本成型技術(shù)等方面的相關(guān)技術(shù)研究與應(yīng)用。已經(jīng)具備了行業(yè)先進(jìn)水平的較大復(fù)合材料工程化批量生產(chǎn)能力,具備了成熟的碳纖維、玻璃鋼、蜂窩夾層等復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的工藝制造技術(shù)能力和飛機(jī)大型復(fù)雜曲面座艙玻璃成形及裝配制造技術(shù),規(guī)劃建設(shè)了基于五坐標(biāo)數(shù)控加工技術(shù)、柔性夾具技術(shù)和激光檢測系統(tǒng)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)工藝設(shè)備的復(fù)合材料生產(chǎn)線。建立了完整的質(zhì)量控制體系。
在熱表處理、焊接等特種工藝方面,建成了空氣循環(huán)爐、可控氣氛多用途爐、真空爐等滿足鋁合金、鈦合金及高強(qiáng)度鋼等各種常用航空材料的較先進(jìn)的熱處理工藝生產(chǎn)線;在表面處理方面,洪都不僅建立了滿足各類尺寸、材料要求的氧化生成線,還建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的混酸陽極氧化生產(chǎn)線和大尺寸鋁合金氧化生產(chǎn)線;在焊接技術(shù)方面,通過引進(jìn)攪拌摩擦焊、真空電子束焊機(jī)等先進(jìn)設(shè)備,具備了專業(yè)化導(dǎo)管、油箱等零件的先進(jìn)焊接制造技術(shù)能力;在增材制造方面,針對部分復(fù)雜難加工零件,在逐步形成適用于航空制造需求的3D打印相關(guān)工藝技術(shù)及能力。
在航空產(chǎn)品裝配工藝方面,跟蹤國內(nèi)外行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢,積極開展了各種工藝攻關(guān)與課題研究,突破了一些數(shù)字化裝配關(guān)鍵技術(shù),引進(jìn)了一些重要的關(guān)鍵工藝設(shè)備,一些數(shù)字化裝配先進(jìn)工藝技術(shù)在公司新型號科研生產(chǎn)中得到了推廣應(yīng)用,建設(shè)了若干條數(shù)字化裝配生產(chǎn)線,初步建立數(shù)字化裝配工藝體系,縮短了與國內(nèi)外行業(yè)先進(jìn)企業(yè)之間的差距,在先進(jìn)的數(shù)字化裝配工藝技術(shù)應(yīng)用方面總體上顯著提升。
“十二五”期間,洪都完成了國防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目《飛機(jī)數(shù)字化柔性裝配技術(shù)體系及應(yīng)用研究》課題研究工作,突破了數(shù)字化裝配與協(xié)調(diào)等一些關(guān)鍵技術(shù),指導(dǎo)了數(shù)字化柔性裝配先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步推廣;開展了裝配工藝仿真技術(shù)應(yīng)用研究,并已在C919、L15等型號中進(jìn)行了成功應(yīng)用;通過承擔(dān)C919大型客機(jī)機(jī)身部件的研制試制工作,開展了相關(guān)數(shù)字化裝配生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)與研究,引進(jìn)了數(shù)字化自動(dòng)定位、數(shù)字化檢測、機(jī)器人制孔、數(shù)控自動(dòng)鉆鉚和爬行機(jī)器人制孔等先進(jìn)關(guān)鍵工藝設(shè)備,自行規(guī)劃建設(shè)了C919大型客機(jī)機(jī)身部件數(shù)字化裝配生產(chǎn)線,成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化柔性裝配技術(shù)的全面應(yīng)用,整體上達(dá)到了國際先進(jìn)技術(shù)水平;通過開展聯(lián)合攻關(guān)與研究,設(shè)計(jì)建設(shè)了高級教練機(jī)數(shù)字化總裝脈動(dòng)生產(chǎn)線、高級教練機(jī)翼面類部件機(jī)器人自動(dòng)鉆鉚數(shù)字化裝配生產(chǎn)線,均達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
在特設(shè)專業(yè)測試工藝技術(shù)方面,根據(jù)先進(jìn)機(jī)載設(shè)備測試技術(shù)及飛行器系統(tǒng)測試技術(shù)應(yīng)用發(fā)展要求,開展了先進(jìn)測試技術(shù)研究,強(qiáng)化了計(jì)量校準(zhǔn)、環(huán)境試驗(yàn)等基礎(chǔ)保障專業(yè)與通用試驗(yàn)測試技術(shù),建立了先進(jìn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理信息化平臺和管理規(guī)范,提高了飛行器系統(tǒng)測試技術(shù)水平及試驗(yàn)保障能力。同時(shí),逐步形成了一套完整的試飛保障技術(shù)體系,具備了第三代教練機(jī)的飛行技術(shù)保障能力,為各型飛機(jī)的飛行安全及性能測試提供可靠的技術(shù)支持保障。
在信息化網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用技術(shù)方面,通過信息化與工業(yè)化的深度融合,對傳統(tǒng)的制造工藝進(jìn)行脫胎換骨的變革,使整個(gè)航空制造工藝的技術(shù)基礎(chǔ)、工藝體系、制造工藝流程以致生產(chǎn)制造組織與管理模式、思想觀念等都發(fā)生了徹底的變化,初步建立了一個(gè)數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的工藝體系。以數(shù)字化、信息化平臺建設(shè)為依托,逐步建立了基于產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)管理PDM系統(tǒng)、數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)CAPP系統(tǒng)、質(zhì)量管理IQS系統(tǒng)和面向生產(chǎn)過程的MES系統(tǒng),以及采用企業(yè)級數(shù)據(jù)管理平臺等方式初步實(shí)現(xiàn)了對多型號、多狀態(tài)產(chǎn)品的MBOM的數(shù)據(jù)集成管理。積累了大量的制造工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù),形成了企業(yè)級的工藝資源數(shù)據(jù)。另外,積極開展數(shù)字化虛擬制造、工藝仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用,與專業(yè)公司聯(lián)合成立了航空制造工藝仿真工程中心,同時(shí)成立了江西省航空制造數(shù)字化仿真工程研究中心,通過開展面向裝配、數(shù)控機(jī)加、鈑金成型、復(fù)合材料、鑄造成型等多專業(yè)的研究與應(yīng)用工作,積累了一定的數(shù)字化仿真與工程驗(yàn)證的經(jīng)驗(yàn),建立了數(shù)字化仿真應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,培養(yǎng)鍛煉了一批工藝技術(shù)人員,為實(shí)現(xiàn)航空產(chǎn)品數(shù)字化集成制造打下了良好的基礎(chǔ)。
“既做新裝備,就得多辛苦”,隨著“中國制造2025”、“工業(yè)4.0”等概念的提出,在航空城的新格局中,矢志航空報(bào)國的洪都將不斷掌握新工業(yè)文化的核心要求,繼續(xù)深入開展信息化、工業(yè)化兩化融合,積極開展自動(dòng)化、智能化先進(jìn)生產(chǎn)制造工藝技術(shù)方面的研究與應(yīng)用,加速實(shí)現(xiàn)制造向“質(zhì)造”“智造”的再升級,為中國早日邁入航空制造強(qiáng)國行列、實(shí)現(xiàn)中國航空人的中國夢再作新貢獻(xiàn)。