（中國商飛上海飛機(jī)制造有限公司，上海 200436）

飛機(jī)制造已有100年的歷史，縱觀國內(nèi)外的飛機(jī)制造史，飛機(jī)先進(jìn)行研制后進(jìn)入批生產(chǎn)似乎是不可違反的客觀規(guī)律。進(jìn)入批產(chǎn)，皆大歡喜，但在研制期，親歷者非常辛苦，一代一代飛機(jī)制造者都在積極努力尋找更有效、更順利的飛機(jī)研制技術(shù)，各個飛機(jī)制造商都有自己的習(xí)慣做法，但共性的東西總是存在的。本文對飛機(jī)研制和批產(chǎn)的共同規(guī)律進(jìn)行了一些探索，就數(shù)字化環(huán)境下飛機(jī)產(chǎn)品在研制批和批產(chǎn)階段所發(fā)生的問題進(jìn)行分析和探討，指出在飛機(jī)制造的不同階段問題關(guān)注的重點和解決問題的差異性。

傳統(tǒng)飛機(jī)研制階段的制造問題特點分析

在傳統(tǒng)的飛機(jī)研制階段，飛機(jī)產(chǎn)品制造的實際開工節(jié)點往往是在飛機(jī)設(shè)計還處于詳細(xì)設(shè)計初期，也就是工程設(shè)計剛進(jìn)行約1/4時，這時又叫風(fēng)險投入。隨后在整個漫長的研制期，飛機(jī)制造是在工程設(shè)計結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)邊設(shè)計、邊改進(jìn)，工藝流程邊驗證邊執(zhí)行的過程中進(jìn)行的。這段時間飛機(jī)制造有以下幾個特點[1]。

（1）工程更改頻繁。

飛機(jī)設(shè)計分結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、強(qiáng)度設(shè)計、綜合設(shè)計，在以上設(shè)計部分中又細(xì)分許多門類，飛機(jī)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)均不是貨架產(chǎn)品，而是針對型號飛機(jī)特殊設(shè)計的。飛機(jī)研制并不是等到工程設(shè)計完全成熟后才開始制造，它是一個循序漸進(jìn)的系統(tǒng)工程。因此，在研制批開始制造的飛機(jī)零部件不是最終狀態(tài)，比如結(jié)構(gòu)上在安裝系統(tǒng)件時發(fā)現(xiàn)有干涉，靜力試驗時發(fā)現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)件要加強(qiáng)，飛機(jī)整體或局部要減重等，也就是說，其構(gòu)型隨時在頻繁變化，變化是必然而非偶然的。

（2）工藝變化多端。

該階段主要是解決飛機(jī)制造工藝的正確性、經(jīng)濟(jì)性，提供制造所需的工藝技術(shù)基礎(chǔ)，通過技術(shù)鑒定保證產(chǎn)品最終符合型號設(shè)計要求。飛機(jī)制造工藝種類有限，但是不同飛機(jī)采用的工藝排列組合方法無限，一定的飛機(jī)產(chǎn)品其結(jié)構(gòu)不同、材料不同，會導(dǎo)致采用的工藝順序有很大差異，又因為飛機(jī)研制中構(gòu)型更改頻繁，工藝的驗證和試驗不斷發(fā)生，現(xiàn)代飛機(jī)研制使得制造工藝不斷更新和變化，這時的變化是合理的，適航或軍代表不會阻止和干涉。如果研制批結(jié)束時發(fā)現(xiàn)飛機(jī)某個部件由于制造工藝不合理，要改變制造方法，進(jìn)而重新設(shè)計一系列工裝，則必須重新走研制流程，這個行為影響很大，必須得到軍方或適航當(dāng)局的批準(zhǔn)。而此時研制批的費用已用完，就必須要另想辦法。因此，在研制批徹底解決制造問題、完善工藝、固化流程顯得十分重要。

（3）工裝有待驗證。

工藝裝備是飛機(jī)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，研制飛機(jī)從某種意義上講就是研制工裝，具備合適的、匹配的、合理的、符合工藝要求的、協(xié)調(diào)的工藝裝備才能保證飛機(jī)的零部件生產(chǎn)滿足工程設(shè)計要求。

因此，工藝裝備對飛機(jī)研制至關(guān)重要，而工藝裝備在普遍是針對特定飛機(jī)型號設(shè)計的情況下，在生產(chǎn)飛機(jī)產(chǎn)品中的適用性驗證必不可少[2]。

（4）操作者對工作對象尚不熟悉。

飛機(jī)型號不同，其制造工藝方法有很大差別，在研制期，操作者面對的工作對象往往與以往的有所不同，操作者要熟悉制造指令、工藝規(guī)范、新工具、新設(shè)備等，在這種情況下生產(chǎn)出的產(chǎn)品缺少穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性。

（5）型號項目管理還在摸索過程中。

隨著飛機(jī)的研制推進(jìn)，型號項目管理是目前擺在飛機(jī)制造商面前的一個新課題，不管是波音777、787還是空客A380、A350，或者是國內(nèi)飛機(jī)，沒有一個型號采用完全相同的管理模式來進(jìn)行項目管理，各個飛機(jī)制造商都在積極地探索和不斷改變管理格局，以適應(yīng)新型號發(fā)展的要求。不同的管理方法會給飛機(jī)研制帶來新的變化，這種管理方法會在型號研制過程中不斷得到完善和適應(yīng)，為未來的批產(chǎn)鋪平道路。

（6）協(xié)調(diào)關(guān)系達(dá)不到理想狀態(tài)。

從工程設(shè)計到工藝設(shè)計，從工裝設(shè)計到制造，從生產(chǎn)線的建立到產(chǎn)品生產(chǎn)制造，全過程存在著互相協(xié)調(diào)的關(guān)系。在研制期，很多環(huán)節(jié)存在不協(xié)調(diào)問題，協(xié)調(diào)關(guān)系在研制期是從不協(xié)調(diào)到完美協(xié)調(diào)的過程，研制批處理的大量技術(shù)、質(zhì)量、制造問題與協(xié)調(diào)有關(guān)，飛機(jī)的研制過程就是解決協(xié)調(diào)問題的過程。飛機(jī)制造全過程達(dá)到了協(xié)調(diào)，就可以進(jìn)入批生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

（7）主制造商與供應(yīng)商之間的關(guān)系還處于磨合期。

主制造商與供應(yīng)商模式如今成了全世界飛機(jī)制造的基本模式和必然模式。在研制期，主制造商與供應(yīng)商之間的關(guān)系才剛剛開始建立，相互之間還不能默契地處理合作關(guān)系，又因為主制造商和供應(yīng)商之間可能存在強(qiáng)-強(qiáng)、強(qiáng)-弱、弱-強(qiáng)、弱-弱現(xiàn)象，復(fù)雜的心理狀態(tài)又會在復(fù)雜的流程中使其合作道路上變得荊棘叢生，很簡單的事情也許會變得異常復(fù)雜，為飛機(jī)研制帶來很多意料之外的問題。

（8）軍方或適航當(dāng)局的關(guān)注點是全過程的。

在飛機(jī)設(shè)計階段或進(jìn)入制造之前，就要確定軍方檢查項目、適航制造符合性檢查項目，而這些項目涵蓋了飛機(jī)研制的全過程，因為大面積項目的檢查是保證飛機(jī)制造符合軍事戰(zhàn)術(shù)要求和局方適航條例要求的有效手段，所以研制期的軍方和局方的檢查對于制造方壓力很大，同時推動問題的解決和設(shè)計工藝的改進(jìn)也十分有效。

研制期最重要的特點是各種問題處于充分暴露、充分解決期，在這個時期制造商往往是項目引導(dǎo)、技術(shù)主唱、生產(chǎn)配合。

飛機(jī)批生產(chǎn)階段的制造問題特點分析

飛機(jī)進(jìn)入批生產(chǎn)階段，型號研制中出現(xiàn)的大量問題已經(jīng)基本解決，生產(chǎn)開始進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，除了可選件可能因客戶不同會出現(xiàn)構(gòu)型變化外，其他部分制造呈重復(fù)循環(huán)過程，其特點如下。

（1）飛機(jī)型號已經(jīng)定型。

對于軍機(jī)來說，此時工程設(shè)計已經(jīng)定型，民機(jī)型號合格證已經(jīng)頒布，生產(chǎn)許可證已授予工廠，飛機(jī)已經(jīng)可以提供給用戶。軍機(jī)進(jìn)入列裝，民機(jī)交付客戶，設(shè)計不會大改，工藝已經(jīng)凍結(jié)，飛機(jī)進(jìn)入批量生產(chǎn)。此時的飛機(jī)產(chǎn)品出現(xiàn)制造問題只是偶然而不是必然的。而設(shè)計問題在經(jīng)過研制批考驗、靜力和疲勞試驗后，就不會有大的更改[3]。

（2）制造工藝已經(jīng)通過研制批考驗。

經(jīng)過研制批，工藝方案目標(biāo)得到實現(xiàn)，裝配協(xié)調(diào)方案得到認(rèn)證，工藝流程得到實踐考驗，工藝規(guī)程得到鑒定，工藝指令得到版本凍結(jié)，工藝設(shè)備經(jīng)過3到5架份的生產(chǎn)摸索也處于參數(shù)固結(jié)情況。如果要采用新技術(shù)、新工藝，前提是大的方案不能改變，可以在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化。

（3）工藝裝備已經(jīng)經(jīng)過投產(chǎn)驗證。

經(jīng)過研制批飛機(jī)的歷練，生產(chǎn)線上的工藝裝備都滿足了其正確功能和精確性，生產(chǎn)出了合格的飛機(jī)產(chǎn)品，零件工裝（機(jī)加工裝、鈑金工裝、復(fù)材工裝等）在不斷完善過程中二次合格（通過生產(chǎn)驗證），裝配工裝已經(jīng)在解決了大量的協(xié)調(diào)問題后保證裝配件符合工程要求，地面設(shè)備和試驗設(shè)備已經(jīng)順利實現(xiàn)工藝要求。此時工藝裝備已經(jīng)能夠支持飛機(jī)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。

（4）操作者對制造對象已經(jīng)熟悉。

進(jìn)入批產(chǎn)，預(yù)示著操作者對加工對象已經(jīng)心中有數(shù)，對工藝方法已非常清楚，對材料性能、加工參數(shù)、裝配順序、試驗流程等都了然于胸，熟悉了工藝文件及工程文件，練兵階段結(jié)束，真正批產(chǎn)開始。

（5）型號管理已經(jīng)走出一條科學(xué)之路。

型號項目管理從摸索到成熟，針對制定型號的項目管理模式已經(jīng)得到方方面面的認(rèn)可和理解，管理的理順提高了信息的傳遞效率，加快了物流供給和生產(chǎn)組織的節(jié)奏，縮短了零部件的交付周期，保證了飛機(jī)交付用戶的節(jié)點。

（6）飛機(jī)制造不協(xié)調(diào)問題基本解決。

從整機(jī)到部件、從部件到組件、從組件到零件、從系統(tǒng)到結(jié)構(gòu)，在研制批期間，自后向前進(jìn)行過一輪輪的工藝完善和優(yōu)化，在制造完善過程中，零件與零件、零件與組件、組件與組件與部件之間的關(guān)系經(jīng)過幾次的協(xié)調(diào)制造和裝配，均已經(jīng)達(dá)到相互配合一致的狀態(tài)，各個環(huán)節(jié)均已符合工藝要求以及工程要求，制造不協(xié)調(diào)問題已經(jīng)解決。

（7）主制造商與供應(yīng)商之間已經(jīng)進(jìn)入愉快合作期。

在生產(chǎn)幾架份飛機(jī)部段件或系統(tǒng)件后，供應(yīng)商已經(jīng)充分理解了主制造商對供應(yīng)商的各方面要求，供應(yīng)商自己的制造工藝、設(shè)備、管理體系等已經(jīng)逐漸適應(yīng)型號飛機(jī)零部件的制造需求，主制造商與供應(yīng)商的關(guān)系由于“把供應(yīng)商出現(xiàn)的問題當(dāng)作主制造商自己的問題”的思想已經(jīng)貫穿到了整個項目管理，技術(shù)質(zhì)量問題數(shù)量大大降低，雙方的摩擦越來越少，相互關(guān)系已能夠在雙贏的平臺上進(jìn)行合作。

（8）軍方或適航當(dāng)局的關(guān)注點已經(jīng)轉(zhuǎn)移。

在研制期過后，軍方或局方對于偶發(fā)的制造問題已經(jīng)不再高度重視，此時所關(guān)心的問題在于批產(chǎn)的穩(wěn)定性，那種全面制造符合性檢查已經(jīng)不復(fù)存在，取而代之的是民機(jī)依據(jù)CCAR-21-R3和AP-21-04R3建立、經(jīng)審批的質(zhì)量控制系統(tǒng)，并接受局方證后管理與監(jiān)督檢查，軍機(jī)按相關(guān)軍事標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重點質(zhì)量控制。通過統(tǒng)計方法控制產(chǎn)品質(zhì)量，包括建立抽樣檢驗計劃、使用和保持適用的統(tǒng)計過程控制、預(yù)控制等。

（9）飛機(jī)零部件的按計劃交付成為此階段的工作重點。

對于軍機(jī)來說，其制造所需零部件遍布全國，有多處生產(chǎn)；對于民機(jī)來說零部件更是來自國內(nèi)外供應(yīng)商，如何保障零部件按批次、按計劃及時交付成為主制造商的工作重點。盡管供應(yīng)商都是具有特點的專業(yè)廠家，但并不是專門為一家供應(yīng)商配套生產(chǎn)的，如何讓供應(yīng)商的生產(chǎn)線節(jié)拍跟著主制造商的指揮棒走是個問題。

飛機(jī)研制階段和批生產(chǎn)階段解決問題的側(cè)重點

綜上所述，飛機(jī)研制階段和批生產(chǎn)階段由于特點不一樣，出現(xiàn)了不同的問題，而不同的問題就會有不同的解決方法。

1 研制批問題處理的側(cè)重點

飛機(jī)研制階段，解決問題的側(cè)重點在于打通生產(chǎn)線，其標(biāo)志是解決設(shè)計結(jié)構(gòu)和性能不完善、工藝流程不成熟、工裝使用不穩(wěn)定、質(zhì)量控制有壓力問題。

1.1 工程設(shè)計問題

飛機(jī)設(shè)計在方案規(guī)劃、詳細(xì)設(shè)計、進(jìn)入制造和試驗試飛各個階段均有對設(shè)計邏輯性、合理性、協(xié)調(diào)性、可行性、科學(xué)性、安全性、可維護(hù)性及可互換性進(jìn)行驗證的任務(wù)，在研制批的各個階段，通過制造和試飛現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題，完善設(shè)計。發(fā)現(xiàn)問題的渠道主要有4種：設(shè)計現(xiàn)場跟產(chǎn)發(fā)現(xiàn)設(shè)計錯誤問題，制造過程中制造者發(fā)現(xiàn)設(shè)計工藝性不好問題，質(zhì)量人員通過質(zhì)量檢測發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題，試飛過程中發(fā)現(xiàn)的飛機(jī)系統(tǒng)和性能問題。對于設(shè)計問題，由質(zhì)量管理部門發(fā)出故障拒收報告（Failure and Rejection Report，F(xiàn)RR），設(shè)計對所發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、論證，認(rèn)為確實有必要更改的，由設(shè)計發(fā)出工程指令（Engineering Order，EO）等更改指令對現(xiàn)場設(shè)計問題進(jìn)行更改和完善，隨后合并EO，對工程圖樣（數(shù)模）進(jìn)行升版。在研制批，出現(xiàn)的問題比較復(fù)雜，大部分情況是設(shè)計來承擔(dān)責(zé)任，主動處理所發(fā)現(xiàn)的技術(shù)問題。因此，研制批設(shè)計是技術(shù)主導(dǎo)者。

1.2 工藝問題

設(shè)計本身沒有問題，由于工藝狀態(tài)偏離或工藝失效造成的問題屬于工藝問題，這種問題有工藝總方案規(guī)定不合理，裝配協(xié)調(diào)方案制定不科學(xué)，零件制造工藝指令（Fabrication Order，F(xiàn)O）、裝配工藝指令（Assembly order，AO）及零組部件交接狀態(tài)不完善、不合理等，在研制批因為工藝也是在邊摸索邊實踐，出現(xiàn)問題都是很正常的，在這種情況下工藝部門申請故障拒收報告，并進(jìn)行工藝優(yōu)化。由于工藝問題產(chǎn)生的FRR則由工藝部門處理，不應(yīng)提交工程處理。在研制批，工藝部門是工藝問題的責(zé)任部門。

1.3 工裝問題

對于飛機(jī)來說，研制批就是對工裝的不斷修改、適應(yīng)、完善、協(xié)調(diào)的過程。無論是飛機(jī)結(jié)構(gòu)制造用工裝，還是系統(tǒng)制造用工裝，無一例外就是工裝對合格產(chǎn)品的保障性。協(xié)調(diào)技術(shù)完善或高超的工藝設(shè)計能夠保證工裝與工裝之間、工裝與產(chǎn)品之間的協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性，從而更少地出現(xiàn)工裝與產(chǎn)品之間的不匹配。在工裝使用和驗證過程中，生產(chǎn)管理部門是組織部門，工藝部門是技術(shù)指導(dǎo)部門（因為工藝裝備的設(shè)計是按照工藝的技術(shù)條件要求進(jìn)行的，工裝的投產(chǎn)驗證項目是由工藝部門在各種工藝指令中規(guī)定的），工藝裝備設(shè)計和制造部門根據(jù)工藝部門的工藝完善措施來對工藝裝備進(jìn)行每架份定檢、全過程維護(hù)和全生產(chǎn)線完善。

1.4 質(zhì)量控制

在研制批，質(zhì)量保證責(zé)任重大，工程設(shè)計有缺陷，質(zhì)量要把關(guān)；工藝流程不成熟，質(zhì)量要控制；操作者作業(yè)不熟悉，制造質(zhì)量要關(guān)注；工藝裝備不協(xié)調(diào)，工裝檢驗要協(xié)調(diào)等，所有問題在質(zhì)量這里都難逃法眼。FRR（FRR-SR）、TRR等質(zhì)量問題報告詳細(xì)、客觀地反映了制造過程中的設(shè)計問題、工藝問題、工裝問題、操作偏差問題。研制批每架份質(zhì)量報告數(shù)以千計，隨著架次的累計，單架份的質(zhì)量報告呈不斷下降之勢，這說明各類問題逐漸減少，制造質(zhì)量不斷提高。質(zhì)量問題報告曲線反映了研制批的曲折過程。到了研制批最后一架飛機(jī)，該解決的問題都解決了，質(zhì)量控制的壓力會減少，也標(biāo)志著研制批順利過渡到試投產(chǎn)或批產(chǎn)。

2 批生產(chǎn)問題處理的側(cè)重點

飛機(jī)批產(chǎn)階段，解決問題的側(cè)重點在于穩(wěn)定生產(chǎn)線，其標(biāo)志是設(shè)計結(jié)構(gòu)凍結(jié)、工藝流程成熟、工裝穩(wěn)定可靠、質(zhì)量控制有效。

由于飛機(jī)生產(chǎn)線已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定的生產(chǎn)過程，工程不完善問題已經(jīng)在研制批得到解決，工程設(shè)計在此階段的主要任務(wù)是根據(jù)飛機(jī)客戶的要求，對飛機(jī)做用戶滿意度構(gòu)型更改，而對飛機(jī)制造過程中的問題只派工程聯(lián)絡(luò)人員在現(xiàn)場即時處理和解答。此時工程設(shè)計的注意力重點已經(jīng)轉(zhuǎn)移到新型號飛機(jī)的設(shè)計研發(fā)中[4]。

面向制造的工藝設(shè)計群涉及的工藝指令、工藝規(guī)范和工藝流程經(jīng)過研制批的考驗，已趨完善和穩(wěn)定；制造工藝群涉及的材料工藝、加工工藝、裝配工藝、測試與檢測工藝、試飛工藝等已經(jīng)成熟；支撐技術(shù)群涉及的信息技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和框架、機(jī)床和工具技術(shù)、數(shù)字化控制技術(shù)等已無障礙。進(jìn)入批生產(chǎn)，工藝上以協(xié)助指導(dǎo)生產(chǎn)為主，工藝優(yōu)化為輔，重大的工藝更改原則上不允許，如若必須，則要經(jīng)過最高層的批準(zhǔn)[5]。

工藝裝備在進(jìn)入批產(chǎn)前要進(jìn)行一次全面定檢工作，以保證生產(chǎn)線不停頓、無障礙。對于受控工藝裝備的定檢周期從每架定檢1次改為每5架定檢1次，最后延伸至每50架定檢1次。進(jìn)入批產(chǎn)后，最重要的是對工藝裝備進(jìn)行日常維護(hù)和定期檢查，如果不大改生產(chǎn)線，工藝裝備基本處于狀態(tài)凍結(jié)、資產(chǎn)落賬。在生產(chǎn)一定批量后，工藝裝備會產(chǎn)生一定程度的磨損和精度退化，這時就要對工藝裝備進(jìn)行適量的返修和補(bǔ)充，新增加或進(jìn)行大的返修后，工藝裝備要重新進(jìn)行投產(chǎn)驗證工作，而且還要加密定檢頻度。

飛機(jī)進(jìn)入批生產(chǎn)階段，質(zhì)量已趨穩(wěn)定，質(zhì)量管理工作強(qiáng)度大大降低，質(zhì)量工作的重點放在偶發(fā)質(zhì)量問題的處理上和對工藝裝備質(zhì)量穩(wěn)定的管控上，盡管全過程質(zhì)量控制依然存在，但是穩(wěn)定的供應(yīng)商、生產(chǎn)線、工藝流程和熟練的操作人員就可以大大減少FRR的量。

進(jìn)入批產(chǎn)，處理問題的焦點是如何保證零部件不早不晚，定點提供到主制造商的裝配現(xiàn)場。技術(shù)質(zhì)量的問題解決以后，供應(yīng)商管理成為批生產(chǎn)問題處理的側(cè)重點，對于重要供應(yīng)商，主制造商可以長期派駐代表進(jìn)行現(xiàn)場協(xié)調(diào)管理，對于次要供應(yīng)商，主制造商可以定期對其進(jìn)行巡視管理。

數(shù)字環(huán)境下兩個階段的特點分析

1 數(shù)字環(huán)境下飛機(jī)的研制批過程及特點

在數(shù)字化飛機(jī)設(shè)計和制造的環(huán)境下，由于大量采用了并行工作團(tuán)隊（Integrated Project Team，IPT）工作法，設(shè)計和制造的專業(yè)組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，使得研制周期理論上縮短很多，并且數(shù)字化的傳遞使得飛機(jī)從研制批向批生產(chǎn)的過渡光滑了許多，其準(zhǔn)備時間也節(jié)約了許多。

首先，討論數(shù)字量傳遞下的工作路線。在數(shù)字量傳遞的環(huán)境中，得益于計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，飛機(jī)方案論證、方案設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、工裝設(shè)計、工具選擇設(shè)計、制造程序設(shè)計、質(zhì)量檢測設(shè)計等制造前的所有設(shè)計均在同一時間、同一數(shù)據(jù)平臺上，遵循同一工作原則開始實行，大量的、復(fù)雜的專業(yè)技術(shù)協(xié)調(diào)問題在這個過程中得到溝通、妥協(xié)、優(yōu)化和最佳擬合[6]。本來應(yīng)該在未來實體制造過程中解決的前期問題，在各類數(shù)據(jù)投放制造前就已經(jīng)通過MBD體系基本得到解決。這個階段稱為技術(shù)數(shù)據(jù)設(shè)計階段。

技術(shù)數(shù)據(jù)設(shè)計階段的質(zhì)量控制工具是成熟度發(fā)展技術(shù)，用來衡量技術(shù)數(shù)據(jù)離飛機(jī)制造實際操作的距離，也是生產(chǎn)準(zhǔn)備分步實施的依據(jù)。成熟度發(fā)展一般從M0開始，經(jīng)過M1、M2、M3、M4、M5、M6等階段的逐步細(xì)化和完善，最終到達(dá)正式投入制造的數(shù)據(jù)目標(biāo)[7]。

在M0到M6的各個節(jié)點都會輸出一個包括工程、工藝、工裝、制造、檢驗信息的綜合協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)集，這個數(shù)據(jù)集在M0階段實際上不能用于指導(dǎo)生產(chǎn)制造，只能用來傳達(dá)飛機(jī)的設(shè)計理念和指導(dǎo)制造工藝方案的初步制定，生產(chǎn)制造的投入一般從M3開始。

隨著綜合協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)集的不斷完善，就會輸出可以用來投入制造的工藝數(shù)據(jù)集、加工數(shù)據(jù)集、裝配數(shù)據(jù)集、工裝數(shù)據(jù)集和檢驗數(shù)據(jù)集，依據(jù)這些數(shù)據(jù)集的成熟度，就可以指導(dǎo)工藝裝備和飛機(jī)產(chǎn)品投入制造[8]。

圖1 數(shù)字化設(shè)計制造環(huán)境下飛機(jī)研制工作路線Fig.1 Aircraft development route under digital design and manufacturing environment

以上是數(shù)字化環(huán)境下的飛機(jī)研制階段的簡要概述，歸納框如圖1所示。

飛機(jī)在數(shù)字量傳遞的新環(huán)境中，研制批要面對和需解決的問題有以下幾類。

一是IPT的組建和工作機(jī)制的形成。在技術(shù)設(shè)計階段，工作的平臺是IPT的環(huán)境，在這個環(huán)境中，如何協(xié)調(diào)各個專業(yè)之間的和諧工作關(guān)系是決定技術(shù)設(shè)計出成果與否的關(guān)鍵。這些關(guān)系包括飛機(jī)工程設(shè)計專業(yè)間的協(xié)作、工程設(shè)計與工藝設(shè)計各專業(yè)間的協(xié)作、工裝工具專業(yè)間的協(xié)作以及與測量專業(yè)的協(xié)作等[9]，各個專業(yè)一改過去各自閉門造車的工作方法，真正從技術(shù)文件中就要體現(xiàn)你中有我，我中有你。比如在工程數(shù)模中要有制造工藝的要素，也要有工藝裝備的要素，還有檢驗計量中的元素等。

二是成熟度的定義要十分清楚。成熟度分階段考核對于各個階段的成熟度成果、研制的各個方面都要確認(rèn)，因為成熟度的進(jìn)展直接影響飛機(jī)研制的周期，在每個成熟度節(jié)點，用于指導(dǎo)團(tuán)隊技術(shù)各專業(yè)的技術(shù)狀態(tài)確定、項目計劃制定、生產(chǎn)準(zhǔn)備實施等都應(yīng)該為唯一的依據(jù)，并且無任何歧義的數(shù)據(jù)輸出。

三是綜合協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)集。在數(shù)字化傳遞的研制過程中，綜合協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)集是生成用于生產(chǎn)過程中的各專業(yè)數(shù)據(jù)集的唯一數(shù)據(jù)源，它不但是主制造商的工作依據(jù)，也是遍布于國內(nèi)外供應(yīng)商的唯一工作依據(jù)。因此，這里所謂的制造符合性不僅僅是符合工程數(shù)據(jù)要求，更重要的是在各個制造節(jié)點上都要符合綜合協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)集的要求。

四是生產(chǎn)過程中的工藝裝備質(zhì)量問題和飛機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量問題。在經(jīng)過第一階段的技術(shù)設(shè)計和成熟度考驗后，常規(guī)模擬量傳遞中需要在硬件生產(chǎn)中才能發(fā)現(xiàn)的大量不協(xié)調(diào)問題都已經(jīng)得到三維下的協(xié)調(diào)，這為新機(jī)研制節(jié)約了大量的時間和成本。但是在真正生產(chǎn)過程中，由于存在著前文指出的各類影響因素，免不了要出現(xiàn)實物的制造問題和由于管理問題而造成的種種疑難雜癥，但由于數(shù)據(jù)量為解決問題帶來的可模擬仿真性[10]，這個階段的問題處理相對簡單多了。

數(shù)字化傳遞環(huán)境中處理問題的重點在于驗證數(shù)據(jù)集在生產(chǎn)環(huán)境下的適應(yīng)性、為適應(yīng)數(shù)字量傳遞而需要的設(shè)備完善性[11]，以及對生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集和記錄的完整性等。

2 數(shù)字環(huán)境下飛機(jī)的批生產(chǎn)過程及特點

與傳統(tǒng)飛機(jī)生產(chǎn)一樣，在研制批，由于飛機(jī)制造數(shù)據(jù)集已經(jīng)經(jīng)過了反復(fù)的考驗，飛機(jī)實物已經(jīng)取得各類證書并交付用戶，預(yù)示著飛機(jī)設(shè)計合理、生產(chǎn)線合適、質(zhì)量合格。因此，飛機(jī)在批生產(chǎn)階段所要面對和處理的主要問題是構(gòu)型更改[12]跟蹤性問題、保持生產(chǎn)質(zhì)量無波動的穩(wěn)定性問題和飛機(jī)零部件供應(yīng)及時性問題[13]。

結(jié)束語

最后，特別要補(bǔ)充指明的是，飛機(jī)客戶對研制批和批量生產(chǎn)飛機(jī)的不同態(tài)度，決定了飛機(jī)能否順利進(jìn)入進(jìn)入批產(chǎn)?？蛻魧τ陲w機(jī)在研制批所發(fā)生的種種問題往往持寬容的態(tài)度，因為研制批飛機(jī)不會交給客戶使用。而一旦飛機(jī)進(jìn)入批量生產(chǎn)，意味著當(dāng)前制造的飛機(jī)要進(jìn)入客戶手中進(jìn)行商業(yè)運(yùn)營或執(zhí)行軍情要務(wù)，客戶的監(jiān)造代表親臨飛機(jī)制造現(xiàn)場，用國際上最先進(jìn)的飛機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來衡量飛機(jī)的整個制造過程，當(dāng)交給客戶的飛機(jī)一旦出現(xiàn)制造或設(shè)計問題，影響到飛機(jī)的安全使用，讓飛機(jī)生產(chǎn)線全線停產(chǎn)是必然的結(jié)果。因此，數(shù)字化環(huán)境下的飛機(jī)設(shè)計和制造給并行協(xié)同工作、無時差的信息化平臺共享、設(shè)計制造問題的及時溝通處理、數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一等帶來良好的條件，給研制和批產(chǎn)固有的規(guī)律帶來了概念上的改變，要關(guān)注的是如何高效利用研制期去解決更多的問題，從而加快研發(fā)速度、建立環(huán)保和穩(wěn)定規(guī)范的制造過程、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)批產(chǎn)的條件，提供適合市場運(yùn)營、用戶滿意的飛機(jī)。

[1]王建華.中國飛機(jī)制造裝備技術(shù)的發(fā)展之路[J].航空精密制造技術(shù),2010,46(1):2-4.

WANG Jianhua.Chinese aircraft manufacturing equipment technology development road[J].Aviation Precision Manufacturing Technology, 2010,46(1):2-4.

[2]于勇,范玉青.飛機(jī)構(gòu)型管理研究與應(yīng)用[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報,2005,31(3):278-282.

Y U Y o n g, F A N Y u q i n g.S t u d y and application of aircraft configuration management[J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2005,31(3):278-282.

[3]季鵬斌,黃永紅,唐榮錫.飛機(jī)生產(chǎn)準(zhǔn)備技術(shù)的發(fā)展[J].航空制造技術(shù),1997(1):13-14.

JI Pengbin, HUANG Yonghong, TANG Rongxi.The development of aircraft production preparation technology[J].Aeronautical Manufacturing Technology , 1997(1):13-14.

[4]環(huán)球網(wǎng).制約我國大飛機(jī)研制的核心關(guān)鍵技術(shù)已被突破[EB/OL].[2012-07-27].http://mil.huanqiu.com/china/2012-07/2958260.html.

Global Network.The key technologies restricting the development of China's large aircraft has been a breakthrough[EB/OL].[2012-07-27].http://mil.huanqiu.com/china/2012-07/2958260.html.

[5]尹娟.民用飛機(jī)設(shè)計過程中的質(zhì)量管理與探討[J].民用飛機(jī)設(shè)計與研究,2012(3):70-72.

LIANG Juan.Research and discussion on design quality management in the development of civil aircraft[J].Civil Aircraft Design＆Research,2012(3):70-72.

[6]汪啟華,王欣，趙琥.產(chǎn)品研制和批生產(chǎn)階段可靠性問題分析[J].航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量, 2009(1):31-33.

WANG Qihua，WANG Xin, ZHAO Hu.Product development and batch production stage reliability analysis[J].Aeronautic Standardization& Quality, 2009(1):31-33.

[7]杜振華.研制階段產(chǎn)品可靠性綜合評估技術(shù)研究[D].北京：北京航空航天大學(xué),2003.

DU Zhenhua.Study on integrated reliability evaluation for products in development phase[D].Beijing: Beihang University, 2003.

[8]梁娟.民用飛機(jī)設(shè)計過程中的質(zhì)量管理[J].機(jī)械設(shè)計與制造工程,2013,268(7):70-73.

LIANG Juan.The quality management of civil aircraft design process[J].Machine Design and Manufacturing Engineering, 2013,268(7):70-73.

[9]趙書凱,劉艷超,馬帥.民用飛機(jī)構(gòu)型控制與更改管理研究[J].航空制造技術(shù),2015(3):102-106.

ZHAO Shukai, LIU Yanchao, MA Shuai.Civil aircraft configuration management and change control research[J].Aeronautical Manufacturing Technology, 2015(3): 102-106.

[10]何麗紅.三維裝配仿真技術(shù)在飛機(jī)數(shù)字化裝配中的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué),2015,6(4):75-76.

HE Lihong.3D assembly simulation technology in the application of aircraft digital assembly[J].Heilongjiang Science, 2015,6(4):75-76.

[11]趙莉.飛機(jī)全數(shù)字化設(shè)計的計算機(jī)應(yīng)用與發(fā)展[J].計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2015,18(1):109-111.

ZHAO Li.Application and development of computer in the whole digital design of aircraft[J].Computer CD Software and Applications,2015,18(1):109-111.

[12]帥朝林，陳雪梅，劉順濤.基于工藝流程及產(chǎn)能節(jié)拍的數(shù)字化工藝布局設(shè)計方法研究[J].航空制造技術(shù), 2015(13):26-29.

SHUAI Chaolin, CHEN Xuemei，LIU Shuntao.Research on digital layout design method based on process and cycle time[J].Aeronautical Manufacturing Technology, 2015(13):26-29.

[13]鄒方.飛機(jī)裝配的高效、低成本、智能化之路[J].航空制造技術(shù), 2015(13):70-75.

ZOU Fang.High-efficiency, low-cost and intelligent road of aircraft assembly[J].Aeronautical Manufacturing Technology,2015(13):70-75.