何 陽(yáng) 譚松林 張 永 孫鋼鐵

（航天推進(jìn)技術(shù)研究院，西安 710100）

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)精益化發(fā)展展望

何 陽(yáng) 譚松林 張 永 孫鋼鐵

（航天推進(jìn)技術(shù)研究院，西安 710100）

基于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)，分析了液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題與不足。結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造企業(yè)工藝技術(shù)及管理的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，提出了以協(xié)同并行工作模式、基礎(chǔ)規(guī)范建設(shè)、先進(jìn)技術(shù)手段等為突破口，引導(dǎo)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)朝著精益化方向發(fā)展，以滿足我國(guó)航天型號(hào)產(chǎn)品研制工作對(duì)周期、成本及可靠性日益提升的需求。

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)；工藝設(shè)計(jì)；并行協(xié)同；工藝規(guī)范；知識(shí)庫(kù)；先進(jìn)技術(shù)

1 引言

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是發(fā)射各種彈道導(dǎo)彈和航天飛行器的主要?jiǎng)恿?，是發(fā)展航天產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)[1]。其研制周期和產(chǎn)品質(zhì)量直接影響我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。而作為液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制和生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，工藝設(shè)計(jì)直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、生產(chǎn)周期和質(zhì)量，是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造過(guò)程中最為關(guān)鍵的生產(chǎn)活動(dòng)。

從目前來(lái)看，以串行工作流程和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)為主的工藝設(shè)計(jì)模式已經(jīng)無(wú)法滿足我國(guó)航天事業(yè)快速發(fā)展的需求，開(kāi)展精益化工藝設(shè)計(jì)，從源頭上降低工藝流程對(duì)物資、周期、場(chǎng)地、人力等方面的消耗，提高工藝流程可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量，是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境惡劣，大量采用高溫合金、高強(qiáng)不銹鋼等材料，加工難度大，但對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性要求高。因此工藝技術(shù)難度大，產(chǎn)品工藝流程復(fù)雜，各生產(chǎn)流程之間的技術(shù)狀態(tài)協(xié)調(diào)難度大，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)控制要求高。同時(shí)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)交付批量小，種類多，而且不同的發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)組成、材料種類、工藝方法方面存在較大的差異，導(dǎo)致工藝設(shè)計(jì)工作量大。但研制和生產(chǎn)周期控制嚴(yán)格，要求工藝設(shè)計(jì)工作必須快速高效。

3 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題與不足

近年來(lái)，以大推力高壓補(bǔ)燃液氧煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為代表的一系列先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的成功研制標(biāo)志著我國(guó)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝技術(shù)取得長(zhǎng)足發(fā)展，為我國(guó)航天事業(yè)的飛速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但隨著航天任務(wù)的快速增長(zhǎng)、型號(hào)研制難度不斷增加、產(chǎn)品可靠性要求日益提升，液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)有的工藝設(shè)計(jì)模式、技術(shù)手段已經(jīng)呈現(xiàn)出一些不足。

現(xiàn)有工藝設(shè)計(jì)工作主要以串行工作模式為主，工藝設(shè)計(jì)效率低，難以滿足快速高效的研制需求。工藝信息表達(dá)規(guī)范缺失，工藝文件實(shí)用性不強(qiáng)，工藝信息難以準(zhǔn)確、全面地傳遞到操作人員，產(chǎn)品質(zhì)量存在波動(dòng)?；A(chǔ)工藝規(guī)范缺失，受工藝人員經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平的影響，工藝方法及控制點(diǎn)存在差異，技術(shù)狀態(tài)控制難度大。工藝知識(shí)管理不足，工藝技術(shù)繼承性差，研究成果無(wú)法得到有效繼承和利用，存在工藝技術(shù)重復(fù)攻關(guān)，部分技術(shù)問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn)的情況，影響研制周期，增加研制成本。此外液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)仍以個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、工藝試驗(yàn)為主，有限元、制造過(guò)程失效模式及效果分析（PFMEA）等先進(jìn)技術(shù)手段應(yīng)用不足。

4 國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造企業(yè)工藝設(shè)計(jì)發(fā)展啟示

隨著信息技術(shù)和企業(yè)管理理念的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)制造企業(yè)采用先進(jìn)的產(chǎn)品研發(fā)模式，以精益化生產(chǎn)為目標(biāo)，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，大量引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)手段，堅(jiān)持基礎(chǔ)規(guī)范建設(shè)，在控制研制周期、成本和產(chǎn)品質(zhì)量方面取得了巨大的成功，為液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)朝著精益化方向發(fā)展提供了良好的啟示意義。

4.1 協(xié)同設(shè)計(jì)模式成為產(chǎn)品研發(fā)主流模式

上世紀(jì)50年代日本制造業(yè)的精益生產(chǎn)模式中就提出了“產(chǎn)品設(shè)計(jì)內(nèi)部本來(lái)就應(yīng)包含工藝設(shè)計(jì)和工業(yè)工程”的概念[2]。以波音為代表的航空航天先進(jìn)制造企業(yè)充分利用MBD技術(shù)開(kāi)展并行協(xié)同設(shè)計(jì)，顯著縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

國(guó)內(nèi)飛機(jī)制造企業(yè)采用產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)并行工作模式，產(chǎn)品研制周期大幅縮短。其中成飛在某型飛機(jī)研制中集中協(xié)同攻關(guān)，充分利用現(xiàn)有資源和成熟工藝方法，在縮短研制周期同時(shí)，顯著降低工裝系數(shù)，節(jié)省研制成本[3]。航天方面，首都航天機(jī)械公司提出了基于產(chǎn)品成熟度的工藝設(shè)計(jì)工作模式，在每個(gè)成熟度階段開(kāi)展相應(yīng)的工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、物資準(zhǔn)備等工作。中國(guó)航天科工集團(tuán)在沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研制過(guò)程中也采用了并行協(xié)同的研制模式[4]，取得了良好的效果。

4.2 數(shù)控程序成為工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

國(guó)內(nèi)大部分航空航天企業(yè)將傳統(tǒng)以工藝文本為主體的機(jī)械工藝設(shè)計(jì)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓴?shù)控程序?yàn)橹鞯墓に囋O(shè)計(jì)模式，數(shù)控程序由專人編制并集中管控，在提高設(shè)備利用率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的精確控制，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。航天方面中國(guó)航天長(zhǎng)征機(jī)械廠數(shù)控加工工藝文件主要由數(shù)控程序、工序模型、對(duì)刀點(diǎn)及刀具、工裝等物資信息組成。數(shù)控程序由工藝人員編制、審核后通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)由操作工人調(diào)取。工藝文件內(nèi)容沒(méi)有大量的文字描述，簡(jiǎn)潔明了，生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定可控。

4.3 基礎(chǔ)工藝規(guī)范是工藝設(shè)計(jì)的技術(shù)支撐

國(guó)外先進(jìn)制造企業(yè)十分注重基礎(chǔ)工藝規(guī)范建設(shè)。波音、通用等先進(jìn)制造企業(yè)將基礎(chǔ)和通用的操作、控制、檢驗(yàn)及相關(guān)技術(shù)要求納入規(guī)范體系，作為產(chǎn)品生產(chǎn)的基本操作規(guī)范。波音公司建立了BAC5000系列工藝規(guī)范，涵蓋整個(gè)飛機(jī)制造工藝技術(shù)[5]，在減輕工藝設(shè)計(jì)工作量的同時(shí)確保產(chǎn)品質(zhì)量。國(guó)內(nèi)航空企業(yè)也逐漸意識(shí)到工藝規(guī)范建設(shè)的重要性和必要性。上海商用飛機(jī)有限公司、成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司和中航商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司等企業(yè)都在開(kāi)展了航空發(fā)動(dòng)機(jī)工藝規(guī)范體系構(gòu)建研究和探索[6]。

4.4 先進(jìn)技術(shù)手段提升工藝設(shè)計(jì)水平

隨著有限元理論以及信息技術(shù)的高度成熟，有限元仿真和幾何仿真技術(shù)在制造業(yè)的各個(gè)行業(yè)發(fā)揮了巨大的作用，成為先進(jìn)制造企業(yè)工藝設(shè)計(jì)的重要手段。達(dá)索公司一直強(qiáng)調(diào)利用仿真技術(shù)開(kāi)展工藝設(shè)計(jì)工作，將ABAQUS軟件作為其產(chǎn)品和工藝仿真的主要工具。美國(guó)普惠公司在試制俄羅斯液氧煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)RD-180的過(guò)程中開(kāi)展了大量的生產(chǎn)工藝仿真工作[7]。國(guó)內(nèi)航空企業(yè)在裝配、機(jī)械加工方面開(kāi)展了大量的幾何仿真工作，顯著提高了裝配工藝方案、數(shù)控加工方案和數(shù)控程序的編制效率和質(zhì)量。在鑄造、鈑金、熱處理、焊接以及復(fù)合材料等專業(yè)方面開(kāi)展了大量的有限元仿真工作，提高了工藝設(shè)計(jì)水平。部分企業(yè)還提出了型號(hào)研制過(guò)程仿真生命周期管理的構(gòu)想，推動(dòng)仿真技術(shù)的進(jìn)一步深化應(yīng)用[8]。

以制造過(guò)程失效模式及效果分析（PFMEA）為代表的先進(jìn)技術(shù)手段成為國(guó)內(nèi)外制造企業(yè)完善工藝設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)手段[9]。豐田汽車以“五個(gè)為什么”對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行深入分析，確定造成缺陷的根本原因。天津長(zhǎng)征火箭制造有限公司運(yùn)用FMEA技術(shù)，提高工藝可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量[10]。北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所通過(guò)工藝FMEA分析得到了工藝可靠性指標(biāo)和相應(yīng)的預(yù)防措施，提高總裝工藝可靠性[11]。

4.5 工藝知識(shí)庫(kù)是推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)力

越來(lái)越多的制造企業(yè)認(rèn)識(shí)到技術(shù)研發(fā)過(guò)程中長(zhǎng)期積累的知識(shí)是一筆無(wú)形的巨大財(cái)富，對(duì)于穩(wěn)步提升企業(yè)制造能力，縮短工藝設(shè)計(jì)周期，提高工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量意義重大，構(gòu)建相應(yīng)的工藝知識(shí)庫(kù)成為推動(dòng)企業(yè)工藝水平發(fā)展的新動(dòng)力。沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司建立航空鈑金材料性能參數(shù)與工藝知識(shí)庫(kù)，提高了工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短研制周期[12]。沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司利用基于加工特征的快速編程技術(shù)在UG平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件的數(shù)控編程規(guī)劃[13]。首都航天機(jī)械公司采用基于三維模型的幾何特征匹配，高效利用已有工藝知識(shí)，提高工藝設(shè)計(jì)效率。南京晨光集團(tuán)有限責(zé)任公司構(gòu)建了航天產(chǎn)品裝配工藝知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了某型號(hào)產(chǎn)品的裝配工藝知識(shí)有序管理和共享重用[14]。

5 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)發(fā)展展望

綜合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造行業(yè)工藝設(shè)計(jì)發(fā)展的方向及液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，工作模式改進(jìn)、加強(qiáng)基礎(chǔ)規(guī)范建設(shè)、提升知識(shí)管理和工藝設(shè)計(jì)手段，是縮短產(chǎn)品研制周期，提高工藝設(shè)計(jì)技術(shù)水平和工藝文件實(shí)用性，推動(dòng)工藝設(shè)計(jì)長(zhǎng)足發(fā)展的重要途徑。

5.1 引入并行協(xié)同工作模式 提高工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率

將并行協(xié)同模式從產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段延伸至工藝設(shè)計(jì)階段，充分應(yīng)用并行協(xié)同模式，以最大程度縮短產(chǎn)品研制周期。工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、物資準(zhǔn)備等工作與產(chǎn)品設(shè)計(jì)并行開(kāi)展，如圖1所示。

5.1.1 工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的協(xié)同

建立基于產(chǎn)品成熟度的工藝設(shè)計(jì)管理制度，明確每個(gè)成熟度階段工藝人員應(yīng)完成的工藝設(shè)計(jì)任務(wù)和完成標(biāo)志。堅(jiān)持工藝設(shè)計(jì)工作與產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作同步開(kāi)展，促使工藝人員充分吃透產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖和主要功能特性，輔助設(shè)計(jì)人員改進(jìn)產(chǎn)品工藝性，提高工藝設(shè)計(jì)的針對(duì)性和經(jīng)濟(jì)性。

5.1.2 各專業(yè)工藝設(shè)計(jì)之間的協(xié)同

協(xié)同工藝設(shè)計(jì)模式分布在兩個(gè)階段：產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，組織各專業(yè)工藝人員同步開(kāi)展詳細(xì)工藝設(shè)計(jì)工作，進(jìn)行充分的工藝技術(shù)狀態(tài)協(xié)調(diào)和討論，以產(chǎn)品的全工藝流程最優(yōu)為原則，確定各專業(yè)工藝之間的技術(shù)狀態(tài)接口，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全工藝流程的無(wú)縫銜接；工藝實(shí)施階段，各專業(yè)工藝人員并行工作，進(jìn)一步完善詳細(xì)的工藝設(shè)計(jì)。利用數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)將各專業(yè)工藝技術(shù)方案緊密結(jié)合在一起，使得上游工藝技術(shù)狀態(tài)任何微小的變化能在下游工序中得到快速和準(zhǔn)確的體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)工藝技術(shù)狀態(tài)的快速準(zhǔn)確傳遞，確保整個(gè)工藝流程的協(xié)調(diào)性和最優(yōu)化。

5.1.3 工藝人員與其他人員的協(xié)同

在工藝設(shè)計(jì)或變更過(guò)程中工藝人員與工裝設(shè)計(jì)人員、物資采購(gòu)人員協(xié)同工作，在制定工藝方案的同時(shí)提出完整和詳細(xì)的生產(chǎn)資料需求，生產(chǎn)準(zhǔn)備部門(mén)提前開(kāi)展物資準(zhǔn)備工作。同時(shí)工藝人員根據(jù)生產(chǎn)準(zhǔn)備部門(mén)的反饋意見(jiàn)及時(shí)調(diào)整工藝設(shè)計(jì)方案，有效利用現(xiàn)有生產(chǎn)資源，降低生產(chǎn)準(zhǔn)備成本、縮短準(zhǔn)備周期，提高工藝方案的可行性、合理性及經(jīng)濟(jì)性。

5.2 完善表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)和方式 提高工藝文件的實(shí)用性

提高工藝文件實(shí)用性的前提是各專業(yè)建立工藝文件表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，界定工藝設(shè)計(jì)與工人之間的分離界面，使工藝設(shè)計(jì)工作做到有的放矢；其次是根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)確定各自的工藝設(shè)計(jì)模式和文件信息表達(dá)方式，使得工藝文件能得到充分應(yīng)用。

5.2.1 根據(jù)各專業(yè)特點(diǎn)確定工藝文件表達(dá)形式

為適應(yīng)新形勢(shì)下航天事業(yè)快速發(fā)展的需求，提高生產(chǎn)工作效率，應(yīng)根據(jù)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝特點(diǎn)改變現(xiàn)有以文字和圖形為主的工藝文件表達(dá)形式。數(shù)控化程度較高的專業(yè)工藝文件應(yīng)由文字描述和圖形表達(dá)轉(zhuǎn)向由數(shù)控程序?yàn)橹鞯谋磉_(dá)方式。在車間設(shè)立數(shù)控程序編制崗位或由工藝人員負(fù)責(zé)編制數(shù)控程序，數(shù)控加工程序通過(guò)DNC系統(tǒng)直接控制數(shù)控設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，工人則按照簡(jiǎn)單的文字說(shuō)明完成原材料和輔材的領(lǐng)用、產(chǎn)品的裝夾、對(duì)刀等基本操作，如圖2所示。

除機(jī)械加工專業(yè)以外，焊接、熱處理等數(shù)控化水平發(fā)展較快的專業(yè)也可以按照這種模式開(kāi)展工藝設(shè)計(jì)工作。而設(shè)備自動(dòng)化或數(shù)控化程度較低的裝配、鈑金等以手工為主的專業(yè)則繼續(xù)按照原有的模式以文字和圖形的形式表達(dá)工藝信息。

對(duì)于熱處理、釬焊、涂層等以過(guò)程狀態(tài)控制為主的專業(yè)工藝文件則應(yīng)以文字說(shuō)明傳遞工藝和設(shè)計(jì)要求，以設(shè)備控制程序規(guī)范過(guò)程控制，以基礎(chǔ)工藝規(guī)范作為儀器、設(shè)備鑒定和檢查以及人工操作的基本要求。

5.2.2 建立表達(dá)標(biāo)準(zhǔn) 確定工藝設(shè)計(jì)分離面

以文字和圖形描述為主的專業(yè)，根據(jù)專業(yè)技術(shù)特點(diǎn)、產(chǎn)品技術(shù)要求、各崗位工人技能水平要求，將液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)的基本通用操作要求（例如螺紋擰緊規(guī)范、導(dǎo)管彎曲規(guī)范、厭氧膠使用規(guī)范、去毛刺規(guī)范、焊前打磨規(guī)范等）編制成基本操作規(guī)范手冊(cè)，納入工人崗位職責(zé)，作為工人崗位技能培訓(xùn)和考核標(biāo)準(zhǔn)?；谝?guī)范手冊(cè)建立工藝設(shè)計(jì)和文件表達(dá)的細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)，明確責(zé)任分離面。這樣有助于減輕工藝人員工作量，提高工作效率，同時(shí)也將工人崗位的培訓(xùn)和考核工作與工藝工作緊密結(jié)合，提高培訓(xùn)和考核的針對(duì)性。

5.3 建立基本工藝規(guī)范 加強(qiáng)技術(shù)狀態(tài)控制

為規(guī)范工藝方法的選用和通用工藝技術(shù)狀態(tài)的控制，在工藝量化控制的基礎(chǔ)上，建立基本工藝規(guī)范，明確各個(gè)工藝方法的代號(hào)、定義、適用范圍、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、關(guān)鍵控制點(diǎn)、成熟度等級(jí)等信息。結(jié)合液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)典型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和典型材料，建立典型產(chǎn)品和典型材料工藝規(guī)范。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品研制所用產(chǎn)品的工藝方法均在基本工藝規(guī)范中選取，并按照相關(guān)要求制定具體的工藝參數(shù)和工序內(nèi)容。

以組合件或發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì)象，建立產(chǎn)品級(jí)的工藝選用目錄，作為產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)控制的基本綱領(lǐng)，以及進(jìn)行全面的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析、成熟度評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，為工藝人員快速高效開(kāi)展工藝設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)狀態(tài)控制奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5.4 構(gòu)建工藝知識(shí)庫(kù) 促進(jìn)工藝技術(shù)傳承和積累

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝復(fù)雜，門(mén)類繁多，工藝技術(shù)發(fā)展迅速，工藝知識(shí)的積累顯得尤為重要。應(yīng)建立工藝知識(shí)收集、審核、評(píng)價(jià)、維護(hù)和應(yīng)用制度。對(duì)型號(hào)研制、工藝試驗(yàn)、工藝課題研究、質(zhì)量技術(shù)問(wèn)題歸零等活動(dòng)中產(chǎn)生的工藝知識(shí)進(jìn)行歸集整理形成知識(shí)庫(kù)。按照其應(yīng)用范圍、考核驗(yàn)證情況、技術(shù)評(píng)價(jià)情況進(jìn)行審核和成熟度評(píng)級(jí)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。根據(jù)應(yīng)用和考核情況及時(shí)更正和完善，不斷提高工藝知識(shí)的正確性和技術(shù)含量，形成企業(yè)無(wú)形的知識(shí)財(cái)富，為工藝人員學(xué)習(xí)和工藝設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為工藝技術(shù)長(zhǎng)足發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。建立數(shù)字化知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)工藝知識(shí)的在線共享、快速查詢、智能推送，提高工藝知識(shí)的管理和應(yīng)用效率。

5.5 引入先進(jìn)技術(shù)手段 提升工藝設(shè)計(jì)水平

將仿真技術(shù)、制造過(guò)程失效模式及效果分析（PFMEA）等先進(jìn)技術(shù)作為工藝設(shè)計(jì)和研究的重要手段之一，納入工藝技術(shù)管理范疇，建立推廣應(yīng)用制度。

5.5.1 加強(qiáng)工藝仿真基礎(chǔ)管理

建立工藝仿真管理制度，明確工藝仿真應(yīng)用范圍，結(jié)合實(shí)際工藝仿真能力和水平將工藝仿真作為部分工藝試驗(yàn)方案論證或?qū)嵤┣氨仨氶_(kāi)展的工作之一。建立基礎(chǔ)參數(shù)和模型數(shù)據(jù)庫(kù)，及時(shí)更新維護(hù)，確保參數(shù)的準(zhǔn)確性和完整性，為工藝仿真奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。建立工藝仿真規(guī)范，規(guī)范仿真過(guò)程，完善評(píng)價(jià)機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)，提高仿真結(jié)果的可信度。加大工藝人員的仿真技能培訓(xùn)，逐步提高工藝人員的工藝仿真能力。

5.5.2 加強(qiáng)PFMEA的推廣應(yīng)用

建立PFMEA技術(shù)在產(chǎn)品制造全生命周期內(nèi)的推廣應(yīng)用制度，將該技術(shù)作為工藝技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)控制、工藝技術(shù)問(wèn)題分析和工藝優(yōu)化改進(jìn)的重要技術(shù)手段和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，與型號(hào)研制緊密結(jié)合，加強(qiáng)應(yīng)用實(shí)踐。加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提升工藝人員失效分析意識(shí)和能力。

6 結(jié)束語(yǔ)

工藝設(shè)計(jì)是一門(mén)系統(tǒng)性的工作，涉及面廣，對(duì)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制具有重要影響。引入新的工作模式和技術(shù)手段，加強(qiáng)基礎(chǔ)規(guī)范建設(shè)，堅(jiān)持工藝知識(shí)積累是工藝設(shè)計(jì)發(fā)展的主要方向。為做好這些工作，應(yīng)對(duì)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)研制流程進(jìn)行優(yōu)化和完善，最大程度提高工作效率，縮短研制周期；以制度規(guī)范建設(shè)為基礎(chǔ)，對(duì)工藝設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程、工作模式、信息表達(dá)等各個(gè)方面進(jìn)行固化，確保整個(gè)業(yè)務(wù)流程的順利開(kāi)展；以先進(jìn)的技術(shù)手段為工具，提高設(shè)計(jì)工作的有效性。三方面工作的有效結(jié)合和相互促進(jìn)才能有效推動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工藝設(shè)計(jì)朝著精益化方向快速發(fā)展。

1 休澤爾D K，等.朱寧昌等譯.液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)[M].中國(guó)宇航出版社，2004

2 詹姆斯·P·沃麥克，丹尼爾·T·瓊斯，丹尼爾·魯斯.改變世界的機(jī)器——精益生產(chǎn)之道[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015

3 孫煒，許旭東，余志強(qiáng).基于VPM的并行工程在飛機(jī)研制過(guò)程中的研究初探[J].航空制造技術(shù)，2013，13：4751

4 張碩，楊繼平，王洋，等.沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)同研發(fā)繼承產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)組織模式研究[J].飛航導(dǎo)彈，2014(6)：81～85

5 陳潔.大型商用飛機(jī)工藝規(guī)范體系構(gòu)建[J].航空制造技術(shù)，2012，22：32～35

6 韓秀峰.商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)工藝s規(guī)范體系構(gòu)建探討[J].航空制造技術(shù)，2015，22：62～66

7 Ingram C M.42nd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference& Exhibit[C].AIAA2006-4361

8 許鴻杰，沈波.飛機(jī)研制過(guò)程中仿真生命周期管理的研究[J].航空制造技術(shù)，2015，18：92～95

9 Johnson K G,Khanb M K.A study into the use of the process failure mode and effects analysis(PFMEA)in the automotive industry in the UK[J]. Journal of Materials Processing Technology,2003,139:348～356

10 馬彥輝，呂君，穆菁，等.因果矩陣分析與工藝FMEA在航天型號(hào)生產(chǎn)過(guò)程檢驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置中的應(yīng)用探究[J].質(zhì)量與可靠性，2014(5)：8～10，34

11 蔣志廣，易旺民，張延磊，等.衛(wèi)星總裝工藝FMEA應(yīng)用初步研究[J].航天器環(huán)境工程，2010(4)：510～514

12 朱麗，李小強(qiáng)，遲彩樓，等.航空鈑金材料性能參數(shù)與工藝知識(shí)庫(kù)[J].鍛壓技術(shù)，2015(4)：143～148

13 付龍，高陽(yáng)，張森棠，等.基于加工特征的快速程編技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2014(7)：80～83

14 秦林，薛善良，顧永登.航天產(chǎn)品裝配工藝知識(shí)庫(kù)建模與檢索[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2015(1)：53～56

15 Cochrane S,et al.Knowledge reuse in manufacturability analysis[J]. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing,2008,24:508～513

Forecasts on Develeopment of Lean Process Planning of Liquid-propellant Rocket Engine

He Yang Tan Songlin Zhang Yong Sun Gangtie
(Academy ofAerospace Propulsion Technology,Xi’an 710100)

Based on the developing trend and the process planning attribute of liquid-propellant rocket engine,this paper indicates the problems of the process planning.According to the current situation and developing trend of developed manufacturing enterprises at home and abroad,some measures are brought forward,such as parallel collaborative work mode,basic specification construction,and advanced technology,as breakthroughs for lean process planning of liquid-propellant rocket engine,to meet the increasing demand of our aerospace project for short cycle,low cost and high reliability.

liquid-propellant rocket engine；process planning；parallel collaborative work；process specification；knowledge base；advanced technology

何陽(yáng)（1987-），碩士，流體機(jī)械工程專業(yè)；研究方向：液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)管理。

2016-11-28