大型水陸兩棲飛機基於成熟度的並行數位化定義方法
2023-08-08 09:23:01
大型水陸兩棲飛機基於成熟度的並行數位化定義方法
【專利摘要】本發明名稱為大型水陸兩棲飛機基於成熟度的並行數位化定義方法，涉及飛機數位化並行工程領域。傳統飛機研製一般採用串行開發模式，各個開發階段按時間順序展開，設計單位內部及設計製造之間缺乏有效溝通，設計錯誤多、效率低、周期長。本發明以飛機研發流程中裡程碑為基礎，定義產品數據成熟度等級和不同等級成熟度的工作內容，對產品數據進行預發放，從而使設計內部和設計、製造之間可以並行開展工作，很多問題在研製早期就能得到解決，使得產品在設計階段就具有良好的可製造性、可裝配性、可維護性、同時大幅縮短研製時間，保證了設計的質量。本發明主要適用於飛機研製過程中設計、製造的並行開展工作。
【專利說明】大型水陸兩棲飛機基於成熟度的並行數位化定義方法
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及飛機數位化並行工程領域。
【背景技術】
[0002]本發明專利主要用於大型水陸兩棲飛機並行數位化定義工程。傳統飛機研製一般採用串行開發模式，各個開發階段按時間順序展開，一個階段開發完成後，數據才發放到下遊，設計單位內部各部門缺乏有效溝通，製造單位和設計單位由於體制和地域的影響，溝通更加不順暢。各部門為完成工作，通常會將研製計劃時間拉長，造成飛機的研製周期變得漫長，如果研製過程發生更改，更改程序複雜冗長，更將導致計劃延期。本發明專利通過裡程碑將研製流程與產品數字模型成熟度緊密結合在一起。在設計流程中，裡程碑主要表現為對數字模型的評審要求，同時還可以根據產品數字模型的成熟度不同，在設計流程中採用並行設計的模式，基於成熟度數據預發放，可將工裝設計、工藝設計等傳統研製流程下遊完成的工作提前到設計流程來進行並行開發。採用基於成熟度的並行開發方法，必將給飛機的研製流程帶來一場革命，促進面向製造、面向裝配的應用，提高設計效率，縮短研製周期，減少錯誤，降低研製成本。
【發明內容】
[0003]長期以來，飛機研製生命周期大致遵循一種分階段的串行開發模式:產品設計、工藝審查、數據發放、零部件工藝設計、工裝設計、零部件製造和裝配、試飛和銷售支持。在這種模式下，產品生命周期各階段是按時間順序串行排列，上一階段完成後經過嚴格和正式地確認，交付下一階段。這種串行研製模式會出現很多問題:設計工程師和製造工程師缺乏溝通，設計方案不符合只製造工藝或現場環境；設計選用的標準件和材料，沒有和製造部分溝通，在設計發布後，發現所選用的標準件和材料找不到供應商，如果更換又很難滿足設計要求；產品設計階段沒有維修工程師參與，對維修性考慮不全，降低產品的服務水平；由於工作的複雜性，各個專業都會儘可能地再時間上為自己爭取"緩衝"，不會主動完成任務，這樣飛機的研製周期會變得漫長、耗費巨大；後期階段想糾正或改善前期的設計，越往下遊改起來越複雜，代價越大。為了解決以上問題，大型水陸兩棲飛機採用基於成熟度定義的並行開發技術，用成熟度標識飛機產品數字模型在設計過程中的完善狀態和具體程度，可作為並行設計過程中數據使用的判定依據。用與成熟度標識的數據類型包括總體外形布置模型(包括外形、布置信息及交點圖、全機開口圖等)、結構骨架模型、結構零組件和系統零組件模型等。將飛機模型成熟度按一體化研製流程分為七級，用Ml?M7來標識。
[0004]採用基於成熟度的並行數位化定義方法，使有關職員從一開始就清晰地了解到新產品開發工作的介入節點和工作內容，積極研究涉及本專業的工作業務，並將反饋意見儘早提供給相關設計員，很多問題在研製早期就能得到解決，從而保證了設計的質量，避免了大量的返工浪費，使得產品在設計階段就具有良好的可製造性、可裝配性、可維護性、同時大幅縮短研製時間。【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]下面結合附圖對本發明專利進一步說明。
[0006]圖1 一體化研製流程、裡程碑和成熟度的劃分
[0007]圖2成熟度標識
【具體實施方式】
[0008]I)產品數據成熟度等級劃分
[0009]產品數據成熟度等級是按照產品數據信息的完整程度，根據設計和製造工作要求，以民用飛機一體化研製流程和裡程碑的劃分為基礎，飛機研製過程中的數據分為Ml?7七個成熟度等級。在不同成熟度等級下結構設計的主要工作內容如表I。
[0010]在設計單位內部，結構、系統、強度、氣動等相關職員，要根據產品設計的成熟度狀態，提前開展工作。如在總體數模M2成熟度狀態、表示飛機外形曲面凍結，基本確定了帶有框站位、框軸線、長桁站位等信息的總體布置模型，初步確定交點圖、全機開口圖。可與結構、系統、強度繼續協調，完善總體數據；可根據飛行包線和初步載荷要求協調接收承力構件尺寸；可進行重量指標的具體分解；結構專業可開始設計骨架模型；系統專業配合總體對總體布置信息進行協調。
[0011]表I成熟度等級分類及工作內容
[0012]
【權利要求】
1.一種大型水陸兩棲飛機基於成熟度的並行數位化定義方法，其特徵是按照產品數據信息的完整程度，以飛機一體化研製流程和裡程碑的劃分為基礎，定義成熟度等級和各等級設計和製造的工作內容，從而使各職員從一開始就清晰地了解到新產品開發工作的介入節點和工作具體內容，設計和製造能夠並行開展工作。
【文檔編號】B64F5/00GK103863575SQ201210548751
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月14日 優先權日:2012年12月14日
【發明者】王詠梅, 田憲偉, 曲直 申請人:中航通飛研究院有限公司