航空工业集团:学做鲲鹏飞万里

来源:经济日报记者 刘瑾

发布时间:2018年6月12日下午 05:06:22

飞机数字化装配系统是航空工业积极推动信息技术在产品研发、生产制造和企业管理等领域深入应用的重要举措。为此,近年来航空工业集团积极开展多项目并行协同数字化平台建设,通过建立异地多厂、所协同研制体系,构建起覆盖需求、设计、制造、试验等全过程的三维数字化应用体系,使研制模式向大系统集成、高度并行和多组织协同转变,极大提升了型号研制的效率和质量。

20年前,中国解放军歼—10战机首飞成功。在此后的日子里,远航南海、国庆阅兵、多国军演、飞越朱日和……歼—10逐步成长为一代名机,并成为大国航空的主战装备。它凝聚着成千上万航空人的心血,也是航空人创新精神的集中体现。

“对比国外先进的战斗机和大飞机制造技术可以看到,我国已经可以与他们并驾齐驱了。”中国航空工业集团有限公司所属中国航空制造技术研究院(简称“航空工业制造院”)院长李志强表示,“我们用10年时间追赶上西方国家领先我们20年的技术,并在部分领域实现了超越”。

打破国外垄断
航空工业制造院柔性装配团队技术人员肖庆东已经记不清自己去了多少次主机厂——中航工业陕西飞机工业(集团)有限公司(简称“航空工业陕飞”)了。

为做好运九型飞机部总装生产线关键系统的开发与应用工作,从2007年至今的11年间,他和项目团队成员平均每年都要在主机厂待上几个月。他们从生产线规划期就深度介入,与主机厂全力配合,协助主机厂做方案,包括厂房和生产线建设、流程梳理、工序安排、数字化设备和工装开发等,几乎算得上“全程伴随”。

“运九型飞机零部件特别多,产品装配协调关系极其复杂。其中,‘部总装’是飞机研制过程中最重要的环节之一,它会在很大程度上影响飞机的最终质量、成本和周期。我们50%以上的工作量都与它有关。”肖庆东告诉记者,运九型飞机对装配的要求更高,传统飞机装配模式很难满足。有鉴于国外数字化装配技术在飞机制造中的应用越来越广泛,航空工业陕飞提出采用部总装数字化生产线系统。

经过多轮次交流沟通,部总装数字化生产线建设方案最终敲定,目前系统已完成交付并形成产能。

肖庆东说,总装脉动生产线涵盖了总装的全部工作,部件装配、管线安装、系统测试等工序要交叉进行,站位划分及“节拍控制”难度很大。在研制总装脉动生产线系统的过程中,制造院项目团队针对总装的3000多道工序不断优化站位划分,协调各站位的节拍,并针对平尾对接关键工序研制出平尾数字化调姿对接系统,完成了脉动生产线的集成开发,实现了脉动生产线系统在大中型飞机总装中的应用。

“该项目团队在国内首次实现了脉动生产线技术在大中型运输机研制中的应用。得益于此,我们如今的产能是以前顶峰时期的两倍,机身前段装配下架工期也从原来的1个月左右缩短至12天。”航空工业制造院副总师肖世宏说,在航空领域,国内研发团队每攻克一项新技术,国外相关航空设备的报价就会大幅下降。

“等国产设备技术成熟后,国外设备基本就没什么市场了,毕竟国产设备在价格和服务上都更有竞争力。国产航空装备大有可为。”肖世宏说。

推动智能制造
“鲲鹏”飞机是我国首次自主研制的大型军用运输机。该机型尺寸大、分量沉、结构强度高,对装配精度要求极为苛刻,大部件自动化装配成了摆在航空工业人面前一道必须解决的难题。

“大运的机翼超级壁板由小壁板经螺栓连接而成,总制孔量多达几万个。大运机翼壁板还设计了‘肋凸台’,安装难度也很大。”“鲲鹏”机翼自动化装配技术项目成员、航空工业制造院柔性装配团队技术人员甘露告诉记者,为解决这些问题,团队先后突破了孔位的高精度照相定位技术、制孔的法向找正技术、肋凸台自动测量技术和壁板自动定位技术等,4块超级壁板共使用130个数控定位器,可实现壁板的定位调整,并将整个装配定位时间缩短了15天以上。

飞机数字化装配系统是航空工业积极推动信息技术在产品研发、生产制造和企业管理等领域深入应用的重要举措。为此,近年来航空工业集团积极开展多项目并行协同数字化平台建设,通过建立异地多厂、所协同研制体系,构建起覆盖需求、设计、制造、试验等全过程的三维数字化应用体系,使研制模式向大系统集成、高度并行和多组织协同转变,极大提升了型号研制的效率和质量。

航空工业集团科技质量部部长魏金钟告诉记者,此前,工信部在航空工业集团设立了国家级“信息化和工业化深度融合创新体验中心”与“信息化和工业化深度融合工业软件研发基地”。根据“互联网+”战略,集团公司正在积极推进智能制造示范生产线建设等工作。

构建人才梯队
“2006年的时候,航空工业集团数字化装配领域只能用‘一穷二白’形容,既没有资料,也没有人才,更谈不上积累。当时我们几乎想尽了所有办法,自动钻铆技术甚至是从波音公司公开资料中一张看不太清楚的照片破题的。”航空工业制造院柔性装配团队技术人员张书生告诉记者,为有效推进该技术的研发工作,院里组织老中青队员联合组建了项目团队。“年纪大的同志工程经验丰富,能够从整体上更好地把握方案可行性;年纪小的同志接触的新技术更多,新思路、新方法层出不穷,往往可以另辟蹊径。”目前团队已经开发出具有自主知识产权的自动钻铆设备,并将该技术扩展应用到航天产品的自动装配过程中。

魏金钟介绍说,为提高研发水平,构建人才梯队,航空工业集团专门设立了航空科技创新基金,累计投入30多亿元,支持各类科研项目500多项。在人才培养方面,改革人才培养机制,打造专业人才体系,创新科技人才激励机制,构建了以院士、首席技术专家、特级技术专家和一级技术专家为核心的高层次技术人才梯队,以首席技能专家和特级技能专家为核心的高层次技能人才梯队;设立了中青年自主创新领军人才奖、航空报国金奖、“狼团队”奖、型号科研立功表彰等奖项,重奖在装备研制过程中作出突出贡献的团队与个人。

在重大航空武器装备研制过程中,航空工业涌现出以运20研制团队和歼20研制团队为代表的一批国防科技创新团队,以杨伟、唐长红、孙聪等全国创新争先模范为代表的创新领军人物,以鲁宏勋、方文墨等大国工匠为代表的技术技能专家。如今,集团公司40岁以下年轻技术人员占比已经达到64.8%,为我国航空科技的跨越式发展奠定了坚实的人才基础。

“自主创新能力是高科技战略性产业的基本特征,因此,落实创新驱动发展战略,航空工业集团义不容辞。”魏金钟表示,近年来航空工业集团深化科技创新体制机制改革,用自主创新引领发展,在航空科技前沿领域与国外强者展开竞赛,一些领域已经取得重大突破。未来,航空工业集团将继续稳扎稳打,“整队出击”形成合力,持续提升集团公司先进科技与制造能力。(经济日报记者 刘 瑾)

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