新材料与工艺手册

[重量管理与轻量化开发] 汽车人看过来!飞机开发是这么做重量管理的

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发表于 2019-6-25 16:20:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

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【汽车轻量化在线】【摘 要】本文探讨了重量管理中设计、制造、管理职能部门(如质量管理部门、工艺、采购、信息化管理部门等)的职责。通过对组织管理、资料管理和信息管理中各相关部门工作的分析,阐述了重量控制是四分技术加六分管理,要设计、制造、各管理职能部门都担负起各自的职责,形成一套完整的信息跟踪和反馈管理体系,从飞机设计到制造的每个环节通力合作,飞机的重量控制与管理工作才能利于飞机研制生产过程中的质量和效率的提高。
【关键词】重量管理;信息跟踪和反馈管理
0 概述

在飞机研制、生产及使用的全寿命周期,飞机重量与平衡的管理职能起着举足轻重的作用,并且随着数字化、信息化技术的高速发展,重量管理在重量专业的工作内容中所占比重越来越大。通常重量管理分为组织管理、资料管理和信息管理,涉及设计、制造、管理职能部门(如质量管理部门、工艺、采购、信息化管理部门等)以及承制厂商,贯穿论证阶段、方案阶段、工程研制和设计定型阶段、生产定型阶段直到飞机服役期。在当前的科研生产体制下,赋予重量专业的管理权非常有限,所以需要设计、制造、管理职能部门和承制厂商都担负起各自的职责,从飞机设计到制造的每个环节通力合作,而不是完全压在重量专业。重量管理内容广,明确设计部门、质量管理部门及相关部门各自的责权利,就能避免相互的推诿扯皮,全面完成飞机全寿命周期内的重量管理工作。在重量管理中各部门职责有哪些,下面进行探讨。


1 职能分析1.1 设计部门

设计部门是重量管理的规划和主管单位,各主机设计院所中设置的重量专业为重量管理的主体。重量专业在飞机设计专业设置上兼具设计职责和管理职责,设计职责主要是质量特性估算和计算、重量重心控制以及设计更改后重量变化会签,管理职责主要是编制各类重量管理设计类文件、质量特性检验以及重量信息跟踪和反馈管理,这两种职能是相辅相成的,贯穿飞机设计、生产、交付、使用全过程,每个阶段设计与管理工作中各自的权重是有侧重的,设计与管理任何一环的脱节,都将造成飞机重量的失控、周期拖延和成本增加等一系列问题,对飞机的研制生产工作造成不可估量的影响。良好高效的重量管理并行于设计和制造过程中,重量信息跟踪和反馈管理可以随时动态展开,极大地提高飞机研制生产过程中的质量和效率,是飞机设计制造的坚实的基础。

1.1.1 重量专业

(1)组织管理:

a.规定重量与平衡控制管理机构的构架和组成,并明确各级组织的工作职责及其管理要求。

b.给出飞机在不同研制阶段的重量控制和管理要求;明确承包商的重量控制和要求。

●论证阶段:依据立项论证报告、初步技术方案中的重量指标(如:最大起飞重量、最大滑行重量、最大着陆重量等)和相关要求,分析重量指标的可行性,并及时提出必要的减重措施和修改意见;

●方案阶段:制定各专业/系统的重量控制指标,制定一系列飞机设计减重措施;

●工程研制和设计定型阶段:下发各专业/系统的重量控制指标,关注实际设计中重量与平衡动向,对状态变更引起的重量变化及实际设计偏离指标要求提出解决方案,并提出重量指标调整建议。

●生产定型阶段:通过不间断地对零、组、部件及成品重量特性迸行监控和分析,以确定飞机当前重量特性及其演变趋势,对重量偏离提出解决方案,确保飞机重量重心满足控制要求;

●规定对设计和成品超重或减重的重量奖惩文件。

c.规定飞机图样重量的审签要求,包括审签职责、审签流程、审查内容、图样重量超差及图样重量更改的处理程序等。

d.规定飞机零件、组件、部件及成品的称重原则、称重器具的精度要求、公差的标准、超差品和合格品的标志及处理程序等;规定称重的空机状态、称重技术条件、称重程序及其公差要求等。

e.规定重量信息化管理平台中设计、制造、管理职能部门的职责和权限,重量专业职责有:

●在一个统一、集成、规范的环境下实现飞机设计、制造、使用维护等全寿命周期的所有质量特性数据的设计、分析和管理;

●从设计模型中(如CATIA等)提取单件和组件重量、重心、自身惯性矩、自身惯性积、区位、材料等质量特性信息,依托设计平台产品结构树,自动建立全机质量特性数据库;

●给出所有飞机型号与质量特性数据有关的主要特征数据,包括重心计算参考坐标系的定义、计算飞机相对重心的平均气动力弦的定义、起落架位置和收放效应、飞机典型状态重量、以及对型号描述的大量文本信息数据;

●通过主机厂和主机设计院所的数字化设计、协同制造、生产现场管理等内部网络作为重量数据管理系统的网络环境,及时获取全机的最新、特定架次或特定状态的重量信息;

●规定成品数据库、标准件库的重量信息管理原则,完善数字化设计中新研、沿用机载设备成品及其附件、标准件的重量信息。

(2)资料管理

a.不同研制阶段的估算报告、减重报告、计算报告、称重报告等。

b.试制阶段设计更改的重量变化登记;

c.试制批飞机的零、组、部件、成品及空机称重结果及分析报告,包括重量超差记录。d.研制阶段的重量工作备忘录。(3)信息管理:

a.依托数字化设计、协同制造、生产现场管理等内部网络建立信息跟踪和反馈管理系统。

b.建立飞机型号及相关机型的质量特性数据库。

c.重量信息化管理平台中实现对估算、计算和称重数据的管理。

1.1.2 其他专业

(1)组织管理

a.各系统/专业按照重量指标进一步细化分解各自部件、组件重量,确保各专业重量指标的完成;

b.进行图样及设计平台的零、组重量数据填报。检查设计模型中 (如CATIA)中对应的状态的零组件重量、重心、自身惯性矩、自身惯性积、区位、材料等质量特性信息。

c.监督成品协议书中重量指标的完成,做好新研成品减重,S型件试验完成后,修改成品协议书中重量指标,更新图样及设计平台中的重量值;

d.配合生产部门及检验人员处理零组件重量超差问题。

(2)资料管理、信息管理:

a.不同研制阶段的各专业估算报告、减重报告、计算报告、零、组、部件实称记录等。

b.控制和跟踪成品各个研制阶段的重量;

c.进行批产飞机的零、组、部件、成品与实称数据的对比,修正图样及设计平台中零、组件重量数据。

d.以成品协议为核心,按成品归属的专业/系统自动分类管理机载成品数据库;以标准件库为基准,完善数字化设计中组部件的重量信息。


1.2 质量管理部门

质量管理部门在重量管理中起着承上启下的作用,是设计与工艺、制造、采购等之间的桥梁。重量管理的诸多要求都是质量管理部门颁布,零件、组件、部件、空机成品等称重工作和超差处理由质量管理部门监督的,是重量管理的重要的保障机构。

(1)组织管理

a.编制产品称重控制文件,明确产品称重的质量控制,明确设计部门、质量管理部门、工艺部门、采购部门、制造部门相互之间的职责,在生产管理平台中的分工。

b.制定重量超差、借用件、代料、新研/改进成品等不符合图样和技术文件的重量管理文件及审批处理程序。

c.监督、检查全机生产试制过程中重量符合性情况。

d.协助制造部门的零、组、部件和空机称重工作。

e.给出外包零、组部件重量管理要求。

(2)资料管理、信息管理:进行成品及其附件、零、组部件称重记录表的汇总和电子文档建立,提交数字化设计、协同制造、生产现场管理等内部网络。


1.3 工艺部门

工艺部门的重量管理工作主要在组织管理,按照设计部门给出的理论重量及对重量的要求要编制在工艺规程中,指导工人称重工作,工艺规程的规范完整和严格执行是重量管理的有力保证。

a.称重工作作为一道工序列入工艺规程。凡带有工艺余量(如蒙皮、型材、导管、电缆、绝热物等)的零组部件,应在相关文件中和生产管理平台中注明工艺余量的重量值。

b.协助制造部门零、组、部件重量超差的排重工作。


1.4 采购部门

采购部门负责飞机制造所需外购的原材料、机载设备成品、元器件、附件、电缆导线、标准件和辅助材料等的状态信息 (包括重量信息)的验证和不合格品处理,是这些外购物件的重量管理的把关者。

(1)组织管理:负责采购符合技术文件要求的原材料、标准件和辅助材料;负责成品、成品电缆及附件入库时的称重,称重的重量符合成品技术协议或合格证或履历本等技术文件中的重量要求,不符合重量要求按相关文件办理手续;

(2)资料、信息管理:负责成品、成品电缆及附件入库时的称重和记录并存档按承制单位归类填写称重记录表,称重记录汇总存档,并提交质量管理部。制造部门是零、组、部件、空机的称重的执行者,按技术文件的要求进行零、组、部件和空机称重,填报零件称重记录表,编制空机重量、重心称重计算报告,并提交质量管理部。


1.5 制造部门
1.6 信息化管理部门

信息化管理部门负责重量信息化管理平台建设、信息技术管理、信息运行与维护、信息安全管理:

a.利用企业内部网络作为重量数据管理系统的网络环境,按照用户各自的分配角色和权限访问系统和与之相应的数据资源,完成重量数据建模、理论重量数据管理等工作,提供手工维护和批量数据的处理功能,保证包括结构、系统、标准件、辅助材料、设备和装载的数据可以及时维护进入系统。

b.实现重量数据的存储、备份、查询等功能,提高重量数据的重复利用率;支持历史状态重量与重心数据的回溯。


2 结论

飞机从研制到交付是一项既复杂又周期漫长的工作,飞机的重量控制与管理工作是其中一项非常重要而艰巨的工作,它贯穿飞机整个寿命周期,其中充满了矛盾、协调与综合,搞好飞机的重量控制与管理工作,不仅要明确指标,建立组织,更需要体系内的成员承担起各自的职责,对重量数据进行科学规范的管理、统计、分析和计算,实现重量数据的数字化、信息化、工程化的全过程管理,实现“设计合理、反馈及时、预测准确、控制有力”的目标,从而使数据分析处理工作能够高效、便捷的完成,最终达到飞机重量控制的目标。


来源:期刊-《科技视界》 ;原文标题:重量管理内容探讨;作者:汪洪莉 郑战星;单位:中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司,陕西 汉中





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