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第一章飛機產品數字化建模1第一章飛機產品數字化建模11.5.2基于產品數字建模的工程設計過程:1.飛機數字化內部輪廓DIP(DigitalInboardProfile)飛機產品設計從用戶需求信息開始。飛機總體設計組經過對飛機的航程、所需燃油、載客量、總體性能及制造成本等進行分析后,得出的數據就作為進行初步產品數字建模的依據。建立飛機總體定義包括飛機的描述文檔、三面圖、外形氣動布局和飛機內部輪廓圖,即DIP----三維實體模型------數字內部輪廓DIP。

波音公司初始的一級數字樣機21.5.2基于產品數字建模的工程設計過程:1.飛機數字化332.建立數字樣機與數字化預裝配DPA(DigitalPre-Assembly)隔框/長桁機加肋板階段1階段2階段3設計進展1.5.2基于產品數字建模的工程設計過程:42.建立數字樣機與數字化預裝配隔框/機加階段1第二階段數字化預裝配(2級數字樣機)

在生產設計數據集發(fā)放之前,為工程部門用來進一步進行產品開發(fā),驗證設計構形等。已經用它對飛機結構設計和不同設計組之間的界面進行了協調,零部件外形已確定下來,但還未進行詳細設計。在這一階段DPA的工作進展主要體現在為飛機的可達性、可維護性、可服務性、可靠性、價值工程、人機工程以及支持裝備的兼容性等進行了盡可能的詳細設計,但尚未進行詳細的裝配和安裝設計。工藝裝備設計以及描述裝配順序的工藝計劃正在進行中。

5第二階段數字化預裝配(2級數字樣機)5第三階段數字化預裝配(3級數字樣機)在此階段,對詳細設計零部件進行完整的數字化預裝配,諸如對有關飛機上的管道系統、導線束、控制電纜、絕緣毯、空氣管路、燃油管線、液壓管路、導線夾壓板、角片支架、緊固件和連接孔等制造和安裝進行最后計算機描述。完成了最后階段的數字化預裝配設計工作,使所有的工程數據在發(fā)放前即可解決它們之間的干涉問題。

6第三階段數字化預裝配(3級數字樣機)6數字化預裝配模型將不斷更新,直至飛機最后交付。進行上述數字化預裝配設計后,工程部門一般不再要求制造傳統的1級、2級和3級實物樣機;但對于飛機部分內部系統和構件高度密集的區(qū)域,還需制造實物樣機。這些部分的實物樣機并不是為零部件的工程設計所需,而是用來進行產品驗證和安裝的工作環(huán)境試驗。7數字化預裝配模型將不斷更新,直至飛機最后交付。進行上

數字化預裝配DPA是一個過程,它利用很多有關計算機模型的文件,其中包括零部件布置、裝配和模型安裝。當設計人員、系統分析人員、工藝計劃人員以及工藝裝備設計人員需要時,就可以把這些模型組裝起來,在計算機上完成飛機的裝配模擬工作。對所有零部件都構造成三維實體模型,用來檢查設計集成的各種狀態(tài)、干涉和界面對接情況。整架飛機的所有干涉情況可以標識出來,并在預裝配過程中解決干涉問題。8數字化預裝配DPA是一個過程,它利用很多有關

另外,在數字化預裝配中,設計人員要綜合從工程分析、測試和制造中返回的大量數據和信息。因此,數字化預裝配模型的數據管理工作極其繁瑣且工作量極大,需要有一個專門機構來進行數字化預裝配的行政管理工作。它管理DPA的共享模型,并要確保所有模型使用者很容易對模型進行存取,在數據發(fā)放時進行最后工藝過程的檢查。9另外,在數字化預裝配中,設計人員要綜合從工程分析、測10103.主尺寸表面MDS(MasterDimensionSurfaces)主尺寸表面MDS即飛機的外形數學模型,飛機的三維外形數字模型與其數字內部輪廓模型合在一起組成了三維數字化產品定義。它可以直接起到三維飛機模線的作用,又可以用于三維飛機零組件的定義構形,也可用于后續(xù)的制造、工裝設計、產品檢驗和數控加工等環(huán)節(jié)。數字內部輪廓DIP主尺寸表面MDS三維數字化產品定義113.主尺寸表面MDS(MasterDimensionS3.主尺寸表面MDS(MasterDimensionSurfaces)

主尺寸表面定義完全由計算機生成,并作為數字控制的三維曲面定義存儲在數據庫中。它對每一張曲面都有數字標識和修改版本字母,以便于后續(xù)的設計和制造環(huán)節(jié)中各部門的技術人員調用。123.主尺寸表面MDS(MasterDimensionS4.幾何結構設計和零件表生成在飛機的主尺寸表面MDS定義和數字內部輪廓模型DIP構成的飛機數字化產品定義的基礎上,進一步對零組件進行結構設計。作為一般規(guī)則,此階段的所有零組件都應構造成精確的三維實體模型。

134.幾何結構設計和零件表生成在飛機的主尺寸表面MD

在此基礎上,再由三維實體模型生成二維工程圖紙,并標注尺寸和公差等,構成唯一的授權數據集。

14在此基礎上,再由三維實體模型生成二維工程圖紙,并標注尺此階段還有一項重要的設計工作,即設計人員和制造工藝人員共同商定如何建立和控制產品零件樹(產品結構樹)?,F階段的工作都是在產品協同設計組IPT中進行的,其工作結果體現在綜合工作說明IWS中。此時,產品設計尚未發(fā)放。(IntegratedProductTeam)(IntegratedWorkStatement)

15此階段還有一項重要的設計工作,即設計人員和制造工藝人

當結構設計人員進行了詳細設計,且每個零組件的幾何形狀和尺寸正確無誤后,把產品的幾何定義(三維實體模型和二維圖形、數控加工曲面信息,以及機構運動模擬信息等)存到數據庫,并由集成數據管理IDM(IntegratedDataManagement)系統進行管理。16當結構設計人員進行了詳細設計,且每個零組件的幾何形狀APL系統可以實現圖紙零件表PL(partlist)和物料清單Bom(Billofmaterial)的生成、零部件的更改維護、零部件的構型管理和零部件之間結構和裝配關系生成與維護,以及以表格的形式發(fā)放工程零件數據等多項功能。APL系統是基于圖紙的管理方式,每份APL表對應一個裝配圖或安裝圖號,并且各層圖紙的有效性信息都寫在APL表中,如果需要某特定架次的飛機,則需要從APL表中進行提取。雖然波音APL系統從1967年開始就已應用到所有商用項目中,但APL系統在飛機構型控制和有效性管理上極其復雜。因此,波音在DCAC/MRM計劃中逐步采用PDM系統替代APL系統來進行飛機產品數據的管理,從而實現簡化飛機構型的目的。(PDM基于設計零件號管理)17APL系統可以實現圖紙零件表PL(part由此可知,產品的設計結果體現在兩個方面,一方面是產品的幾何信息,它存儲在IDM系統中的數據集中;另一方面是產品的非幾何信息,包括產品結構樹和工藝信息,它存儲于APL系統中。這兩部分信息密切相關、不可分割,其相關性是通過產品圖號或零件號來實現的,由統一的系統來管理。

18由此可知,產品的設計結果體現在兩個方面,一方面是產品飛機的產品數字建模除了上述產品外形和內部結構的三維數字定義之外,還有很多系統數字建模和其它的相關工作:5.產品數字建模的其他相關工作絕緣毯設計:三維數字化定義計算機輔助排樣飛行駕駛艙設計:人機工程設計管線設備布置安裝標準零件庫:連接件,緊固件,墊片,軸承,液壓系統元件零件19飛機的產品數字建模除了上述產品外形和內部結構的三維數1.5.3基于產品數字模型的制造工程

飛機的制造工程大體上是與飛機的設計工作同時展開的,制造技術人員和設計人員在同一產品協同設計組中并行工作。1.產品結構分解和關鍵特性的確定:

產品結構分解:在飛機產品的初步設計階段,飛機的三維數字模型是單一的整體模型。需要把飛機整體模型分解成部件、組件和零件,以及基于這些零組件的裝配件和安裝件,直至最后把飛機裝配起來。201.5.3基于產品數字模型的制造工程飛機的制

對零組件不可能按指定的尺寸正確無誤地制造出來,制造出的零件尺寸一般在所標尺寸的允許公差范圍內。這些公差就是零組件的關鍵特性。制造關鍵特性是反映產品幾何外形要求的信息,通常以公差、輪廓度、位置度等形式的信息出現。但不是一個零件上的所有尺寸和形狀都是關鍵特性。在IPT中的每個成員都有權參與確定大多數結構件的關鍵特性,設計人員、工藝人員以及質量管理人員一同確定前述并行產品設計過程中的重要工作內容。關鍵特性KeyCharacteristics21對零組件不可能按指定的尺寸正確無誤地制造出來,制造關鍵特性是在飛機試制過程中不斷完善的,需要及時地調整與修改,以適應產品在不同生產環(huán)境下帶來的變化。在制造過程中,由零件組裝成組件,組件再裝配成部件。因此可見,關鍵特性也是一個樹形結構。之間相互影響,由上到下逐步定義。22制造關鍵特性是在飛機試制過程中不斷完善的,需要及時地23232.三維工藝裝備設計與工藝計劃:

工藝裝備設計與產品設計一樣,也首先是進行三維建模,然后工藝裝備設計人員利用三維零部件模型進行工藝裝備的數字化預裝配。進行干涉檢查、空間驗算。工藝裝備設計人員在IPT組中,是同產品設計及工藝計劃人員并行工作的。

工藝裝備設計人員檢查所設計零件的可生產性,協助標識零件的關鍵特性,將信息及時反饋給產品設計人員和工藝計劃人員。工藝裝備部門還負責在整個飛機制造過程中對工藝裝備的配套、維護和檢修工作。242.三維工藝裝備設計與工藝計劃:24

零件工藝設計人員確定零件因制造過程的需要而留有的余量、導孔和其他要求,零件在制造過程中不同階段的狀態(tài)可以放在不同的層Layer中,以方便使用。這些工藝數據與產品設計數據一起組成了單一產品定義包,即制造延拓數據集MED(ManufacturingEnhancedDataset)。它需要設計、工藝計劃、工藝裝備設計人員共同簽字才有效。25零件工藝設計人員確定零件因制造過程的需要而留有的余4.客戶支持服務在IPT組中,客戶服務部門的人員和設計人員并行工作,利用CAD軟件構造地面支持裝備(GSE-GroundSupportEquipment)的三維實體模型??蛻舸砜梢赃M行地面支持裝備的數字化預裝配,檢查GSE與飛機零部件之間的配合和使用情況。還可以進行技術出版物的圖形(三維圖形、爆炸圖)的生成。264.客戶支持服務26

AQS最早由波音公司提出,以解決日益突出的生產波動帶來的質量問題。其基本方法是通過對影響產品關鍵特性的硬件波動源采取控制(即硬件可變性控制,HardwareVariabilityControl,HVC)來達到提高產品質量穩(wěn)定性的要求。

HVC是一種用來管理由于零件制造的偏差而引起的更改、出錯和返工的方法。它是通過盡量減少零部件間的段面劃分和綜合考慮控制零部件關鍵特性的選擇方法來實現的,并利用兩個有力的質量杠桿-關鍵特性KC和統計過程控制SPC來完成。5.硬件可變性控制HVC和質量管理質量體系(AdvancedQualitySystem,AQS)

275.硬件可變性控制HVC和質量管理27SPC是英文StatisticalProcessControl的字首簡稱,即統計過程控制,是應用統計方法對生產過程中的各個階段進行監(jiān)控,從而達到改進與保證產品質量的目的。統計過程控制(SPC)為質量管理的一個重要環(huán)節(jié)。質量管理的目的不僅僅用加強檢驗來達到。若零件檢驗不合格,往往我們僅能對產品進行修復、報廢、記錄等方式處理,而無法預防制造過程中的損失。而SPC的目的,在于將檢驗結果用統計分析的手法,及時發(fā)現并排除造成制造質量不穩(wěn)定的因素,把生產制造的數據用正態(tài)分布原理,預先估計廢品的概率。(強調過程控制,預防可能發(fā)生的損失,消除或降低到可接受程度)28SPC是英文StatisticalProcessCont

在IPT組中,質量控制計劃人員與制造工程師一起,根據首件檢驗要求等制定產品檢驗計劃、校核計劃和一致性計劃等,并負責檢驗工程設計各種制造標準情況,評審由工程設計、工藝計劃和工藝裝備設計人員在CAD系統上產生的數據集,最后還需國家航空管理部門的審查。29在IPT組中,質量控制計劃人員與制造工程師一起在裝配生產中,應用AQS來實現數字化裝配質量的提高。首先,裝配車間的質量管理系統根據設計部門給出的關鍵特性制定AQS檢驗計劃,而后在質量現場采用常規(guī)檢驗手段和數字化手段進行產品質量的檢測,對于發(fā)現產品質量異常的現象,需要通過分析影響關鍵特性的硬件波動源,提出返工或修改意見,直至質量達到設計要求。30在裝配生產中,應用AQS來實現數字化裝配質量的1.數字化產品模型內容:1.5.4工程設計數據的發(fā)放和管理三維實體模型二維視圖設計、制造、分析數據提供零件加工、零件對接面、檢驗的幾何數據重量和應力分析數據飛機外形數據產品結構樹飛機安裝和裝配過程模型各種設計文檔分層存放311.數字化產品模型內容:1.5.4工程設計數據的發(fā)放和管理2.工程設計數據的發(fā)放:工程設計數據的發(fā)放和控制由專門單位負責,設計人員把產品數據傳輸到數據庫中,并將這些數據設置為凍結方式,以便數據被各部門共享。這種數字發(fā)放包有CAD系統生成的模型,其中包括產品的三維實體數字模型、二維圖形數據和其它后續(xù)環(huán)節(jié)所需的數據,如產品零件表數據等。在數據發(fā)放前,須辦理電子批準手續(xù),列出發(fā)放包的內容;同時還需檢查內容的完整性、發(fā)放授權、相應的數據集特征的入口,以及程序是否與批準的要求相符,帶標注的圖形是否能被繪出,最后數字化預裝配干涉檢查時否有問題等。然后通過多種介質進行產品數據的發(fā)放。322.工程設計數據的發(fā)放:工程設計數據的發(fā)放和控制3.工藝裝備設計數據的發(fā)放:On-LinePlanning333.工藝裝備設計數據的發(fā)放:On-Line331、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月-22Monday,December19,20222、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。07:55:1207:55:1207:5512/19/20227:55:12AM3、越是沒有本領的就越加自命不凡。12月-2207:55:1207:55Dec-2219-Dec-224、越是無能的人,越喜歡挑剔別人的錯兒。07:55:1207:55:1207:55Monday,December19,20225、知人者智,自知者明。勝人者有力,自勝者強。12月-2212月-2207:55:1207:55:12December19,20226、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。19十二月20227:55:12上午07:55:1212月-227、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。十二月227:55上午12月-2207:55December19,20228、業(yè)余生活要有意義,不要越軌。2022/12/197:55:1207:55:1219December20229、一個人即使已登上頂峰,也仍要自強不息。7:55:12上午7:55上午07:55:1212月-2210、你要做多大的事情,就該承受多大的壓力。12/19/20227:55:12AM07:55:1219-12月-2211、自己要先看得起自己,別人才會看得起你。12/19/20227:55AM12/19/20227:55AM12月-2212月-2212、這一秒不放棄,下一秒就會有希望。19-Dec-2219December202212月-2213、無論才能知識多么卓著,如果缺乏熱情,則無異紙上畫餅充饑,無補于事。Monday,December19,202219-Dec-2212月-2214、我只是自己不放過自己而已,現在我不會再逼自己眷戀了。12月-2207:55:1219December202207:55謝謝大家1、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月1、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月-22Monday,December19,20222、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。07:55:1207:55:1207:5512/19/20227:55:12AM3、越是沒有本領的就越加自命不凡。12月-2207:55:1207:55Dec-2219-Dec-224、越是無能的人,越喜歡挑剔別人的錯兒。07:55:1207:55:1207:55Monday,December19,20225、知人者智,自知者明。勝人者有力,自勝者強。12月-2212月-2207:55:1207:55:12December19,20226、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。19十二月20227:55:12上午07:55:1212月-227、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。十二月227:55上午12月-2207:55December19,20228、業(yè)余生活要有意義,不要越軌。2022/12/197:55:1207:55:1219December20229、一個人即使已登上頂峰,也仍要自強不息。7:55:12上午7:55上午07:55:1212月-2210、你要做多大的事情,就該承受多大的壓力。12/19/20227:55:12AM07:55:1219-12月-2211、自己要先看得起自己,別人才會看得起你。12/19/20227:55AM12/19/20227:55AM12月-2212月-2212、這一秒不放棄,下一秒就會有希望。19-Dec-2219December202212月-2213、無論才能知識多么卓著,如果缺乏熱情,則無異紙上畫餅充饑,無補于事。Monday,December19,202219-Dec-2212月-2214、我只是自己不放過自己而已,現在我不會再逼自己眷戀了。12月-2207:55:1219December202207:55謝謝大家1、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月第一章飛機產品數字化建模36第一章飛機產品數字化建模11.5.2基于產品數字建模的工程設計過程:1.飛機數字化內部輪廓DIP(DigitalInboardProfile)飛機產品設計從用戶需求信息開始。飛機總體設計組經過對飛機的航程、所需燃油、載客量、總體性能及制造成本等進行分析后,得出的數據就作為進行初步產品數字建模的依據。建立飛機總體定義包括飛機的描述文檔、三面圖、外形氣動布局和飛機內部輪廓圖,即DIP----三維實體模型------數字內部輪廓DIP。

波音公司初始的一級數字樣機371.5.2基于產品數字建模的工程設計過程:1.飛機數字化3832.建立數字樣機與數字化預裝配DPA(DigitalPre-Assembly)隔框/長桁機加肋板階段1階段2階段3設計進展1.5.2基于產品數字建模的工程設計過程:392.建立數字樣機與數字化預裝配隔框/機加階段1第二階段數字化預裝配(2級數字樣機)

在生產設計數據集發(fā)放之前,為工程部門用來進一步進行產品開發(fā),驗證設計構形等。已經用它對飛機結構設計和不同設計組之間的界面進行了協調,零部件外形已確定下來,但還未進行詳細設計。在這一階段DPA的工作進展主要體現在為飛機的可達性、可維護性、可服務性、可靠性、價值工程、人機工程以及支持裝備的兼容性等進行了盡可能的詳細設計,但尚未進行詳細的裝配和安裝設計。工藝裝備設計以及描述裝配順序的工藝計劃正在進行中。

40第二階段數字化預裝配(2級數字樣機)5第三階段數字化預裝配(3級數字樣機)在此階段,對詳細設計零部件進行完整的數字化預裝配,諸如對有關飛機上的管道系統、導線束、控制電纜、絕緣毯、空氣管路、燃油管線、液壓管路、導線夾壓板、角片支架、緊固件和連接孔等制造和安裝進行最后計算機描述。完成了最后階段的數字化預裝配設計工作,使所有的工程數據在發(fā)放前即可解決它們之間的干涉問題。

41第三階段數字化預裝配(3級數字樣機)6數字化預裝配模型將不斷更新,直至飛機最后交付。進行上述數字化預裝配設計后,工程部門一般不再要求制造傳統的1級、2級和3級實物樣機;但對于飛機部分內部系統和構件高度密集的區(qū)域,還需制造實物樣機。這些部分的實物樣機并不是為零部件的工程設計所需,而是用來進行產品驗證和安裝的工作環(huán)境試驗。42數字化預裝配模型將不斷更新,直至飛機最后交付。進行上

數字化預裝配DPA是一個過程,它利用很多有關計算機模型的文件,其中包括零部件布置、裝配和模型安裝。當設計人員、系統分析人員、工藝計劃人員以及工藝裝備設計人員需要時,就可以把這些模型組裝起來,在計算機上完成飛機的裝配模擬工作。對所有零部件都構造成三維實體模型,用來檢查設計集成的各種狀態(tài)、干涉和界面對接情況。整架飛機的所有干涉情況可以標識出來,并在預裝配過程中解決干涉問題。43數字化預裝配DPA是一個過程,它利用很多有關

另外,在數字化預裝配中,設計人員要綜合從工程分析、測試和制造中返回的大量數據和信息。因此,數字化預裝配模型的數據管理工作極其繁瑣且工作量極大,需要有一個專門機構來進行數字化預裝配的行政管理工作。它管理DPA的共享模型,并要確保所有模型使用者很容易對模型進行存取,在數據發(fā)放時進行最后工藝過程的檢查。44另外,在數字化預裝配中,設計人員要綜合從工程分析、測45103.主尺寸表面MDS(MasterDimensionSurfaces)主尺寸表面MDS即飛機的外形數學模型,飛機的三維外形數字模型與其數字內部輪廓模型合在一起組成了三維數字化產品定義。它可以直接起到三維飛機模線的作用,又可以用于三維飛機零組件的定義構形,也可用于后續(xù)的制造、工裝設計、產品檢驗和數控加工等環(huán)節(jié)。數字內部輪廓DIP主尺寸表面MDS三維數字化產品定義463.主尺寸表面MDS(MasterDimensionS3.主尺寸表面MDS(MasterDimensionSurfaces)

主尺寸表面定義完全由計算機生成,并作為數字控制的三維曲面定義存儲在數據庫中。它對每一張曲面都有數字標識和修改版本字母,以便于后續(xù)的設計和制造環(huán)節(jié)中各部門的技術人員調用。473.主尺寸表面MDS(MasterDimensionS4.幾何結構設計和零件表生成在飛機的主尺寸表面MDS定義和數字內部輪廓模型DIP構成的飛機數字化產品定義的基礎上,進一步對零組件進行結構設計。作為一般規(guī)則,此階段的所有零組件都應構造成精確的三維實體模型。

484.幾何結構設計和零件表生成在飛機的主尺寸表面MD

在此基礎上,再由三維實體模型生成二維工程圖紙,并標注尺寸和公差等,構成唯一的授權數據集。

49在此基礎上,再由三維實體模型生成二維工程圖紙,并標注尺此階段還有一項重要的設計工作,即設計人員和制造工藝人員共同商定如何建立和控制產品零件樹(產品結構樹)。現階段的工作都是在產品協同設計組IPT中進行的,其工作結果體現在綜合工作說明IWS中。此時,產品設計尚未發(fā)放。(IntegratedProductTeam)(IntegratedWorkStatement)

50此階段還有一項重要的設計工作,即設計人員和制造工藝人

當結構設計人員進行了詳細設計,且每個零組件的幾何形狀和尺寸正確無誤后,把產品的幾何定義(三維實體模型和二維圖形、數控加工曲面信息,以及機構運動模擬信息等)存到數據庫,并由集成數據管理IDM(IntegratedDataManagement)系統進行管理。51當結構設計人員進行了詳細設計,且每個零組件的幾何形狀APL系統可以實現圖紙零件表PL(partlist)和物料清單Bom(Billofmaterial)的生成、零部件的更改維護、零部件的構型管理和零部件之間結構和裝配關系生成與維護,以及以表格的形式發(fā)放工程零件數據等多項功能。APL系統是基于圖紙的管理方式,每份APL表對應一個裝配圖或安裝圖號,并且各層圖紙的有效性信息都寫在APL表中,如果需要某特定架次的飛機,則需要從APL表中進行提取。雖然波音APL系統從1967年開始就已應用到所有商用項目中,但APL系統在飛機構型控制和有效性管理上極其復雜。因此,波音在DCAC/MRM計劃中逐步采用PDM系統替代APL系統來進行飛機產品數據的管理,從而實現簡化飛機構型的目的。(PDM基于設計零件號管理)52APL系統可以實現圖紙零件表PL(part由此可知,產品的設計結果體現在兩個方面,一方面是產品的幾何信息,它存儲在IDM系統中的數據集中;另一方面是產品的非幾何信息,包括產品結構樹和工藝信息,它存儲于APL系統中。這兩部分信息密切相關、不可分割,其相關性是通過產品圖號或零件號來實現的,由統一的系統來管理。

53由此可知,產品的設計結果體現在兩個方面,一方面是產品飛機的產品數字建模除了上述產品外形和內部結構的三維數字定義之外,還有很多系統數字建模和其它的相關工作:5.產品數字建模的其他相關工作絕緣毯設計:三維數字化定義計算機輔助排樣飛行駕駛艙設計:人機工程設計管線設備布置安裝標準零件庫:連接件,緊固件,墊片,軸承,液壓系統元件零件54飛機的產品數字建模除了上述產品外形和內部結構的三維數1.5.3基于產品數字模型的制造工程

飛機的制造工程大體上是與飛機的設計工作同時展開的,制造技術人員和設計人員在同一產品協同設計組中并行工作。1.產品結構分解和關鍵特性的確定:

產品結構分解:在飛機產品的初步設計階段,飛機的三維數字模型是單一的整體模型。需要把飛機整體模型分解成部件、組件和零件,以及基于這些零組件的裝配件和安裝件,直至最后把飛機裝配起來。551.5.3基于產品數字模型的制造工程飛機的制

對零組件不可能按指定的尺寸正確無誤地制造出來,制造出的零件尺寸一般在所標尺寸的允許公差范圍內。這些公差就是零組件的關鍵特性。制造關鍵特性是反映產品幾何外形要求的信息,通常以公差、輪廓度、位置度等形式的信息出現。但不是一個零件上的所有尺寸和形狀都是關鍵特性。在IPT中的每個成員都有權參與確定大多數結構件的關鍵特性,設計人員、工藝人員以及質量管理人員一同確定前述并行產品設計過程中的重要工作內容。關鍵特性KeyCharacteristics56對零組件不可能按指定的尺寸正確無誤地制造出來,制造關鍵特性是在飛機試制過程中不斷完善的,需要及時地調整與修改,以適應產品在不同生產環(huán)境下帶來的變化。在制造過程中,由零件組裝成組件,組件再裝配成部件。因此可見,關鍵特性也是一個樹形結構。之間相互影響,由上到下逐步定義。57制造關鍵特性是在飛機試制過程中不斷完善的,需要及時地58232.三維工藝裝備設計與工藝計劃:

工藝裝備設計與產品設計一樣,也首先是進行三維建模,然后工藝裝備設計人員利用三維零部件模型進行工藝裝備的數字化預裝配。進行干涉檢查、空間驗算。工藝裝備設計人員在IPT組中,是同產品設計及工藝計劃人員并行工作的。

工藝裝備設計人員檢查所設計零件的可生產性,協助標識零件的關鍵特性,將信息及時反饋給產品設計人員和工藝計劃人員。工藝裝備部門還負責在整個飛機制造過程中對工藝裝備的配套、維護和檢修工作。592.三維工藝裝備設計與工藝計劃:24

零件工藝設計人員確定零件因制造過程的需要而留有的余量、導孔和其他要求,零件在制造過程中不同階段的狀態(tài)可以放在不同的層Layer中,以方便使用。這些工藝數據與產品設計數據一起組成了單一產品定義包,即制造延拓數據集MED(ManufacturingEnhancedDataset)。它需要設計、工藝計劃、工藝裝備設計人員共同簽字才有效。60零件工藝設計人員確定零件因制造過程的需要而留有的余4.客戶支持服務在IPT組中,客戶服務部門的人員和設計人員并行工作,利用CAD軟件構造地面支持裝備(GSE-GroundSupportEquipment)的三維實體模型??蛻舸砜梢赃M行地面支持裝備的數字化預裝配,檢查GSE與飛機零部件之間的配合和使用情況。還可以進行技術出版物的圖形(三維圖形、爆炸圖)的生成。614.客戶支持服務26

AQS最早由波音公司提出,以解決日益突出的生產波動帶來的質量問題。其基本方法是通過對影響產品關鍵特性的硬件波動源采取控制(即硬件可變性控制,HardwareVariabilityControl,HVC)來達到提高產品質量穩(wěn)定性的要求。

HVC是一種用來管理由于零件制造的偏差而引起的更改、出錯和返工的方法。它是通過盡量減少零部件間的段面劃分和綜合考慮控制零部件關鍵特性的選擇方法來實現的,并利用兩個有力的質量杠桿-關鍵特性KC和統計過程控制SPC來完成。5.硬件可變性控制HVC和質量管理質量體系(AdvancedQualitySystem,AQS)

625.硬件可變性控制HVC和質量管理27SPC是英文StatisticalProcessControl的字首簡稱,即統計過程控制,是應用統計方法對生產過程中的各個階段進行監(jiān)控,從而達到改進與保證產品質量的目的。統計過程控制(SPC)為質量管理的一個重要環(huán)節(jié)。質量管理的目的不僅僅用加強檢驗來達到。若零件檢驗不合格,往往我們僅能對產品進行修復、報廢、記錄等方式處理,而無法預防制造過程中的損失。而SPC的目的,在于將檢驗結果用統計分析的手法,及時發(fā)現并排除造成制造質量不穩(wěn)定的因素,把生產制造的數據用正態(tài)分布原理,預先估計廢品的概率。(強調過程控制,預防可能發(fā)生的損失,消除或降低到可接受程度)63SPC是英文StatisticalProcessCont

在IPT組中,質量控制計劃人員與制造工程師一起,根據首件檢驗要求等制定產品檢驗計劃、校核計劃和一致性計劃等,并負責檢驗工程設計各種制造標準情況,評審由工程設計、工藝計劃和工藝裝備設計人員在CAD系統上產生的數據集,最后還需國家航空管理部門的審查。64在IPT組中,質量控制計劃人員與制造工程師一起在裝配生產中,應用AQS來實現數字化裝配質量的提高。首先,裝配車間的質量管理系統根據設計部門給出的關鍵特性制定AQS檢驗計劃,而后在質量現場采用常規(guī)檢驗手段和數字化手段進行產品質量的檢測,對于發(fā)現產品質量異常的現象,需要通過分析影響關鍵特性的硬件波動源,提出返工或修改意見,直至質量達到設計要求。65在裝配生產中,應用AQS來實現數字化裝配質量的1.數字化產品模型內容:1.5.4工程設計數據的發(fā)放和管理三維實體模型二維視圖設計、制造、分析數據提供零件加工、零件對接面、檢驗的幾何數據重量和應力分析數據飛機外形數據產品結構樹飛機安裝和裝配過程模型各種設計文檔分層存放661.數字化產品模型內容:1.5.4工程設計數據的發(fā)放和管理2.工程設計數據的發(fā)放:工程設計數據的發(fā)放和控制由專門單位負責,設計人員把產品數據傳輸到數據庫中,并將這些數據設置為凍結方式,以便數據被各部門共享。這種數字發(fā)放包有CAD系統生成的模型,其中包括產品的三維實體數字模型、二維圖形數據和其它后續(xù)環(huán)節(jié)所需的數據,如產品零件表數據等。在數據發(fā)放前,須辦理電子批準手續(xù),列出發(fā)放包的內容;同時還需檢查內容的完整性、發(fā)放授權、相應的數據集特征的入口,以及程序是否與批準的要求相符,帶標注的圖形是否能被繪出,最后數字化預裝配干涉檢查時否有問題等。然后通過多種介質進行產品數據的發(fā)放。672.工程設計數據的發(fā)放:工程設計數據的發(fā)放和控制3.工藝裝備設計數據的發(fā)放:On-LinePlanning683.工藝裝備設計數據的發(fā)放:On-Line331、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月-22Monday,December19,20222、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。07:55:1207:55:1207:5512/19/20227:55:12AM3、越是沒有本領的就越加自命不凡。12月-2207:55:1207:55Dec-2219-Dec-224、越是無能的人,越喜歡挑剔別人的錯兒。07:55:1207:55:1207:55Monday,December19,20225、知人者智,自知者明。勝人者有力,自勝者強。12月-2212月-2207:55:1207:55:12December19,20226、意

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