文档介绍：波音777并行设计 工程实例分析
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随着商业飞机的不断发展,波音公司在原有模式下的产品成本不断增加,并且积压的飞机越来越多。在激烈的市场竞争当中,波音公司是如何用较少的费用设计制造高性能的飞机?资料分析表明,产品设计制造过程中存在着巨大的发展潜力,节约开资的有效途径是减少更改、错误和返工所带来的消耗。一个零件从设计完成后,要经过工艺计划、工装设计制造、制造和装配等过程,在这一过程内,设计约占15%的费用,制造占85%的费用,任何在零件图纸交付前的设计更改都能节约其后85%的生产费用。
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过去的飞机开发大都延用传统的设计方法,按专业部门划分设计小组,采用串行的开发流程。大型客机从设计到原型制造多则十几年,少则七到八年。
美国波音公司在777大型民用客机的开发研制过程中,运用CIMS(计算机集成制造系统)和CE技术,在企业南北地理分布50千米的区域内,
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由200个研制小组形成了群组协同工作,产品全部进行数字定义,采用电子预装配检查飞机零件干涉有2500多处,减少了工程更改50%以上,建立了电子样机,除起落架舱外成为世界上第一架无原型样机而一次成功飞上蓝天的喷气客机,也是世界航空发展史上最高水平的“无图纸”研制的飞机。它与波音767的研制周期相比,缩短了13个月,实现了从设计到试飞的一次成功。
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1) 集成产品开发团队
波音公司在商业飞机制造领域积累了75年的开发经验,成功地推出了707~777等不同型号的飞机。在这些型号开发中,产品开发的组织模式在很大程度上决定了产品开发周期。下图表示了这些型号开发的组织模式演变过程。
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设计开发组
电子
机械
机翼TPIPT
结构
动力
集成产品开发团队(IPT)
机身
动力
高性能的开发组织(过程管理)
图3 波音公司民用飞机开发组织结构的演变过程
市场
产品开发
工程
制造
销售服务
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IPT作为一种新的产品开发组织模式,与企业的文化背景和社会环境密切相关。IPT包括各个专业的技术人员,他们在产品设计中起协调作用,制造过程IPT成员的尽早参与,最大程度的减少更改、错误和返工。
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2) 改进产品开发过程
为什么波音公司在过去的十多年中也采用了CAD/CAM系统却没有明显地加快进度、降低费用和提高质量呢?原因是其开发过程和管理还停留在原来的水平上,CAD/CAM系统的应用能有效地减少更改和设计返工的次数,设计进程也大大加快,由此而带来的效益远比减少更改和返工所带来的直接效益大。
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波音777采用全数字化的产品设计,在设计发图前,设计出777所有零件的三维模型,并在发图前完成所有零件、工装和部件的数字化整机预装配。同时,采用其它的计算机辅助系统,如用于管理零件数据集与发图的IDM系统,用于线路图设计的WIRS系统,集成化工艺设计系统,以及所有下游的发图和材料清单数据管理系统。
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由于采用了一些先进的计算机辅助手段,波音公司在777开发时改进了相应的产品开发过程,如在发图前进行系统设计分析,在CATIA上建立三维零件模型,进行数字化预装配,检查干涉配合情况,增加设计过程的反馈次数,减少设计制造之间的大返工。
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