航天复杂产品快速响应制造数字化能力平台研究

国内军工企业大多以产品零部件生产为单位建立生产资源配置,造成生产资源分散,难以发挥整体优势,为此探索了敏捷制造生产管理模式,构建了专业化的柔性生产线和信息化集成平台。通过分析研究复杂军工产品制造供应链,提出了面向军工生产的核心供应链管理模型;设计了包含电子产品模块化制造、结构产品柔性化机加、流程化总装过程控制的专业化、柔性化制造总体技术;开展了信息化集成平台技术研究,建立了面向生产计划、技术、质量和车间业务管理流程的集成平台总体框架,以及支持快速响应的信息集成平台并进行了初步应用,为航天复杂产品生产管理实现快速响应奠定了技术基础。     

云制造下的企业产品平台服务模式初探

产品平台技术能有效整合企业产品开发资源,在云制造下提供产品平台服务可以利用多家企业的业务优势,迅速响应动态和不可预测的市场需求,更快的生产出高质量、低成本、多样化的产品。云制造下的产品平台服务模式,包括面向产品设计仿真云服务模式、面向虚拟制造企业动态协作云服务模式和面向制造企业公共服务平台云服务模式等。同时,为支持云制造企业内部或企业间的协同产品开发工作,提出云制造下的产品平台服务执行架构。     

大型机械装备基于项目制造的生产计划模式

针对大型装备面向订单设计(ETO)生产过程的复杂性和不确定性,分析了装备制造企业生产过程计划与控制的特点与要求,提出面向项目制造的分级生产计划管理模型,实现项目计划与生产过程物料管理的集成.通过构建基于装配单元的复杂产品装配网络图,反映复杂产品的完整装配过程,满足装备产品多层次、多阶段生产过程的需求,结合倒排和顺排计划方式的产品总装的项目主计划,为合理预测和安排装配提前期、控制零/部件进装成套性提供计划指导.面向项目制造的生产计划模式实现大型机械装备产品设计、生产准备和产品制造等多个过程的协同管理.以产品项目为对象提高生产过程计划和控制的整体统筹性.     

数字化制造中的建模和仿真技术

论述了面向数字化制造的三类建模和仿真技术,即产品建模和仿真技术、工艺过程建模和仿真技术以及制造系统建模和仿真技术,并结合具体研究项目,重点介绍了面向制造的产品数字化建模、导管数控弯曲过程建模与仿真、虚拟装配与装配过程仿真、生产线建模与仿真技术的应用和发展。指出为提高制造系统的快速响应特性、运行效率及可靠性,应在产品数字化建模研究的基础上,重视对工艺过程,即产品加工过程、装配过程及生产系统规划、重组和仿真等技术的研究,以实现生产资源和加工过程的优化以及从传统制造向可预测制造模式的转变。最后指出了推动数字化建模和仿真技术朝实用化方向发展的几项关键技术。     

一种面向任务的生产线快速建模仿真系统研究

根据市场需求实现对企业制造资源的快速配置是应对激烈市场竞争的核心，现提出了一种面向任务的生产线快速建模仿真系统。该系统基于制造系统仿真建模技术，通过应用面向对象技术建立企业制造资源类库，集成产品制造和工艺过程相关规则处理机制，针对任务中产品的结构和生产工艺等特点，并考虑生产任务、企业生产现状等约束条件，自动而快速地建立面向该任务的制造生产线仿真模型，作为企业重新配置制造资源的依据。该系统对于提高企业的调度、管理效率具有重要意义。     

快速响应--中小型制造企业应对订单制造的策略

随着产品生命周期的缩短,企业"零库存"生产模式的推广,订单加工已成为中小型制造企业的一种重要生产方式.在分析我国现有中小型企业面向订单制造现状的基础上,针对现代订单产品的特点,提出了一套基于快速响应的订单产品制造体系,并已部分在企业中实施.     

数字化集成技术在航空复杂产品制造过程中的应用

结合航空发动机数字化生产应用的具体实践,针对现有的数字化集成制造模式不能满足航空复制产品制造对DNC/PDM/MES数据集成的需求,提出数字化集成技术在航空复杂产品制造过程中的应用研究。通过分析数字化集成技术在航空复杂产品制造中的应用现状,从MES控制层、PDM数据管理层、DNC传输层和生产现场应用层建立了制造数据集成模型。在分析系统集成模式下制造数据流的基础上,基于Webservice研究了系统集成模式下制造信息服务的发布与调用技术,实现了基于Webservice的制造数据集成。以某航空发动机盘轴零件生产中数据集成平台构建为例,验证了所提方法的有效性。     

航空发动机工艺组合件试制管理扩展研究与实践

基于航标工艺组合件定义,在航空发动机研制过程中,结合企业应用需求及实践,衍生了中间制造号并明确了其定义及主要使用场景。基于全寿命周期管理要求,定义了涉及的主要流程。从工艺规划、工艺设计、产品试制、工艺定型等方面明确了主要技术管理要求。通过多类型航空发动机产品开发实践,验证了可行性和灵敏性。并且提出了通过设制造协同将生产实践经验向产品设计单位传递的要求,通过纳入产品开发基线,共同提高产品的设计、制造质量。为航空发动机产品试制过程提供了一种灵活生产组织和节约成本的工艺管理方法。     

面向过程的复杂产品制造数据管理

以过程为中心组织制造数据有助于从整体上实现制造数据的关联管理,通过对复杂产品制造数据管理需求的分析,提出面向过程的制造数据管理模式,将产品结构数据、质量数据和资源数据统一在一个模型中,给出了面向过程的制造数据模型,最后基于该模型构建了包含数据转换层、管理层和网络服务层三个层次的面向过程的制造数据管理平台。     

面向装备制造企业集群业务协同的信息化服务支持平台

面向装备制造企业集群业务协同的信息化服务支持平台采用分工协作的运营模式、互利共赢的合同价格商业模式,为装备制造产业关键产品的创新设计、数字制造、技术服务提供有力支持,同时为关联企业提供产品展示服务、包含网上技术咨询和远程人才培训等业务的公共平台服务,能够实现企业信息、设备资源和科技资源共享,降低集聚企业关键产品的成本和生产周期,提高企业对市场需求的快速响应能力和市场竞争能力。     

面向产品族的制造单元聚类规划研究

为了支持用户的个性化需求 ,在分析产品族的模块化结构及其零部件构成比例等特点的基础上 ,提出了支持生产线布局规划的面向产品族的制造单元聚类规划方法 ,给出了聚类规划过程、聚类规划算法描述 ,并进行了应用分析。构建了零部件与工艺路线间的关联量化矩阵。利用聚类规划方法 ,获得了零部件的聚集分类及相关的聚集工艺需求、与零部件聚集相对应的制造单元的加工需求能力分配比例指标和制造单元间的交流等信息。最后在企业制造资源和工艺环节映射关系的支持下 ,形成了面向产品族的基于制造单元的生产线布局规划方法。本研究为企业的大规模定制生产模式下生产系统的规划提供了可行的思路     

AEOS生产制造体系的建设研究

本文以我国航空发动机自主研制为背景,对标国际航空发动机制造体系及标准,探索我国航空发动机AEOS生产制造体系的建设,围绕需求和管理目标,构建总体框架,建立生产制造体系,提高生产运营管理的规范性,实现基于流程和信息化管理方式转变,优化生产组织方式,强化生产保障能力,提高生产执行力,逐步实现生产运营的精益化转型。提升我国航空发动机零部件的制造能力,为我国航空发动机的快速发展奠定基础。     

风扇后机匣加工工艺方法优化

航空发动机机匣多为薄壁类零件,存在刚性低、结构形状复杂、材料去除余量大、加工精度高、工艺性差等特点,在制造和使用过程中极易发生变形,严重制约航空发动机的发展。本文从毛坯精化、加工工艺优化、装夹与支撑方式改进等方面出发,分析了风扇后机匣加工变形控制方法。     

制造企业绿色生产过程实施体系

现有的绿色制造理论在我国制造企业的生产过程中难以实施,缺乏能够应用于生产车间的切实可行的绿色制造实施体系。为此,在对制造企业生产过程绿色特性研究的基础上,构建了一种面向绿色制造的车间生产过程实施体系,包括绿色生产过程的技术基础、研究内容、软件支撑和目标;对资源环境数据中的模糊数据采用模糊实体-关系方法建模,实现了绿色生产过程数据库系统的模糊化设计,在一定程度上解决了生产过程中具有不确定性的资源环境数据在数据库中的管理问题;并基于产品数据管理提出了一种车间级绿色制造的信息集成模式,为相关软件工具的开发奠定了基础。     

产量需求不确定下产品组合的博弈决策

为解决产量需求不确定条件下多品种生产线产品组合的确定问题,引入非合作博弈模型描述不同产品对制造资源的竞争关系,从而通过各种产品对自身最大产量的追求,实现生产线和制造资源的最大利用.以制造资源瓶颈环节的负载率为基础,给出了多种产品产量组合可行性的判断依据.在求解总产量最大的产品组合过程中,提出了Nash均衡的定义与搜索算法.以航空发动机机匣生产线为研究对象,得到r产量需求不确定条件下两个算例的最优产品组合,并与整数规划、遗传算法和禁忌搜索算法进行了比较,证明了所提方法的有效性与可行性.     

基于网格原理的跨企业协同制造平台

为了支持企业间的制造协同,参考网格的运行机制,提出了基于网格的跨企业协同制造平台。该平台包括制造资源管理系统、制造任务建模系统和制造任务管理系统等3个相关的系统和面向网格的协同工具。采用Agent及领域知识模型支持平台的资源管理、任务建模、资源调度、任务分配及制造过程管理等。分散的制造企业可以通过Internet,利用协同制造平台建立全球制造网络,实现对市场的快速和敏捷响应。     

基于RGV轨导柔性线环境离散型零件生产过程管理与实践

为满足航空中小型结构件快速交付的需要,以提升航空中小型结构件制造高精度、自动化和高效率为目标,通过对航空中小型结构件加工现状进行梳理分析,搭建柔性生产线自动排程与调度平台,实现柔性生产线工艺设计与准备过程管理,简化工艺准备流程,推进快换工装的应用并进行自动化程序管理;在柔性生产线加工运行过程中采用可视化管理方法,推动自动化环境下加工过程资源保障集中化管理。最终使该管理方法在某项目中进行成功实践,取得了良好的经济效益。     

基于脆弱性分析的复杂产品生产线工艺路线优化

复杂产品的制造加工具有工艺路线复杂、制造工序众多的特点,产品生产线往往具有高的脆弱性。应用复杂网络理论建立了复杂产品的生产线网络模型,并通过对复杂产品生产线网络模型特点进行分析,揭示了工序在生产线网络中分布的不均衡性会导致生产线脆弱的本质,进而建立了工序分布偏差函数,构建了复杂产品生产线的网络优化模型,通过优化工艺路线提高了工序分布的均衡性。以某航空发动机零部件生产线为例验证了方法的可行性和有效性。     

带有时间令牌的多步反复协商协议在异地协同制造合作伙伴选择中的应用

异地协同制造是一种实现快速响应市场和可持续性发展的生产模式,它强调跨企业、跨地域以有效的协作来响应用户需求,是全球化制造大背景下的企业新型生产模式.异地协同制造企业是围绕新产品或新经营机遇的产品生产过程,按市场机制通过竞争实现的,其成员各自具有独特的核心技术.就异地协同制造过程中有关协作伙伴的选择问题,应用带有时间令牌的多步反复协商协议,给出了一种协商决策模型.     

航天云制造服务应用模式研究

为提升大型集团企业核心竞争力和产品创新能力,从加强管控和研制生产协作的需求出发,引入新型云制造模式。通过对航天产品研制过程各阶段的应用服务分析,提出航天云制造服务应用体系架构。基于该架构提出基于资源集约、支持集团集中管控、面向成员单位的资源共享、面向成员单位研制协同、对外协作五种航天云制造服务应用模式。通过实例分析对应用模式进行了验证,该模式为云制造服务在航天的实际应用提供了新的思路。