Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Высокие требования к качеству и надежности функционирования бортовых систем обеспечиваются применением специальных методов и средств технической подготовки их производства.
Конструкторско-технологическая отработка пневмогидравлических систем авиационной техники (ПГС АТ) на физических макетах не только не обеспечивает необходимой точности увязки всех элементов, но и в значительной мере увеличивает цикл и трудоемкость подготовительных и монтажно-сборочных работ, усложняет организационную структуру подготовительного производства, систему мониторинга и управления качеством.
Для обеспечения конкурентоспособности авиационной техники реализация проектов ее создания должна осуществляется в среде цифровых информационных технологий, базирующихся на концепции CALS (ИПИ - технологии). Отдельные элементы современных цифровых технологий уже созданы и частично внедрены в авиационной промышленности. Это относится как к системам проектирования конструкции планера и трубопроводных систем, так и к технологиям изготовления компонентов изделия (гибка труб на станках с ЧПУ), методам и средствам контроля (координатно-измерительные системы контактного и бесконтактного действия), методам сборки с использование лазерного оборудования, так и к организации электронного документооборота с использованием PDM - систем. Цифровые технологии позволяют изменить не только методы и средства конструкторско-технологического проектирования, но и оказывают существенное влияние на организационную структуру производства и систему менеджмента качества на этапе технической подготовки производства.
Средства CAD-систем позволяют выполнить процедуры электронной компоновки систем ПГС АТ в контексте модели конструкции планера и частично учитывать при этом ряд конструктивных, технологических и эксплутационных требований. Однако, окончательная отработка конструкции ПГС и технологии монтажа осуществляется при постановке изделия на производство с использованием физических эталонов (объемных плазов), а также на первом изделии. В настоящий момент отсутствуют методика формирования полного электронного определения трубопроводных систем в динамически изменяющейся технической и организационной среде. Не сформировано единое информационное пространство, включающее базы данных для информационной поддержки процессов организационно-технической подготовки производства, сопровождения объектов и процессов ПГС АТ в системах менеджмента качества. Не отработана схема взаимодействия конструкторских бюро (КБ) и серийных заводов при решении задач проектирования, конструирования и производства ПГС в едином информационном пространстве. Поэтому решение данной проблемы представляет большой интерес для отрасли, а тема диссертационной работы является актуальной.
Сокращение сроков, трудоемкости и стоимости подготовки производства, повышение качества и надежности ПГС АТ за счет применения методов и средств электронного моделирования для комплексного анализа и отработки конструкторско-технологических и организационных решений.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В отличие от действующей в авиационной промышленности системы организации процессов создания ПГС, основанной на методах физического моделирования, предлагаемая методика ориентирована на совершенствование принципов организации конструкторско-технологического проектирования и подготовки производства серийных изделий АТ с использованием новых информационных технологий.
-
Разработана методика организации технической подготовки производства ПГС АТ, отличающаяся от существующей тем, что проектирование и отработка ПГС АТ реализуется на основе электронного моделирования процессов их производства.
-
На основании детализации и адаптации базовой формулы параллельного проектирования применительно к предметной области разработан комплекс моделей, включающий формализованные описания процессов конструкторско-технологического проектирования ПГС АТ и описывающий интеграционные связи между компонентами различных сред проектирования.
-
Разработана информационная среда конструктивно-технологических решений, содержащих формализованное описание технологических операций и видов сборочно-монтажных работ, обеспечивающих интеллектуальную информационную поддержку при поиске оптимальных схем организации производства ПГС АТ.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Представленные в работе результаты исследования получены на основе методологии системно-структурного анализа, методов теории принятия решений, объектно-ориентированного моделирования, моделирования изделий, производственной системы и процессов в цифровой информационной среде.
На основании разработанной методики создан и передан в промышленную эксплуатацию программно-методический комплекс (ПМК ПГС), включающий в себя автоматизированную систему технологического проектирования ТеМП, интегрированную с базовыми CAD/CAM/PDM-системами.
Применение комплекса позволяет:
Осуществлять выбор рациональных конструктивно-технологических решений и оптимизировать организационную структуру производства ПГС АТ на основании отработки электронных моделей и расчета технико-экономических показателей технологических процессов монтажа;
Осуществлять разработку моделей и документации рабочих технологических процессов (РТП) по моделям директивных технологических процессов (ДТП), что значительно сокращает цикл и трудоемкость подготовки серийного производства;
Осуществлять мониторинг рабочих технологических процессов серийных заводов на соответствие базовым технико-экономическим показателям директивной технологии и формировать технологическую и сопроводительную документацию для повышения эффективности функционирования системы менеджмента качества (СМК).
Это позволило при реализации ряда проектов создания изделий АТ существенно сократить сроки технической подготовки производства, материально-технические затраты на создание физических эталонов и макетов ПГС, а также повысить эффективность функционирования СМК.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения, научно-практические результаты докладывались на международных, всероссийских и вузовских научных конференциях и отражены в 10 публикациях, в том числе опубликованных в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ – 1.
ОБЪЕМЫ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов по работе, двух приложений, списка литературы (118 наименований), изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка и 1 таблицу.
