大飞机用发动机制造与信息技术的发展

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1、大飞机用发动机制造与信息技术的发展来源：   作者：   发表时间：2009-12-0718:12:05   大飞机用发动机为大涵道比涡扇航空发动机，具有安全性好、寿命长、便于维护维修、绿色环保、综合运行成本低等特点。国外在开展大涵道比发动机研制和生产时，以信息技术为手段，实现了发动机的全球化生产、低成本制造、高效率运营，推动航空制造业发生了“革命性”的变化，取得了很多值得借鉴的成功经验。国外航空制造业信息技术的应用情况及效果1国外航空制造业信息技术的应用情况美国和欧洲的航空制造业正经历着从传统的大批量生产向精益生产模式的转变。在转变过程中，信息技术的应用和发展起着非常重

2、要的作用。主要表现在以下几个方面：(1)制造知识的积累和共享。从20世纪50年代数控机床出现以来，为解决航空复杂结构件的制造，美国、德国、法国等国家建立了专门的机构，投入大量的人力物力，开展了众多针对材料切削工艺、切削刀具、等温锻造、精密锻造、定向凝固与单晶铸造、宽弦叶片制造、整体叶盘制造、特种加工等制造工艺的研究和工程化应用，实现了航空产品的高效低成本制造。针对环保型、高推重比等设计技术，NASA与美国国防部先后开展了“航空航天推进系统仿真”(AerospacePropulsionSystemSimulation，APSS)和“推进系统数值仿真”(NumericalPr

3、opulsionSystemSimulation，NPSS)等研究计划。开发的数字式振动系统，可模拟仿真飞机和发动机运行状态下系统间的振动情况及相互影响，以及时发现设计和材料使用上存在的不足，并在零件实际加工之前进行改进。国外利用信息技术手段对飞机和发动机的设计、制造的经验、结果数据等知识经过了半个多世纪的积累，建立了庞大的、丰富的、非常有应用价值的设计知识库和制造工艺数据库，并且这些数据库得到不断的扩充和完善，同时形成了大量的关于飞机和发动机设计、制造、试验、适航、维修等方面的规范和标准。制造知识的积累和共享使国外航空制造业在新产品研制时更加容易、便捷和快速。如波音公司

4、声称他们只需要3天时间就能开发出一种新型的飞机，只需要11天时间就可以生产出一架波音737，而2000年前他们制造一架波音737还需要28天的时间，这就得益于他们长期的知识积累和共享。(2)信息化单元技术在航空制造业中的应用与发展。国外飞机和发动机行业，结合产品结构特点，广泛开展信息化单元技术的研究与应用，自20世纪60年代开始，针对数字化产品的信息建模和加工，围绕产品加工过程的数字化，在计算机技术和数字控制技术方面，突破了航空产品CAD、CAPP、CAM、CAE等信息化单元技术；自20世纪80年代开始，针对航空产品各单元系统之间存在的信息孤岛问题，围绕产品研发的集成化，

5、突破了航空产品的CIMS和PDM技术；自20世纪90年代开始，为了提高区域制造业的竞争力，围绕产品研制过程中的异地协同问题，突破了网络化协同设计与制造技术。英国罗·罗公司通过开发专业化设计系统、CFD仿真分析系统，实施并行工程，建立发动机典型零件的数字化生产线等措施，实现了航空发动机协同设计制造与管理；美国通用电气公司发动机部制订并实施了航空发动机异地协同设计和制造的增量式发展规划，大大缩短了概念设计、详细设计的工作时间、制造阶段的流程开发时间和设计更改时的流程再造时间。普惠公司在建立企业核心数据库和实施PDM的基础上，采用集成产品开发(IntegratedProduct

6、Development，IPD)团队的形式实现了对发动机全寿命周期内的计划、流程、技术、信息等经济技术活动的管理。(3)全寿命周期管理技术。2002年，波音总裁穆拉利提出了“虚拟出厂”的设想。他提出，波音要在数字化应用上取得重大突破，要实现从数字式总装到飞机全寿命周期每一个环节的虚拟展示，实现从设计到生产车间，从生产到客户资源全过程的信息化。为满足波音787飞机项目研发的要求，达索公司与波音公司共同研发PLMV5系统。PLMV5被称作全球协作环境(GCE)，采用了一系列软件解决方案如CATIA、DELMIA、ENOVIA、SMARTEAM等，对产品研制中的制造流程、方法和

7、管理过程进行数字化设计、制造和测试。其中CATIA用于数字产品的定义和模拟，DELMIA用于精益生产流程的定义，ENOVIA和SMARTEAM则以一种协同的方式管理产品生命周期内产品配置、工艺知识和资源等全部信息。这些数字化的工具贯穿于波音787飞机整个寿命周期，包括销售、市场以及未来的交付、维护和维修。该PLM系统对项目研发中的各部门、合作伙伴、系统设备供应商及客户等所有参与者都是通用的，它通过网络使所有项目参与者，不受地域和国别的限制，无论身处何地都像在同一个机构工作一样，并按照统一的标准进行概念设计、产品设计、产品制造和