中国航空工业飞机数字化装配技术体系升级获进展

　　体系建设，推动航空制造业转型升级——中航飞机西飞总经理何胜强谈现代航空制造

　　近五年来，中航飞机西飞自主研制的军机、民机在多个领域不断刷新着纪录。对于中航飞机西飞总经理何胜强来说，每一次成功的喜悦比大多数人都要短暂。从飞机平稳着陆开始，何胜强看到的是未来或许更为艰辛的研制定型之路。

　　智者的目光总是聚焦在未来。“一架飞机的成功与一个型号的成功之间有很长的距离。中国航空工业起步晚，再加之工业基础相对薄弱，自主创新与研发的道路依然艰辛。只能说，目前还只是我们向现代航空制造技术迈进的起步阶段，将要走的每一步都不容懈怠。”

　　谈到现代航空制造，何胜强首先提到的不是技术手段，而是组织原则。“原则”与“制造技术”是两个看似相距遥远的概念，但在他看来却是产品成功与否的首要保证；而被何胜强提及最多的是“体系化建设”：“在异地协同、联合制造环境下，没有一个完整、协调、高效的组织体系，项目的成功就无从谈起。”

　　“航空制造业集中代表了一个国家最高制造业水平和技术实力。航空工业就其行业性质来说，是属于制造业范畴的。但现代航空制造已不是传统意义上的机械制造业，是集现代科学技术成果之大成的制造技术，是集机械、电子、信息科学、材料科学、管理学等最新成就为一体的一个新技术与新兴工业的综合体。迄今，航空制造业也是市场竞争的重要基础。要发展航空工业并有效地占有市场，不仅要不断地更新设计、开发新产品，更重要的是要具备一个现代化的航空制造工程体系。”何胜强认为，近些年来多个项目相继研制成功，关键原因之一就是从项目开始将制造工程体系建设放在了战略高度。

　　对“组织原则”的描述，何胜强运用了通俗易懂的语言：“就是要设计一整套制度，明确什么事情由什么人来做，按照什么程序做，提供哪些资源，制定保障措施，办不到该怎么修正。”

　　如何做好整个制造过程的组织、协调与管理？采用什么样的交付规范才能确保产品的协调性和一致性？很长一段时间，这些问题盘桓在何胜强的心头。他横向深入研究了目前全世界先进航空企业的管理模式和管理理论，立足国内资源，对我国飞机制造系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等环节进行了深入细致的分析和思考，不断地构建和完善制造系统管理模式的大框架。最终，一种全新的项目管理模式和组织运作体系破茧而出。

　　何胜强将这个全新的组织管理模式总结为“一个模式，六个统一”——在行政管理与合同管理有机结合的制造组织管理模式下，实行统一的项目组织与管理、统一的标准规范体系与数字化协同平台、统一的技术状态管理和质量控制、统一的研制计划与进度控制、统一的采购管理、统一的成本控制。

　　何胜强将“一个模式，六个统一”阐述为“高度集成的新型管理体系”。“中国航空工业起步阶段，沿用了前苏联的体制模式，厂所分布相对分散，管理在很长时期内各自为政。大项目研制仅靠一家之力、一地之力显然不够，在这种背景下，联合研制是首选之路。这就对管理也提出了新要求。在新时期、新市场、新技术条件下，如何构建技术体系、能力体系与人才队伍体系？如何突破关键技术、拉动产业的全面升级？这绝不是一项产品的研制，而是全行业技术能力、优势资源、人才队伍要进行的一次梳理和重构。如果没有完整的组织体系，在材料采购、生产规范、技术状态、质量控制等没有统一的标准与严格的管控，最基本的部组件对接都会问题重重。”

　　“一个模式，六个统一”，就是构建制造与管理的规范。这一全新的系统管理思路与方法，催生了一个全新的、在管理技术上堪与世界最先进的管理系统相媲美的优秀的标准化体系。

　　“一个模式，六个统一”就是制造系统中的“规”与“矩”。在这个体系中，行政管理与合同管理相结合，完美地解决了联合制造模式下，如何协调统一各方面参研力量的问题。

　　新中国航空制造业走过了“维修-仿制-改进-研制”的长期过程，近十年有了飞速发展，集聚了从量变到质变的内在能量，自主创新推动了向质变的飞跃。这一次飞跃的重要标志之一就是数字化制造体系建设。何胜强将飞机数字化制造技术体系的构建称为“航空制造业的一次革命。”

　　“现代飞机高可靠性、长寿命的特点，必须以数字化制造体系为支撑。”何胜强对此深信不疑。“实现飞机制造模式的转变，就是以信息化管理为支撑、以数字化制造为手段。近年来，中国航空工业最重要的升级就是飞机数字化装配技术体系的研究、建设和实践。飞机数字化装配关键技术，彻底改变了我国长期使用的二维图纸的工艺规划方式和航空产品装配连接基本依靠手工实施的生产现状。在实现精准对接、无应力装配、长寿命连接的同时，实现了向自动化装配方式转变、向设计质量与生产质量一致性转变。”

　　中国航空工业要追赶世界的脚步，时间紧迫。欧美新型号研制可以历时十年甚至更长的时间，但我们不能。很多产品的研制时间甚至不足欧美的一半，但中国航空人做到了。这中间，有中国航空人迸发出的“祖国至上”的强大精神力量作为精神保证、有十年来在航空领域取得的重大创新成果为技术支撑，而全机数字化装配技术起到极为关键的作用。

　　“装配技术与装备在很大程度上决定着飞机的最终质量、制造成本和周期。上世纪90年代，随着先进制造技术的发展，数字化技术在现代飞机制造尤其是装配过程中得到了广泛的应用，飞机装配开始步入数字化时代。20多年的发展和应用表明，数字化装配技术是提升飞机安全性、提高飞机研制效率非常有效的途径。目前，国外新型号飞机装配过程中的数字化装配体系已逐渐成熟，而我国正处于由传统装配工艺向数字化装配工艺的过渡阶段。近年来不断加快研制步伐，取得了长足的进展。”

　　对于中国长期沿用的传统的飞机装配方式的弊端，何胜强一针见血：“根据实物样件以模拟量形式传递零部件的形状和尺寸，采用大量复杂刚性型架进行定位和夹紧的传统手工装配方法目前在我国仍占据主流，产品的装配精度、质量稳定性、装配效率等都很难满足要求，国际适航认证获批艰难。”

　　采用数字化装配技术与装备优势明显。从数字化加工、数字化检测到数字化装配，数字化制造体系贯穿于飞机全寿命周期。自动钻铆、部件自动装配、数字化对接等系统，自动制孔压钉、自动化运输、柔性定位等设备都能够得到广泛应用，实现了飞机数字化研制技术从产品设计到零部件制造进一步向部件装配和飞机总装配的延伸和发展。数字化研制技术大幅缩短了研制周期、降低了研制成本。

　　在现代飞机研制过程中，由于数字化加工与装配技术的广泛应用，定位连接精度大幅提升，大量缩减装配工装。协调环节、生产返工和设备维修次数大量减少，人力成本也因此得以降低。在“精密加工、精确成型”的目标得以实现的同时，也实现三大转变——向全数字量传递的转变、向基于知识的加工方式转变和向敏捷生产方式转变。

　　“飞机研制数字化装配技术的突破与实践，其贡献绝不仅仅体现在航空工业上。由于相关关键技术本身的共通性，通过进一步的扩展与推进，还能够应用到航天器、大型船舶等数字化装配过程中，支持航天、船舶等制造业数字化技术的发展与进步，技术成果的进一步转化与推广，会有效带动相关基础工业的全面发展。”何胜强对“数字化”的明天寄予厚望。

　　十年来，在继承过去50年发展的基础上，航空领域取得的重大创新成果超越了过去50年的总和；十年来的发展历程始终凝结着一个核心——自主创新。“创新”使中国航空工业实现了蝶变，同样，也赋予了多种型号飞机笑傲长空的强劲动力。

　　何胜强将近年来中航飞机西飞的自主创新做了清晰的总结与归类。“ 首先是思想创新，各层面激发出来新的理念、思想、方法如一泓清水，成为现代航空制造业生命之源；组织全国优势力量、协同并行研制，是模式创新，如同一方厚土，给更多新型号以生的希望；搭建协同研制管理体系和制度的管理创新，构建标准规范体系、搭建研制平台、突破关键技术、建设生产线实现的技术创新以及新的质量体系的建立，保证飞机整个孕育过程的顺利与安全。”

　　“创新思想必须渗透产品全过程。会想才能敢为。在自主创新的引导下，我们突破了很多关键技术难题。在喷丸成形生产现场，看不到传统的车铣钳刨的大开大合，而是分子与离子微观世界碰撞。这是一项站在世界金属加工高端领域的工艺，一直以来，都被少数几家国外大型企业所垄断，他们对其原理和技术的具体应用讳莫如深，或者是为中国企业设置极为苛刻的合作条件。经过艰难攻关，我们闯过了这一关。喷丸成形对于航空工业走自主发展的道路至关重要。”何胜强每次看到这些经过数道工序加工过的巨型壁板如同伏羲巨剑一般横亘在整洁的生产现场，都会情不自禁地欣赏壁板绝美无比的优雅弧度，想象着它们用无以伦比的升力把飞机送上苍穹之巅。

　　九万里风鹏正举。多种型号研制的推进与首飞成功，使中国航空工业阶段性地通过了对一个国家科技制造能力的“集体考试”。这是一份完美的答卷：新材料、现代制造、电子信息、自动控制以及制造系统关键技术的突破，“一个模式，六个统一”管理思路的创新性提出和成功实践，在为大飞机研发制造奠定坚实基础的同时，也将以“航空强国梦”全力助推“中国梦”的实现。 （王莹）

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