聚力创新 深挖潜能奏响国际转包项目技术提升“交响曲” 2023-02-28 

  

姜涛
  1980年9月,中航西飞与加拿大庞巴迪公司签订第一份转包生产合同,迈出了国际合作从无到有、从零开始的具有历史意义的第一步。40多年来,中航西飞的国际合作业务一步一个脚印,项目不断增加,合作对象扩大到美国波音公司、欧洲空客公司等全球著名飞机制造商。从来图来料加工到来图购料加工,再到参与国际投标,转包项目由小零件发展到大部件,加工生产规模越来越大,产品技术含量越来越高,由初级供应商逐步成长为成熟的世界级供应商,先后为波音、空客等公司交付了30余种产品,3万多架份的飞机组、部件,产品已从简单的金属结构件发展成系统大部件及复合材料部件,机翼等大部件集成制造能力成为公司的核心竞争力。
  多年来,公司连续5次荣获波音“银牌供应商奖”以及2016年波音“年度供应商奖”,同时还获得空客公司“最佳改进奖”及“最佳表现奖”等奖项。今日的中航西飞虽已跻身航空制造业强者之林,积极参与国际竞争,但依旧加速前进的步伐,不断在科技创新、管理创新上寻求新突破,让世界看“中国制造”到“中国智造”的华丽转变。
  序曲:寻找差距,制定发展规划
目前公司国际转包项目以空客A320、波音737等成熟机种为主,生产线引进初期,一直以传统手工装配为主,自动化水平低,产品数字化程度低,无论是技术指标还是成本控制,都难以满足用户不断升级的需求,在国际市场竞争中劣势逐步凸显。
  为了解决这个问题,民机与转包项目部坚持“市场导向,开放发展;对标先进,追赶超越;军民协同,资源共享”的发展理念,提出了“国际智造”的理念,引进智能生产系统,统筹利用国内民机项目自动化生产线资源,对现有生产线进行适度改造,实现民机部件项目整体自动化水平提升,降低制造成本;按照自动化、智能化制造的理念,开展新项目的柔性精益生产线规划,为项目开发提供技术支撑。
  进行曲:统筹资源,提升自动化水平
“知不足而后进,望山远而力行。”为了更好地迎头追赶,民机与转包项目部牵头,组织制造工程部、国际航空部件厂、机翼装配厂等单位,成立了国际转包项目自动化装配技术攻坚团队,攻坚团队成员同心协力,以精益、高效、可靠、低成本为原则奏响了国际转包项目自动化提升“奏鸣曲”。
  第一乐章:利用公司现有资源,开展技术提升工作。
  机翼装配厂的自动化装配设备已引进多年,有着丰富的装配经验,攻坚团队借助机翼装配厂民机活动翼面中心,以波音737MAX内襟翼项目为研究对象,开展了自动制孔技术应用研究。在分析波音737MAX内襟翼结构特点的基础上,攻坚团队经过多次试验论证,提出了以明胶图验证基准孔为主,三维软件加工仿真或激光投影验证为辅的高效防差错验证方案,代替了传统的“空走验证”“打点验证”,较其他活动翼面自动制孔效率提升了150%,同时保证了波音737内襟翼自动制孔后的精度要求。
  2022年,团队经过不懈努力,完成了波音737MAX内襟翼自动制孔批产6架份应用,实现了活动翼面自动制孔覆盖率100%,自动化制孔设备终孔终窝一次取制。该项目可为C919、“新舟”700飞机活动翼面的产能提升提供解决思路及方案借鉴。
  ATR飞机机身壁板双曲率、大曲度,采用模拟量传递、传统装配方式。2022年,攻坚团队组织利用机翼装配厂现有的自动钻铆设备,开展了壁板自动钻铆技术研究。由于没有产品数模,攻坚团队逆向扫描建模完成了产品数模的数据采集。在不影响机翼装配厂正常生产的情况下,团队成员主动跟产,经常利用休息时间加班处理遇到的各类问题,完成了ATR飞机机身壁板自动钻铆验证,在公司首次实现了以模拟量数据为制造依据的产品自动钻铆应用。
  第二乐章:对现有产线进行适度改造,以提升自动化水平
  初步取得成果的攻坚团队并未止步,又开始寻找新的突破目标。他们通过千百万创新基金项目,相继开展了波音737垂尾前梁前缘配钻自动制孔技术研究、波音737内襟翼梁类产品便携式高效制孔技术研究。目前前梁前缘配钻自动制孔技术已投入批产应用100余架,实现了前梁前缘一键式自动制孔,制孔覆盖率达100%。内襟翼梁类目前已完成产品制孔验证,实现了设备在各工位间的快速切换,满足内襟翼不同梁类产品自动制孔,制孔覆盖率达88%,制孔效率可达7个/分钟。
  团队在做好波音飞机生产线改进提升的同时,在空客飞机生产线也进行了大胆尝试,产能不断提升。为了实现空客A320系列机翼翼盒项目制孔方式的转变,缩短翼盒总装周期,提升产品交付质量,民机与转包项目部组织在空客A320系列机翼翼盒上开展了膨胀式夹头ADU高效制孔锪窝(一刀过)应用工作。攻坚团队打破了国外技术垄断,完成了全部膨胀夹头式ADU 刀具的自主设计研发及制造应用;自主制造了内冷钻铰复合刀具、内冷铰锪复合刀具等多种膨胀夹头式ADU专用刀具;制定了高效的制孔策略,实现了制孔、锪窝一体化制备,一刀加工至终孔。此举措全面提高了A320系列机翼翼盒项目制孔效率,单侧翼盒节约制孔锪窝时间45小时,制孔效率提高200%。
  第三乐章:开展新技术研究,做好技术提升储备
  随着MBD产品数字化设计制造技术的广泛应用,激光投影设备在国内航空制造零部件装配、检测中也得到了广泛应用。为了提高产品实物质量,提高检测准确度和效率,降低故障逃逸,可视化地引导检验人员完成装配检验工作,推进飞机零部件装配及检验的数字化进程,攻坚团队积极开展了增强现实(AR)辅助装配、检验技术研究。
  根据激光投影设备和VR/AR技术特点,攻坚团队在ATR42机身项目上使用了激光投影技术完成了辅助零件定位安装;在波音737MAX内襟翼项目上验证了AO的可视化、零件的快速定位和检测的可行性;在ARJ项目EWIS支架安装上采用了激光投影技术;在波音767地板梁项目上借助AR眼镜进行装配检验,实现了虚拟现实与增强现实的混合现实技术的验证应用。在不断改进的同时,团队成员不断探索总结激光投影技术辅助产品定位安装及检查的可行性,为装配过程的产品定位及检测方法提供了新的选择。
  畅想:确定目标,推动高质量发展
  时代大潮起,风劲更扬帆。2023年是落实党的二十大精神的开局之年,民机与转包项目部将全面落实航空工业年度工作会精神,按照公司党委部署,深挖技术潜能,创新发展模式,继续发挥接近民用航空产业发展市场的前沿优势,持续提升机翼制造核心竞争力,强化关键技术能力培育,提升部件装配智造技术水平,建立满足国际主制造商要求的“端到端”供应能力,融入精益、高效、可靠、低成本的先进管理模式和理念,实现转包项目高质量发展。
  科技创新是在国际竞争中纵横捭阖的制胜之道。民机与转包项目部将继续奏好科技创新乐章,以技术提升促项目发展,力争将民机转包部件发展为西飞产业集团的重要支撑产业,打造世界级商用飞机结构一级供应商和战略合作伙伴,跻身世界航空产业链高端。