【8A文】并行工程案例.ppt

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1、波音777并行設(shè)計(jì)工程實(shí)例分析1.背景介紹2.波音公司并行工程實(shí)施特點(diǎn)3.波音公司并行工程效益分析1.背景介紹隨著商業(yè)飛機(jī)的不斷發(fā)展，波音公司在原有模式下的產(chǎn)品成本不斷增加，并且積壓的飛機(jī)越來越多。在激烈的市場競爭當(dāng)中，波音公司是如何用較少的費(fèi)用設(shè)計(jì)制造高性能的飛機(jī)？產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中存在著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ?jié)約開資的有效途徑是減少更改、錯誤和返工所帶來的消耗。一個零件從設(shè)計(jì)完成后，要經(jīng)過工藝計(jì)劃、工裝設(shè)計(jì)制造、制造和裝配等過程，在這一過程內(nèi)，設(shè)計(jì)約占15％的費(fèi)用，制造占85％的費(fèi)用，任何在零件圖紙交付前的設(shè)計(jì)更改都能節(jié)約其后85％的生產(chǎn)費(fèi)用。過去的

2、飛機(jī)開發(fā)大都延用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，按專業(yè)部門劃分設(shè)計(jì)小組，采用串行的開發(fā)流程。大型客機(jī)從設(shè)計(jì)到原型制造多則十幾年，少則七到八年。美國波音公司在777大型民用客機(jī)的開發(fā)研制過程中，運(yùn)用CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）和CE技術(shù)，在企業(yè)南北地理分布50千米的區(qū)域內(nèi)，由200個研制小組形成了群組協(xié)同工作。產(chǎn)品全部進(jìn)行數(shù)字定義，采用電子預(yù)裝配檢查飛機(jī)零件干涉有2500多處，減少了工程更改50%以上，建立了電子樣機(jī)，除起落架艙外成為世界上第一架無原型樣機(jī)而一次成功飛上藍(lán)天的噴氣客機(jī)，也是世界航空發(fā)展史上最高水平的“無圖紙”研制的飛機(jī)。它與波音767的研制周期相比，

3、縮短了13個月，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)到試飛的一次成功。2.波音公司并行工程技術(shù)實(shí)施特點(diǎn)1）集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)2）改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)過程3）采用DPA等數(shù)字化方法與工具4）大量應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)5）利用巨型機(jī)支持的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)輔助并行設(shè)計(jì)2.波音公司并行工程技術(shù)實(shí)施特點(diǎn)1）集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)波音公司在商業(yè)飛機(jī)制造領(lǐng)域積累了75年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，成功地推出了707~777等不同型號的飛機(jī)。在這些型號開發(fā)中，產(chǎn)品開發(fā)的組織模式在很大程度上決定了產(chǎn)品開發(fā)周期。下圖表示了這些型號開發(fā)的組織模式演變過程。設(shè)計(jì)開發(fā)組電子機(jī)械機(jī)翼TPIPT結(jié)構(gòu)動力集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)（IPT

4、）機(jī)身動力高性能的開發(fā)組織（過程管理）圖3波音公司民用飛機(jī)開發(fā)組織結(jié)構(gòu)的演變過程市場產(chǎn)品開發(fā)工程制造銷售服務(wù)IPT作為一種新的產(chǎn)品開發(fā)組織模式，與企業(yè)的文化背景和社會環(huán)境密切相關(guān)。IPT包括各個專業(yè)的技術(shù)人員，他們在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中起協(xié)調(diào)作用，制造過程IPT成員的盡早參與，最大程度的減少更改、錯誤和返工。2）改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)過程波音777采用全數(shù)字化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)發(fā)圖前，設(shè)計(jì)出777所有零件的三維模型，并在發(fā)圖前完成所有零件、工裝和部件的數(shù)字化整機(jī)預(yù)裝配。同時(shí)，采用其它的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，如用于管理零件數(shù)據(jù)集與發(fā)圖的IDM系統(tǒng)，用于線路圖設(shè)計(jì)的WIRS系統(tǒng)，

5、集成化工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)，以及所有下游的發(fā)圖和材料清單數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。由于采用了一些先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助手段，波音公司在777開發(fā)時(shí)改進(jìn)了相應(yīng)的產(chǎn)品開發(fā)過程，如在發(fā)圖前進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析，在CATIA上建立三維零件模型，進(jìn)行數(shù)字化預(yù)裝配，檢查干涉配合情況，增加設(shè)計(jì)過程的反饋次數(shù)，減少設(shè)計(jì)制造之間的大返工。以主要設(shè)計(jì)過程為例（1）工程設(shè)計(jì)研制過程設(shè)計(jì)研制過程起始于3D模型的建立，它是一個反復(fù)循環(huán)過程。設(shè)計(jì)人員用數(shù)字化預(yù)裝配檢查3D模型，完善設(shè)計(jì)，直到所有的零件配合滿足要求為止。最后，建立零件圖、部裝圖、總裝圖模型，2D圖形完成并發(fā)圖。設(shè)計(jì)研制過程需要設(shè)計(jì)制造團(tuán)隊(duì)來協(xié)

6、調(diào)。（2）數(shù)字化整機(jī)預(yù)裝配過程數(shù)字化預(yù)裝配利用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)3D飛機(jī)零部件模型的裝配仿真與干涉檢查，確定零件的空間位置，根據(jù)需要建立臨時(shí)裝配圖。作為對數(shù)字化預(yù)裝配過程的補(bǔ)充，設(shè)計(jì)員接受工程分析、測試、制造的反饋信息。數(shù)字化預(yù)裝配模型的數(shù)據(jù)管理是一項(xiàng)龐大、繁重的工作，它需要一個專門的數(shù)字化預(yù)裝配管理小組來完成，確保所有用戶能方便進(jìn)入并在發(fā)圖前作最后的檢查。（3）數(shù)字化樣件設(shè)計(jì)過程777利用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化預(yù)裝配，數(shù)字化樣件設(shè)計(jì)過程負(fù)責(zé)每個零件設(shè)計(jì)和樣件安裝檢查。（4）區(qū)域設(shè)計(jì)（AM）區(qū)域設(shè)計(jì)是飛機(jī)區(qū)域零件的一個綜合設(shè)計(jì)過程，它利

7、用數(shù)字化預(yù)裝配過程設(shè)計(jì)飛機(jī)區(qū)域的各類模型。區(qū)域設(shè)計(jì)不僅零件干涉檢查，而且包括間隙、零件兼容、包裝、系統(tǒng)布置美學(xué)、支座、重要特性、設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)情況等。區(qū)域設(shè)計(jì)由每個設(shè)計(jì)組或設(shè)計(jì)制造團(tuán)隊(duì)成員負(fù)責(zé)，各工程師、設(shè)計(jì)員、計(jì)劃員、工裝設(shè)計(jì)員都應(yīng)參與區(qū)域設(shè)計(jì)。區(qū)域設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)小組或設(shè)計(jì)制造團(tuán)隊(duì)每個成員的任務(wù)，它的完成需要設(shè)計(jì)組、結(jié)構(gòu)室、設(shè)計(jì)制造團(tuán)隊(duì)的通力協(xié)作。（5）設(shè)計(jì)制造過程設(shè)計(jì)制造團(tuán)隊(duì)由各個專業(yè)的技術(shù)人員組成，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中起協(xié)調(diào)作用，最大程度的減少更改、錯誤和返工。（6）綜合設(shè)計(jì)檢查過程綜合設(shè)計(jì)檢查過程用于檢查所有設(shè)計(jì)部件的分析、部件樹、工裝、數(shù)控曲面的正確性。綜合

8、設(shè)計(jì)檢查過程涉及到設(shè)計(jì)制造團(tuán)隊(duì)和有關(guān)質(zhì)量控制、材料、用戶服務(wù)和子承包商，一般在發(fā)圖階段進(jìn)行。有關(guān)人員定期檢查