飞机制造工艺信息系统总体结构研究

李双彪

摘 要：飞机的研制生产已由过去几十年的单一品种发展到今天的同一型号飞机的系列发展。一个型号可能在几年内衍生出若千个改进型和发展型，同一型号飞机的不同改型之间工艺相似行很大，工艺人员的很大部分时间用于工艺数据的汇总统计。本文介绍的工艺信息管理系统的可以实现工艺人员工作的高效率以及工艺文件的准确性和一致性。

关键词：工艺信息系统；制造工艺信息集成系统

1.制造工艺信息集成系统概述

1.1飞机制造工艺信息集成系统

飞机制造工艺信息集成系统是一个综合的工艺管理系统，他囊括了制造BOM的管理、FO工艺的快速编制系统和基于AO的制造过程信息系统。

在飞机制造企业中，产品制造的特点是结构复杂、批量小，对设计信息、工艺记录及生产记录的保存、归档要求严格，飞机生产、新机研制、国外航空产品转包生产一般都是以单架次的方式进行组织的，所以在飞机制造工艺信息集成系统中要充分考虑架次管理的需要，架次管理对制造工艺信息系统的一个主要要求就是要提供每一架次飞机的全机制造BOM，制造BOM是企业工艺工作的核心。

BOM是计算机可以识别的产品结构数据文件，是产品结构的数据格式。BOM在飞机制造企业的信息集成系统中不仅起着联系工程设计部门和工艺设计部门的作用，而且起着连接工艺设计部门和经营管理部门的重要作用。在飞机制造工艺信息集成系统中，以制造BOM为工艺数据管理的核心，进行工艺数据管理和工艺工作过程控制的最终目的都是为了形成产品的完整制造BOM，制造BOM是企业工艺工作的核心。

在工艺信息集成系统中的制造BOM数据流程图如下：

1.2制造工艺信息集成系统作用

制造工艺信息集成系统并进行推广应用，将从下述几方面解决飞机制造企业工艺设计与管理中所存在的问题。

（1）减少工艺人员的重复性劳动工作，缩短产品制造的工艺编制周期。

计算机辅助系统可以使工艺人员方便、快捷地检索查询所需的工艺资料，编制新的产品工艺及进行工艺的修改，并快速、高质量打印出产品工艺规程，从而大大减少工艺人员的重复性劳动，提高工艺人员的工作效率，缩短产品的工艺编制周期。

（2）提高工艺的标准化、规范化，提高工艺设计质量

工艺标准化有利于提高企业工艺工作的科学化、规范化水平，有利于推广先进的工艺技术和实现多品种单件小批量生产的专业化、自动化，从而提高产品质量。

（3）通过产品设计与工艺信息的共享与集成，提高信息的重用性和准确性、一致性。

制造工艺信息集成系统的开发与应用将使产品制造周期中与工艺相关的产品信息达到广泛的共享与集成，提高信息的重用性和准确性。一方面提高工艺人员和相关技术人员工作效率，另一方面，最大限度避免人为造成的各种错误，保证产品相关数据的一致性，从而为MRPII、PDM等的实施创造必要的条件。

（4）通过工艺的不断优化和工艺经验的不断积累，使工艺水平能够得以迅速提高繁琐而重复的密集型劳动会束缚工艺人员的设计思想，妨碍他们更好地开展创造性工作，难以进行工艺过程的优化。

通过制造工艺信息集成系统的深入应用，将不断把工艺人员的丰富经验保存下來，并从根本上解放工艺人员。使工艺人员有精力进行产品工艺的改进和优化，使工艺水平能够得以迅速提高。

2.制造工艺信息集成系统体系结构

2.1工艺信息的构成

工艺信息是指制造企业生产经营管理活动中发生的与工艺有关的部分，工艺信息在产品质量形成的全过程中发生。工艺信息按照企业工艺工作内容及过程进行分类。主要包括：产品设计信息、企业工程能力信息、生产工艺人员专业知识、有关工艺文件（如工艺方案、工艺路线、工艺规程等）。

通过对飞机制造企业制造工艺文件结构的分析，可将其编制依据、主要内容及层次总结如下：

（1）工艺文件的编制依据：

1）标准：

技术标准和相关标准

2）规范：

通用规范和专用规范

3）手册：指通用工程手册

4）有效文件：指必须贯彻的合法文件

5）产品图纸和图形数据

（2）工艺文件主要内容：

确定工作/任务范围、交付状态、质量要求、制造依据、产品制造顺序、产品的流程和周期图、产品制造方法、制造资源分配、制造地点、产品制造的风险及预防、产品分工、产品制造的物料需求、产品制造的进度、费用.

（3）工艺文件的层次

根据在生产中的作用及便于管理，工艺文件分层、分类建立。工艺文件按其性质和用途分为两个层次，七个大类。其从属关系如下：

1）指令性文件：是公司级文件、由工艺部门编制并管理。可分五类文件：

a）指令性工艺文件：包括工艺总方案、装配协调方案、综合工作说明；

b）标准资料文件：包括工艺标准说明书、材料标准说明书、质量标准说明书、典型工艺规范、新工艺生产说明书；

c）工艺计划文件：包括工艺路线分工、零件细目表、标准件目录、原材料目录；

d）工艺流程文件：包括项目流程、制造流程、总流程、厂流程、站位流程、工位流程、工序流程；

e）综合工艺文件：包括技改措施、互换技术条件、技术关键措施、工装品种表、厂房布置、维护说明书；

2）生产性文件：是生产车间级制造工艺文件，由各车间工艺部门编制并维护，可分为三种：

a）制造大纲：包括装配大纲、零件制造大纲：

b）加工说明书：装配加工说明、制造加工说明；

c）其他文件：定置管理图、零件配套表、器材消耗定额、材料消耗定额、工时定额、各种汇总工艺明细、工艺流程图、工装品种表、刀具品种表、外购件目录。

2.2工艺信息在制造过程中的作用

制造工艺信息集成系统是以标准的流程实现对工艺信息的透明生成与控制为目标，通过工艺信息控制产品的制造过程，而制造过程中的经验，又将返回到制造工艺信息集成系统的专业知识和工艺文件中去，在生产中再通过工艺文件的形式传递。工艺文件在生产中的主要用途如下：

（1）工艺文件是产品研制和生产的基础性资料，为新产品研制提供技术标准/规范及新技术生产说明书，指导生产实践。工艺文件应充分地对“产品制造”进行描述，对产品结构进行工艺定义，便于计算机管理；

（2）供生产部门组织生产、安排作业计划；

（3）供生产车间进行产品加工、装配和试验生产；

（4）供质量部门控制交付状态.也作为检验和验收依据；

（5）供财务部门制定价格和成本核算的依据；

（6）供供应部门制定供应计划的主要依据；

（7）供劳资部门制定工时定额和人员配置；

（8）供培训部门编制培训大纲：

（9）供计算机管理采集产品数据。

结论

通过使用本文所提出的工艺系统能集成系统可以进行高效的业务处理，更好的为企业服务，提高效率，使企业在基础数据准备、工艺标准化、工艺设计效率和质量、工艺管理、并行工作、企业内集成成为可能。

参考文献

[1]张振明、许建新等，“机加工艺知识库系统研究”，机械科学与技术，1996，5.