西飞:引领航空制造数字化转型

航空工业是高技术产业，在飞机研制中，数字化技术已不再是一种辅助工具，而是必备的基本手段，在航空先进制造技术领域内，无一例外地都是在不同程度上与信息技术的融合与集成。西安飞机工业（集团）有限责任公司（以下简称西飞公司）选择通过实施信息化战略，以现代信息技术为技术基础，以信息资源为战略资源，提高了其在航空制造行业的核心竞争力。

完成信息化改造

西飞公司是中航工业下属的集设计、制造、生产一体化大型航空工业企业，是国家大中型军、民用飞机的研制生产基地。在早期的信息化建设过程中，公司完成策划和组织实施了六项信息化工程：信息化基础环境改造与建设工程、以PDM为核心的飞机数字化设计制造系统建设与应用工程、ERP系统的实施工程、供应链管理系统建设工程、客户关系管理系统建设工程、办公自动化系统建设工程等。到目前为止，完全实现了公司规划的既定目标。

据原西飞集团副总工程师、现任陕西省国防科技工业信息化协会理事长王泽玉介绍，飞机制造企业目前仍面临一系列的现实问题：市场竞争白热化，产品的研制和生产的周期要求越来越短，质量要求越来越高，而成本要求越来越低，服务要求越来越完善；客户个性化需求引发产品科研生产由单一品种转向多品种、多构型、小批量混线生产，刚性的生产线越来越不适应新的形势；高速发展的先进生产力引发科研生产管理模式、流程、组织发生巨大变革。

面对上述多方面的挑战，西飞公司在飞机的研制过程中，广泛采用了数字化设计、辅助分析计算、构型管理、产品数据管理、数字仿真等先进技术，并初步建立了数字化设计环境和较完善的数字化设计应用标准体系，指导和规范数字化设计。

西飞在飞机研制中全面采用了三维数字化设计制造技术，应用统一的基于CATIA的设计制造环境，完成了各种新型号的数字化设计与装配，同时软件也全面应用在工装设计制造及数控加工等各方面，另外在数控加工中选用了VERICUT软件进行数控模拟仿真。

同时西飞公司结合型号研制的需要，投入资金进行了信息化基础环境建设，配置了齐全的各类服务器，建立了覆盖公司科研、生产和管理主要业务部门的企业千兆园区网，园区网和国际互联网物理分离，形成了能支持异地协同设计制造和综合管理信息共享的网络平台。

通过多年信息化建设，如今西飞公司已经拥有两套完全物理隔离的网络系统一西飞Internet和西飞园区网。整个网络系统光纤铺设长度50余公里，网络覆盖公司厂区各个角落。

构建管理数据化平台

飞机研制开发过程中存在着大量的协同工作模式。这同协同的业务管理模式贯穿在产品的整个生命周期过程中。在西飞的构型协同中，主要管理的数据是制造数据集，这些数据是生产制造、产品支援等后续阶段开展工作的基础和依据。因而对于制造构型数据的有效管理就显得尤为重要。

此外飞机研制过程中涉及到的构型管理信息包括产品、系统、部件、零件以及各种类型的构型文件，这些数据对象需要在飞机的整个生命周期中维护其统一的编号，以便进行唯一的标识，并需要能够支持数据对象的版本历史。

在院厂协同环境中，制造阶段的主要管理工作将在西飞的Windchill系统中完成。为缩短产品研发周期，减少可能产生变更的次数，需要西飞和一飞院等单位人员协同工作，实现异地数据的共享和浏览。数据的共享并不是将系统中所有的数据共享，浏览也不是浏览系统中的所有数据。需要共享的数据一定是双方经过协商确定下来的数据，并且对这些数据需要分门别类地进行管理，使真正需要它的人能够访问它。

飞机研制生产过程进行到各个阶段时，西飞需要接收来自设计院新产生或更改的数据，以作为西飞各业务单位工作的参考和依据。同时西飞与其它合作伙伴和分承包商之间，也将会有数据的发放和接收工作。例如，一飞院的设计数据产生以后，需要发放到西飞，作为其制造的依据。

在整个发放接收过程中，必须确保发放接收双方数据的一致性、完整性、可追溯性，以及满足流程受控和规范化的要求。因此，需要在西飞构建数据的发放和接收机制，实现数据的有效传递和同步。

西飞通过会议模式，可以邀请异地的其他人员加入会话。在讨论过程中，成员可以对模型进行批注、剖切、测量、旋转平移等操作，所有参加讨论的其他人员都可以同步查看到操作过程。

实现技术创新

据西飞相关负责人介绍，在多项目并行协同数字化平台建设中，实现了以下主要技术创新点和技术进步点：建立了飞机产品生命周期中单一产品数据源管理体系和平台，实现了产品数据源从多数据源向单一数据源的转变；实现了飞机研发的信息集成、过程集成、应用集成、系统集成；基于多项目并行协同数字化平台的电子样机管理，实现了各机型统一的有效性管理，使技术状态管理由传统的事后统计管理向过程管理的变革。

多项目并行协同数字化平台是管理产品数据和产品开发过程的工具。它使得正确的数据、在正确的时间、传输给正确的人、进行正确的操作。多项目并行协同数字化平台也是产品开发过程的知识系统，这些知识包括产品结构、过程、存取/变更管理规则等。保证数据的唯一性是多项目并行协同数字化平台系统擅长解决的问题，系统模型一旦建立，模型数据、属性数据、控制数据进入系统后，经过，整个系统将严格受到控制。

各类报表的生成大大地减轻了技术人员的劳动强度，提高了工作效率和效益，提高了工作质量。例如就装机零件清册一项，过去十几个设计员要化3～4个月的时间进行统计编制，而且还不能保证准确，使用该课题开发的报表功能只要用十几分钟时间就可以生成完整准确的清册。

飞机的研制过程是一个复杂的系统工程，主要经过方案设计阶段、工程研制阶段、生产阶段及使用阶段，即从产品研发到产品报废的全生命周期。随着飞机的复杂程度越来越高，利用计算机信息技术、CAD/CAM技术、并行工程等新技术成果，全面推行数字化设计，可以最大限度地优化研制流程、提高研制质量、缩短研制周期、降低研制成本。