基于工装设计标准化的航空制造效率提升研究

张帅

(中航工业沈阳飞机工业集团有限公司,辽宁沈阳 110043)

张帅

(中航工业沈阳飞机工业集团有限公司,辽宁沈阳 110043)

目前航空制造业自动化程度普遍不高,工装设计质量差,工装的利用率低,这与工装设计的标准化工作有着极其密切的关系。为了解决航空制造业由于标准化工作开展缓慢导致的产品性能可靠性差、工作效率低等问题,本文介绍一种在航空制造业中工装设计标准化应用的方法。通过在工装设计部门进行设计模块标准化、管理标准化、工装设计工作流程标准化、管理设计工具标准化、设计模板标准化等一系列标准化改造,对工装设计部门设计质量、设计效率有了大幅提升,取得了很好的经济效益和社会效率。

航空制造标准化工装设计

1 引言

目前航空制造业自动化程度普遍不高，标准化工作相对其他行业进展偏慢，尤其是工装设计普遍停留在人工设计阶段，工装设计质量差，设计周期长，工装的利用率低，这与工装设计的标准化工作有着极其密切的关系。工装设计标准化不仅可简化很多繁杂的设计工作量，还可以提高工装设计水平和工装设计质量，提高标准化程度，从而保证了航空产品质量，提高航空产品的稳定性，降低劳动生产成本。航空工装设计标准化工作是航空企业一项必须抓好的基础工作。

为了解决航空制造业由于标准化工作开展缓慢导致的产品性能可靠性差、工作效率低等问题，我们在大力开展全面质量管理工作的同时，狠抓了工装设计的标准化工作。首先在工装设计部门小范围开展工装设计标准化性能提升，经过一年的工装设计标准化实验，工装设计质量提升了15%，工装设计效率提升了25%。

2 工装设计标准化系统设计

工装设计标准化整套流程主要包括：

①设计模块标准化。结合工作实际，对工装设计所涉及到的设计模块进行标准化改造，形成一整套标准化设计模块，大大提升设计效率。

②管理标准化。对工装设计部门制定一系列管理规范文件，对日常管理进行标准化规范，提升管理效率，启动六西格玛管理提升，对工装设计各项日常工作进行六西格玛改进，使之达到精益管理。

③工装设计工作流程标准化。对日常设计工作流程进行规范化改进，使设计有规矩可循。

④管理设计工具标准化。对设计工具标准化，统一工装设计软件及版本，减少不同设计软件兼容性问题。

⑤设计模板标准化。对工装设计中不同模具、夹具等不同的组件进行设计模板标准化，减少设计步骤，大幅减少设计工作量，提升设计效率及设计质量。

具体的工装设计标准化系统框图如图1：

3 各标准化部分介绍

3.1 设计模块标准化

目前，针对航空业各种常用CAD设计软件，大多主流的均为国外厂商，价格十分昂贵，市场上都能够买到国标及一些行业标准的设计模块，安装到工作站上后使得系统变得非常庞大，但是适合工装设计人员的标准模块却并不多，不仅浪费资源，而且非常不实用。为此，我们采取了在工装设计部门内部开展设计模块标准化工作，根据实际工作需要，对已有的模块进行标准化适应性设计，然后交由标准化模块专家评审小组进行评审，当评审通过后直接录入到标准化模块工作库中，供设计人员在日后工装设计中直接调用，大大提高设计质量及设计效率，根据实际试用测算，设计效率提升25%左右。

3.2 管理标准化

对工装设计部门制定一系列管理规范文件，对日常管理进行标准化规范，提升管理效率，启动六西格玛管理提升，对工装设计各项日常工作进行六西格玛改进，使之达到精益管理。通过六西格玛管理改造，运用 DMAIC(改善)或DFSS(设计)的过程进行流程的设计和改善。对工装设计质量提升，工艺控制，质量控制有不小的提升。

3.3 工装设计工作流程标准化

为了使每个工装设计人员能够掌握设计流程标准化，为此我们开发了工装设计工作流程，要求每个设计人员严格按照标准化的工作流程进行设计，这样减少设计中的差错及质量事故，大大提升了设计质量及设计效率。

工装设计工作流程的标准化，使其变成创造高附加值的无间断流程，尽力把所有工装计划中闲置或等候他人工作的时间减少到零。建立快速传送信息的流程，使流程与人员紧密地连接在一起，在工装设计部门内部形成有条不紊的整个工作。

3.4 管理设计工具标准化

在工装设计部门主要对管理设计工具进行标准化改进，由工装设计标准化工作小组进行统一部署，对工装设计工具进行标准化改造。

设计工具统一采用CATIA V5设计软件，对设计工具进行标准化统一，便于不同设计单元的整合、交互操作。在工装设计部门内部统一设计软件品牌、以及软件版本，禁止员工安装其它非标软件，减少不同软件不同版本兼容性问题，提高工装设计质量和效率。充分利用CATIA V5技术的全参性，尽可能实现建模自动化，设计标准化成都最大化，从设计零件、到设计模块、到BOM表自动生成设计，相关参数通过程序设计形成相互的关联，贯穿整个工装设计始终。目的是规范工装设计模型参数，减少设计人员人工参与程度，提高工作效率。

3.5 设计模板标准化

根据工装设计的实际情况，提出对日常设计模板进行标准化，先固化再优化。对工装设计中不同模具、夹具等不同的组件进行设计模板标准化。标准化模板一旦通过工装设计标准化流程工作小组评审后，正式加入到工装设计模板库中，供设计员进行设计调用，减少设计步骤，大幅减少设计工作量，提升设计效率及设计质量。

4 结语

在工装设计中开展设计模块标准化、管理标准化、工装设计工作流程标准化、管理设计工具标准化、设计模板标准化等一系列标准化应用，对工装设计部门设计质量、设计效率有了大幅提升。设计质量提升15%，设计效率提升25%，大大提升企业的竞争力。

[1]杨晓浪.基于CATIA的数字化标准工装库系统的开发[J].航空制造技术,2010:13.

[2]王爽.飞机制造工艺信息系统技术研究[D].西北工业大学,2006年.

[3]贾晓亮.制造企业工艺信息集成平台开发与关键技术研究[D].西北工业大学,2004年.