7 - 2016

Полное управление сложными технологическими процессами в аэрокосмической отрасли

Решения для создания аэрокосмических изделий становятся все более сложными, доказательством чего являются срывы сроков и значительные перерасходы средств при реализации многих крупных проектов. Большинство программных продуктов по­прежнему неэффективно используются в производстве, что приводит к нарушениям графиков и обязательств и, как следствие, — к постоянным задержкам. Предприятиям и поставщикам аэрокосмической отрасли требуется резко увеличить эффективность и сократить себестоимость, а также повысить гибкость производства.

Чтобы представлять заказчику конкурентоспособные ценовые предложения, аэрокосмическим предприятиям требуется полное переосмысление подходов к выполнению проекта на всех этапах — от задумки до детального проектирования, технологической подготовки производства, изготовления и поставки изделий заказчику. Решение состоит в расширении совместной работы и надежной координации всех этапов исполнения программы.

С точки зрения компании Siemens PLM Software, для успешного выполнения проектов в аэрокосмической отрасли необходимо перенести этап принятия технологических решений на раннюю ступень проектирования изделия. Конкурсы выигрывают те ценовые предложения, компании­исполнители которых демонстрируют способность создать изделие при соблюдении заданной себестоимости и сроков.

Окупаемость программного решения в аэрокосмической отрасли в значительной мере зависит от эффективности производства. Технологические возможности предприятия — это его конкурентное преимущество. Как правило, успеха добиваются компании, наилучшим образом управляющие дорогостоящими технологическими ресурсами и процессами.

Не секрет, что производство в аэрокосмической отрасли сталкивается с трудностями, связанными с применением всего нового. Использование современных материалов (например, композитов), и внедрение новых технологических процессов (в частности, аддитивного производства) приводят к усложнению изготовления изделий. Трудоемкие производственные задачи полностью автоматизируются, что повышает потребность в специализированном оборудовании. Высокие требования к качеству приводят к необходимости прослеживания допусков и размерных цепей, а также их контроля на соответствие требованиям заказчика. Критичес­ки важные факторы успеха программы — принятие информированных решений о закупке либо самостоятельном изготовлении деталей, а также управление взаимодействием с субподрядчиками и поставщиками.

Для успешной реализации проекта предприятиям аэрокосмической отрасли требуется пересмотреть подходы к производству, внедрив лучшие современные практики, о которых пойдет речь ниже.

Создание среды с действительно параллельным выполнением конструкторской и технологической подготовки производства

Идея состоит во внедрении средств анализа и технологичной подготовки производства в качестве неотъемлемой части этапов концептуального и производственного проектирования. Это позволит резко повысить эффективность благодаря быстрой оценке различных вариантов конструкторских и технологических проектных решений. Данная стратегия представляет собой проектирование с учетом технологичности. Подход «смещаем влево» заключается в переносе принятия важнейших конструкторско­технологических проектных решений на ранние этапы жизненного цикла. Эта идея не нова — она продвигается в промышленности уже несколько десятилетий. К сожалению, в прошлом реализация данной инициативы наталкивалась на серьезные трудности. Тогда не существовало средств управления процессами проектирования и изготовления изделий в единой среде. Средства автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства не были интегрированы, а конструкторам и технологам приходилось использовать отдельные, изолированные друг от друга системы. Предприятия аэрокосмической отрасли могут повысить эффективность производства за счет интеграции процессов проектирования и производства изделий в единой среде.

В основе параллельного проектирования лежит не только виртуальная оценка технологичности конструкции, но и последовательная доработка технологии изготовления, инструмента и оснастки по мере проектирования изделия, а также проведение параллельного контроля конструкторско­технологических проектных решений и оценка готовности к началу производства. Данная стратегия предусматривает создание единой среды хранения всей конструкторско­технологической информации.

Благодаря этому предприятие уже на этапе конструкторского проектирования оценивает, сможет ли производство выполнить заданные требования и достичь требуемых показателей производительности.

Устранение разрыва между процессами проектирования и производства

Эффективная реализация проекта зависит от наличия двунаправленного обмена информацией между конструкторами и отделом производства. Чтобы предложить выгодное ценовое решение и выполнить заказ с прибылью, необходима тесная совместная работа и обмен информацией между исполнителями. Это позволяет в полной мере реализовать все возможности оптимизации конструкторско­технологических проектных решений. Совместная работа не только предоставляет производству новейшие проектные данные — конструкторы также получают новые знания и опыт во взаимодействии с производством. В результате принимаются более взвешенные проектные решения. Технологии 3D­конструирования и численного моделирования способны более точно рассчитывать технологическую себестоимость и сроки изготовления продукции. Наличие обратной связи между этапами проектирования и производства обеспечивает оценку технологических рисков, связанных с новыми конструкциями, материалами и технологиями, уже на ранних этапах. Конструкторы получают ценную информацию для оптимизации проекта.

Единый процесс управления изменениями

На поздних этапах жизненного цикла неизбежно возникает потребность во внесении изменений. В этом случае необходимо быстро принимать соответствующие меры. Эффективные средства управления поведением изменений вносят минимальные нарушения в производственный процесс, а также не допускают излишнего роста себестоимости. Основное внимание аэрокосмическая отрасль уделяет конструкторским изменениям, хотя изменения в технологических процессах и оснастке не менее важны. Единое средство управления изменениями позволяет быстро распространять конструкторские изменения на оснастку, рабочие инструкции и технологические процессы. Более того, изменения в оснастке и технологических процессах эффективно управляются в рамках того же подхода, но с другими критериями годности. Проведение конструкторских и технологических изменений в одной и той же среде гарантирует максимально быстрое и экономичное внедрение всех необходимых улучшений изделий и технологий.

Интегрированная среда подготовки производства деталей и узлов

Аэрокосмическим предприятиям следует внедрять средства, которые распространяются на все аспекты производства. Речь идет о едином подходе к управлению процессами изготовления деталей и сборочными процессами. В оснащенной базами данных среде выполняется управление процессами изготовления деталей, включая разработку управляющих программ для ЧПУ, создание схем размещения слоев композитных материалов, решение задач аддитивного производства, программирования координатно­измерительных машин, ведение библиотек ресурсов и собственно разработку технологических процессов. Технологию управления данными, применяемую к процессам изготовления отдельных деталей, следует распространить и на сложные сборочные процессы. В единой корпоративной среде решаются такие задачи сборки, как проектирование сборочных линий и размещение оборудования в цехах, расчет производительности и времени цикла, автоматизированная разработка сборочных процессов, а также анализ эргономики труда рабочих. Подобная интегрированная среда технологической подготовки производства дает массу преимуществ предприятиям ­аэрокосмической отрасли на этапе перехода от конструкторско­технологического проектирования к изготовлению изделий.

Заключение

В аэрокосмической отрасли успешная реализация проекта в заданные сроки и в рамках бюджета повышает прибыль предприятия, улучшает его репутацию, расширяет возможности инвестирования и получения новых заказов. Новейшие производственные технологии и все большее число вариантов исполнения изделий приводят к постоянному росту сложности. Для успешного выполнения программ необходим процессный подход, благодаря которому конструкторско­технологические решения принимаются на ранних этапах жизненного цикла.

Решение для производства изделий от Siemens PLM Software предоставляет предприятиям аэрокосмической отрасли технологии для принятия решений на ранних этапах жизненного цикла и учета технологических требований на каждом из этих этапов. 

Дополнительная информация представлена по ссылке www.siemens.com/plm/productrealization

САПР и графика 7`2016