Подходы к интеграции конструирования и технологического проектирования

Авиационная и ракетно-космическая техника

Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов


DOI: 10.34759/vst-2020-4-59-70

Авторы

Милюков И. А. 1*, Рогалёв А. Н. 2**, Соколов В. П. 1***

1. Национальный исследовательский университет «МЭИ», Красноказарменная ул., 14, Москва, 111250, Россия
2. «Силовые машины», ул. Ватутина, 3А, Санкт-Петербург, 195009, Россия

*e-mail: ig.milukov2013@mail.ru
**e-mail: r-andrey2007@yandex.ru
***e-mail: vl.sokolov2013@mail.ru

Аннотация

В производстве авиационной и ракетно-космической техники преобладают средства технологического оснащения с цифровым управлением, что предопределяет цифровые методы представления описаний технических объектов и технологических процессов, безбумажные технологии и безлюдное производство и требует новых подходов и методов интеграции конструирования и технологического проектирования. Основными ограничениями для проектирования являются заданные показатели качества, а критериями для выбора рациональных вариантов – функциональные показатели эффективности и технико-экономические показатели реализации на всех стадиях жизненного цикла. Во многих инструментальных средствах, применяемых для построения систем конструирования и технологического проектирования, конструкторские и технологические модели различаются для одних и тех же объектов проектирования не только по форме представления, но и по объёму описываемых свойств и параметров, что существенно затрудняет интеграцию. Для обеспечения интеграции сформулированы основные функции проектирующих систем, определена структура моделей процесса проектирования с выделением в качестве отдельных компонентов моделей различных объектов, формируемых и взаимодействующих в процессе проектирования, и разработаны схемы процессов структурно-параметрического моделирования. Рекомендовано применять единое математическое описание наукоёмких изделий, технологических систем и технологических процессов при конструировании и технологическом проектировании, чтобы обеспечить эффективную интеграцию автоматизированных систем для всех стадий жизненного цикла с помощью PDM- и PLM-систем.

Ключевые слова:

жизненный цикл, подготовка производства, конструирование, технологическое проектирование, интеграция систем, автоматизированные системы, инструментальные средства, показатели качества, параллельное проектирование, структурно-параметрическое моделирование

Библиографический список

  1. Авиационно-космическое машиностроение: Международная энциклопедия CALS-технологий / Гл. ред. А.Г. Братухин. – М.: НИЦ АСК, 2015. – 608 с.

  2. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 320 с.

  3. Милюков И.А., Рогалев А.Н., Соколов В.П. Инновационные технологии проектирования в авиастроении // Авиационная промышленность. 2017. № 4. С. 17-23.

  4. Братухин А.Г. Основополагающие интегрированные информационные технологии конкурентоспособных изделий машиностроения (на примере гражданской авиационной техники). Ч. 1 и 2 // Научно-технический журнал «Наука и технологии в промышленности». 2012. № 2. С. 2-25; № 4. С. 2-11.

  5. Маленков А.А. Выбор проектных решений при проектировании системы беспилотных летательных аппаратов в условиях многоцелевой неопределенности // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 2. С. 7-15.

  6. Милюков И.А., Рогалев А.Н., Соколов В.П. Особенности создания автоматизированных систем технологической подготовки производства инновационной продукции: Учеб. пособие. – М.: Цифровичок, 2018. – 33 с.

  7. Соколов В.П. Моделирование технической подготовки производства // Вестник МГТУ «Станкин». 2019. № 2(49). С. 47-52.

  8. Донсков А.В., Мишурова Н.В., Соловьев С.В. Автоматизированная система контроля состояния космического аппарата // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 3. С. 151-160.

  9. Лёвочкин П.С., Мартиросов Д.С., Каменский С.С., Козлов А.А., Боровик И.Н., Беляева Н.В., Румянцев Д.С. Система функциональной диагностики жидкостных ракетных двигателей в режиме реального времени // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 2. С. 147-154.

  10. Коробейникова Е.С. Стандартизация и управление качеством продукции // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 3. С. 210-219.

  11. Черноволов Р.А., Гарифуллин М.Ф., Козлов С.И. Валидация процедур проектирования и изготовления динамически подобных моделей летательных аппаратов с применением полимерных композиционных материалов // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 3. С. 102-112.

  12. Марчуков Е.Ю., Вовк М.Ю., Кулалаев В.В. Анализ технического облика энергетических систем методами математической статистики // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 4. С. 156-165. DOI: 10.34759/vst-2019-4-156-165

  13. Лохтин О.И., Разносчиков В.В., Аверьков И.С. Методика создания 3D-модели летательного аппарата с ракетно-прямоточным двигателем // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 2. С. 131-139. DOI: 10.34759/vst-2020-2-131-139

  14. Federal Aviation Administration / 2007 Commercial Space Transportation Forecasts. FAA Commercial Space Transportation (AST) and the Commercial Space Transportation Advisory Committee (COMSTAC), May 2007. – 53 p.

  15. AC 25.571—1D Damage tolerance and fatigue evaluation of structure. – U.S. Department of Transportation. Federal Aviation Administration. Advisory Circular. 1 / 13 / 2011. – 41 p.

  16. Web Services Business Process Execution Language Version 2.0. – OASIS, 2007. – 264 p. URL: http://docs.oasis-open.org/wsbpel/2.0/OS/wsbpel-v2.0-OS.pdf

  17. Aggarwal S., Kumar N. Path planning techniques for unmanned aerial vehicles: A review, solutions, and challenges // Computer Communications. 2020. Vol. 149, pp. 270-299. DOI: 10.1016/j.comcom.2019.10.014

  18. Kovrigin E., Vasiliev V. Trends in the development of a digital quality management system in the aerospace industry // 18th International Conference «Aviation and Cosmonautics» – AviaSpace-2019 (18-22 November 2019, Moscow, Russian Federation). — IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 868. No. 1, pp. 012011. DOI: 10.1088/1757-899X/868/1/012011

  19. Nikulin A., Nikulin S., Zakharova I. Quality of aviation cluster infrastructure // Slovak International Scientific Journal. 2017. Vol. 1. No. 8, pp. 13-16.

  20. Miller A.M., Hartman N.W., Hedberg T.D. et al. Towards identifying the elements of a minimum information model for use in a model-based definition // 12th International Manufacturing Science and Engineering Conference (4-8 June 2017; Los Angeles, CA). Paper No: MSEC2017-2979, V003T04A017; 13 p. DOI: 10.1115/MSEC2017-2979

  21. Khan M.A., Mittal S., West S., Wuest T. Review on upgradability – A product lifetime extension strategy in the context of product service systems // Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 204, pp. 1154-1168. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.08.329

  22. Lyu G., Chu X., Xue D. Product modeling from knowledge, distributed computing and lifecycle perspectives: A literature review // Computers in Industry. 2017. Vol. 84, pp. 1-13. DOI: 10.1016/j.compind.2016.11.001

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2020