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民机电气改装工艺流程分析

 论文栏目:工艺流程论文     更新时间:2018/1/4 14:34:22   

摘要:基于C919首架机电气改装的管理与实施工作,参照主机厂所的工作模式,结合适航审定的各项要求,以现有的电气改装技术条件为基础,研究了大型民机试飞改装的要求和特点,创新了部分工作模式,改进了工艺方式方法,对现行的电气改装工艺流程进行了优化,减小了商飞工作模式对改装工作的制约,解决了本次改装中工艺流程方面的问题。

关键词:大型民机;电气改装;工艺流程;工作模式

试飞改装是指为满足飞行试验任务实施和加装测试设备的需要,而对试验机的机械结构、电气线路进行的改动,以及试验所用设备的安装和电缆敷设等工作[1]。电气改装是试飞改装尤为重要且不可或缺的部分,由于大型民机测试设备传感器分布范围广,任务需求数量多,参数类型复杂,改装线缆的制作和安装工作成为大型民机试飞改装的重点和难点之一,同时也是民机试飞的试飞技术重点攻关任务[2]。本文通过对试验机电气改装工艺流程现况的分析,利用工业工程解析和解决问题的思维方法,借助流程管理的思想、方法和工具,从管理的角度对工艺流程的技术过程进行深度剖析。研究民机电气改装的特点和目前的工艺技术状况,从主要解决电气改装电缆的管理工作粗放,大量工作必须在飞机上进行,机上的工作效率低,商飞工作模式严重制约关键工作环节等问题,从管理模式的创新和工序的优化重组2个方面进行了工艺流程的优化设计,有效解决了本次改装中所存在的诸多问题。

1电气改装工艺流程的现状分析

将C919首架机电气改装的整体情况,与以往军机的测试改装相比,发现不论是工作模式和工艺方法,还是改装时期飞机的状态和条件,都有着很多不同。尤其是商飞在一个部位的工作结束后,很快就封闭口盖和相关结构,但是电气改装的大量工作必须在原机的工作完成后才能开展,而且改装期间原机的状态很不完整,大大增加了测试电缆的安装敷设难度,降低了工作效率。在商飞这种工作模式下,若按照现行的电气改装工艺流程,不可能在适航的高标准、严要求下完成首架机的电气改装工作。所以结合商飞的工作模式和现场的具体情况,深度剖析了电气改装的工作方式和工艺流程。经过研究探讨分析得出,目前的工艺流程主要存在以下问题。

1.1电缆管理模式粗放

在地面准备阶段测试电缆制作完成后,将每束电缆与对应的图纸放置在一处绑定管理,等到机上安装敷设电缆时,必须根据飞机不同的部位和电缆的类型,反复查找一页页的电气图纸,寻找相应的电缆进行机上安装,而且同一部位或相近部位的多束电缆只能依照零散的图纸进行反复多次的安装,在安装完成后,再查找大量图纸进行电缆数量和类型的核对检验。由于C919大型客机的电气改装工作量巨大,电缆相关的图纸就有290余页,地面阶段制作的电缆更是堆积如山。这种电缆与对应图纸绑定管理的模式,以及反复寻找电缆和图纸上机作业的工艺流程,导致电缆的安装敷设效率大大降低。

1.2大量工作需在机上开展

现行的电气改装工艺流程中,首先需要在飞机的地板和相关结构安装完毕后,将测试机柜装配到飞机上,然后必须等到机械专业人员把测试设备安装到机柜内后,才能将一束测试电缆与机柜内的设备连接,完成机柜内的预固定,再将由机柜向外部发散的电缆安装,之后开始下一束电缆与设备的连接。以此类推,进行一个机柜几十束电缆的安装敷设工作,最后进行机柜内电缆的整体固定和保护工作。本次电气改装共有5个测试机柜,每个机柜的电缆数量巨大,共计360余束电缆需要安装,而且各个机柜需要向10余个不同舱位进行电缆的安装敷设工作,同时商飞安装客舱地板和相关结构的工作计划,制约了机柜与飞机的配装工作,从而导致无法进行测试电缆的安装,严重影响了大量电气改装工作的开展。

1.3机上作业的局限性大

目前,电气改装机上作业的工艺流程为全机电缆的安装敷设→飞机各部位传感器电连接器的制作→全机电缆的导通→设备、传感器与电连接器的连接→全机电缆的固定、保护→全机电气改装的质量安全检查→飞机移交。而商飞的工作模式是先进行某一部段的所有总装工作,在检查校对无误后,就进行该部段封闭口盖、内饰和相关结构等收尾工作,之后再开始另一部段的工作。在电气改装机上作业的工艺流程中,基本上每一个工作步骤对应的目标都是全机的测试电缆,而且还必须在原机的相关工作完成后才能开展,具有一定的局限性,难以适应商飞的工作模式,导致无法高效地推进各项改装工作。

2改进工艺方法,合理优化流程

针对本次改装期间遇到的上述问题,分析了现有的电气改装技术条件,研究了商飞的工作模式,从提高机上的工作效率、减少机上的工作量、减少商飞工作模式对改装进度的影响等方面入手,对现行的工艺流程进行了如下优化改进:①建立新型电缆管理模式;②改变工序,提前进行大量机上工作;③改进流程,按部位分阶段开展机上作业。图1为电气改装流程图。

2.1建立新型电缆管理模式

本次电气改装的工作改变了以往每束电缆与对应电气图纸绑定的管理模式,建立新型电缆管理模式。将地面制作的外围电缆按照不同类型分为电源线、信号线、视频音频线、光纤等几大类,按照不同部位分为驾驶舱、客舱、后附件舱、前后货舱、前后EE舱、左右机翼前后缘、垂尾前后缘、左右平尾前后缘、前起落架舱、主起落架舱、左右发动机舱、起落架鼓包等十几类,再将各类电缆按照不同的线束通道分类整理,并在每束电缆的电连接器端标记图纸页码、部位和类型,方便安装后的核对和检查工作,之后存放在电缆架上统一管理。新型电缆管理模式改变了以往需要反复查找近300页图纸进行电缆安装敷设的工作模式,在飞机具备电缆安装条件后,只需要按已经分类整理标识好的电缆,统一并一次性上机安装到位,避免了同一部位反复安装的烦琐工作,大大提高了电缆安装的工作效率。

2.2改变工序,提前进行大量机上工作

经过分析研究决定在地面准备阶段进行机柜相关电缆与设备的对接、固定、保护及分类成束整理工作,将机柜配装到飞机上后才能进行的大量电气改装工作提前开展。首先,在地面将机柜内设备之间的测试电缆全部安装到位,然后把电连接器全部对接,再将设备间的电缆固定在机柜内侧的支架上,之后再进行机柜设备端向外发散的电缆连接,沿着机柜外侧的电缆通道安装到机柜过线口,最后将机柜内几十个小线束电缆按照不同走向整理成近10个大线束,在机柜配装后,只需要将分类整理的大线束进行安装敷设。改变工序后,将机柜相关电缆的端接、固定、保护以及分类整理的大量工作提前到地面阶段进行,不仅避免了以往根据小线束反复多次安装敷设的烦琐工作,还大大减少了机上的工作量,减小了商飞工作计划对电气改装进度的制约。

2.3改进流程,按部位分阶段开展机上作业

本次电气改装,分析了商飞的工作模式和工艺流程,细化了现行电气改装的几大工作步骤,合理优化流程,调整和改善工艺,改进了以往机上的作业流程,将整个飞机划分为驾驶舱、EE舱、客舱、货舱、起落架舱、机翼、垂尾、平尾8个部段,采取按部位分阶段的方式开展各项电气改装工作。在商飞某一个部段的工作完成后,集中进行该部段的电缆敷设安装、电连接器制作、电缆导通、电连接器对接、电缆固定保护和质量安全检查等一系列工作,在飞机封闭相关结构前,基本完成该部位的全部电气改装工作。按部位分阶段开展机上作业,在细化并分解了电气改装的几个工作步骤,改进了机上作业流程的基础上,改装的计划和进度能够很好地适应主机厂所的工作安排,大大减少了商飞工作模式对改装工作进度的影响,提高了机上部分工序的工作效率。

3结束语

航空产品是复杂的系统工程,生产过程十分复杂,工艺流程工序众多,需要引入持续优化的思想,在生产工艺的持续优化中逐渐提高产品质量[3]。在本次改装中,从3个方面优化了电气改装的工艺流程,有效地解决了工作中遇到的诸多问题。在改进工艺方法、合理优化流程后,大大减少了机上的工作量,提高了机上的工作效率,降低了部分工艺流程的局限性。同时也为C919大型客机后几架飞机及今后大型民机的电气改装工作,在工艺流程的优化改进方面提供了新的思路,也为今后电气改装专业的不断发展打下基础。

参考文献:

[1]杨春霞.大型客机一体化试飞改装设计方法研究[J].民用飞机设计与研究,2015(02):55-59.

[2]徐敦.大型客机试飞电气线缆改装方法研究[J].客机创新导报,2015(16):69,71.

[3]王飞.关于航空产品工艺流程改进方案的探讨[J].黑龙江科技信息,2016(10):5.

作者:张琦 谭秀萍 石娟 单位:中国飞行试验研究院

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