2. Производство авиационной техники на основе компьютеризации групповой технологии.

Учитывая особенности изготовления и эксплуатации авиационной техники (повышенные требования к качеству и безопасности эксплуатации изделий, необходимость поддержания летной годности каждого экземпляра летательного аппарата на всем его жизненном цикле), производство ее на заводах-изготовителях нельзя рассматривать в отрыве от процессов проектирования конструкций в опытно-конструкторских бюро генеральных разработчиков и процессов эксплуатации в авиакомпаниях и структурах государственной авиации на принципах CALS.

Введение CALS-технологий, реализация информационной поддержки производства и эксплуатации авиационной техники предполагает техническое переоснащение предприятия и в первую очередь — оснащение предприятий современными средствами компьютерной техники, лицензионным программным обеспечением, мощными центральными процессорами, способными обрабатывать большие объемы информации и обеспечивать обработку информации с рабочих мест.

CAD/CAM/CAE — фундамент внедрения CALS-технологий, так как они являются источником информации об изделии, всех его компонентов, обеспечивают этой информацией в электронном виде.

Важнейшим этапом в жизненном цикле летательного аппарата является процедура его сертификации, принятия в эксплуатацию.

Разработчик авиационной техники планирует эту работу, исходя из того, что выполнение программы сертификации типа должно быть проведено в возможно короткие сроки (формирование оптимальной структуры и объема сертификационного базиса), а также из того, что при развитии базового самолета и наращивании его возможностей должна быть проведена последовательная сертификация главных изменений и оформлены дополнения к сертификату. При создании самолетов вокруг базовой модели следует получить сертификат на его модификации.

Информация в электронном виде содержит реальные предпосылки для успешного внедрения групповых методов обработки деталей и сборочных единиц прежде всего в механосборочном производстве, составляющем до 40% трудоемкости от изготовления планера летательного аппарата.

Групповое производство — это прогрессивная в технико-экономическом отношении система организации дискретных (прерывных) производственных процессов, экономико-организационном основой которой является целевая — подетальная (предметная) — специализация участков и цехов, а технологической составляющей — унифицированная групповая (типовая) форма организации технологических процессов.

Для достижения наибольшей экономической эффективности совместного производства разнотипных изделий необходимо соблюдать ряд условий.

Во-первых, такое производство должно строиться прежде всего на основе оптимальных сочетаний изделий, создающих наилучшую в данных конкретных условиях специализацию завода и наиболее полное использование его мощностей.

Второе важное условие — повышение степени унификации и типизации конструкций изделий, узлов, деталей. Суммарные затраты на изготовление и эксплуатацию стандартных изделий на 40 - 60% меньше, чем нестандартных.

Третье направление повышения эффективности — создание специализированных предприятий для изготовления массовых и однотипных элементов конструкций изделий, заготовок (отливок, поковок, штамповок) инструмента и технологической оснастки (штампы, пресс-формы).

В условиях механизированного и автоматизированного производства на снижение трудоемкости все в большей степени должен влиять уровень применения прогрессивных технологических процессов, высокопроизводительного оборудования, в том числе модернизация поставленных предприятиям авнапрома Савеловским машиностроительным заводом (генеральный директор А.В.Щеглов) 20 000 станков с ПУ.

Так, высокоскоростная механическая обработка сегодня рассматривается как важное направление повышения технического уровня производства. Этот процесс применяется при изготовлении деталей из легкообрабатываемых легированных сталей и сплавов и других материалов. С режимами, значительно превышающими принятые, осуществляются практически все операции механической обработки: фрезерование, точение, сверление, резьбонарезание, зубофрезерование и др.

Необходимо подчеркнуть, что предъявляемые сегодня экологические требования к освоению «сухой» обработки, т.е. без смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), также находят решение при высокоскоростном режиме. Специалисты считают, что применение СОЖ реально сократить не менее чем на два порядка.

Наиболее эффективно применение высокоскоростной обработки при обработке деталей из алюминиевых сплавов, производстве штампов и пресс-форм.

Современные системы ПУ на базе персональных компьютеров, цифровые электроприводы подач, высокооборотные электро-шпиндели, датчики обратной связи, технические решения по мехатронике и др. позволяют обеспечить высокие технические характеристики станков: увеличить обороты шпинделя до 15 тыс. вместо 3-4 тыс., на которых работают сегодня на станках стандартного исполнения, и до 60 тыс. — на специальном технологическом оборудовании; поднять рабочие подачи с 1500 мм/мин до 20 000 мм/мин для обработки алюминиевых сплавов; повысить точность позиционирования до 1-5 мк.

Такая динамика характеристик может быть получена на станках традиционной конструкции за счет их реконструкции, модернизации с применением вышеперечисленных средств автоматизации на Савеловском машиностроительном заводе.

Модернизация имеющихся на заводах авиационной промышленности нескольких сот тысяч единиц оборудования с обеспечением высоких технических характеристик для технологии высокоскоростного резания — наиболее экономичный путь технического перевооружения механообрабатываюшего производства, технологической подготовки производства в авиастроении.

Модернизированное оборудование целесообразно оснащать активным встроенным контролем геометрии с использованием головок типа «Ренишоу».

Дальнейшее развитие технологического специализированного оборудования связано с максимальной концентрацией выполнения операций на одном станке. Развитием принципа обрабатывающего центра для выполнения даже разнородных операций является создание станков и комплексов для изготовления герметичных узлов. Фрезерование свариваемых кромок по криволинейному контуру, сварка, раскатка шва для снятия напряжении выполняется на одном рабочем месте в одном установочном приспособлении. По такой схеме изготовлялась кабина орбитальною летательного аппарата «Буран», герметичный бак одной из модификаций легкого истребителя.

Важное значение наряду с высокопроизводительным оборудованием имеют мероприятия по совершенствованию организации производства и труда.

Удельный вес высокопроизводительной технологии в общем объеме трудоемкости или станкоемкости изготовления изделия зависит от количества высокопроизводительного оборудования и действительного фонда времени его работы в течение года (или любого сопоставимого календарного периода).

Средний коэффициент относительной производительности оборудования и производительности труда рабочих зависит от степени прогрессивности технологии. Вследствие экономических ограничений высокопроизводительное автоматизированное оборудование (из-за высокой стоимости) может составлять только некоторую часть парка базового основного оборудования предприятия. В зависимости от степени автоматизации и гибкости оно может быть загруженным в две, три смены и в выходные дни (максимально возможный теоретический годовой фонд Ф=24x365=8760ч). Средний коэффициент относительной производительности металлорежущего оборудования практически составляет 1,5 — 2 по сравнению с универсальным.

Применение современных методов организации и автоматизации производства позволяет использовать новый путь обеспечения новизны и конкурентоспособности изделий — путь конструкторско-технологической гибкости, при котором обеспечиваются: высокая оперативность внесения изменений, возможность внедрения самых последних технологических достижений, способность быстро перестраиваться в соответствии с изменением условий планирования, финансирования, требований заказчика, конъюнктуры рынка и т.д.

Групповой метод заключается в унификации технологии производства, при котором для групп однородной по тем или иным конструктивно-технологическим признакам продукции устанавливаются однотипные высокопроизводительные методы обработки с использованием однородных и быстро налаживаемых элементов оснащения производства. Переход на технологию групповой обработки позволяет повысить серийность производства, сократить материальные и трудовые издержки, высвободить производственные мощности. На основе групповой обработки создается производство нового типа, способное в сжатые сроки сворачивать изготовление устаревшей продукции и с малыми потерями быстро осваивать выпуск новой продукции высокого качества в требуемом количестве.