Безплазове виробництво - Sukhoi Superjet 100

Реальність проти домислів

Groomi писав: Виробництво SSJ - повністю безпаперове. На жодну деталь не було виготовлено жодного паперового креслення. Навіть на досвідчені літаки.

Як було раніше

При надходженні КД (конструкторської документації) з ОКБ на завод створювалася комплексна бригада з опрацювання цього КД. Бригада створювалася з урахуванням ПШЦ (плазово-шаблонного цеху), під час роботи бригади відбувалося креслення плазов (на листах металу масштабі 1:1 викреслювалися перерізи, у яких відбивалося усе, що потрапляє у перетин), виявлялися проблеми, які відразу вирішувалися . Далі по вже готових плазах виготовлялися шаблони як для деталей, так і для оснащення (номенклатура шаблонів дуже велика). За шаблонами виготовляли деталі, оснастку як складальну, так і для виготовлення деталей. Як наслідок на складанні набігало до 1,5-2 мм похибок від вихідного значення. Найпростіший виробничий ланцюжок виглядав так:

-> Шаблон контуру заготовки -> Різання -> заготівля плазу -> -> Шаблон контуру деталі -> Фрезерування оправки -> Гнучка -> деталь (допуск на кожному кроці від 0,1 на виготовлення шаблону, до 0,5 на згинання)

Як відбувається зараз

Конструкторська документація (КД) у вигляді електронного макета, паперу немає зовсім. На SSJ-100 креслень немає. Усі деталі виготовляють на верстатах з ЧПУ, або виготовляється оснастка для виготовлення. Контролюється все на КІМ (контрольно-вимірювальних машинах), що дозволяє порівнювати деталь відразу з моделлю.

КД надходить із ОКБ повністю ув'язаною та готовою до підготовки виробництва. По ЕМ, що надійшли, створюються технологічні ЕМ, за якими пишуться програми для верстатів з ЧПУ, як результат маємо мінімальні.відхилення від номіналу та відповідно збільшуємо точність складання, тільки за рахунок зміни підготовки виробництва.

-> Верстат лазерного розкрою -> заготівля ЕМ -> ТЕМ -> програми для ЧПУ -> Фрезерування оправки -> Гнучка -> деталь

Ось таке сучасне виробництво. Тут описано два методи ув'язування: плазово-шаблонний і безплазовий (хоча його як тільки не називають)

Точність виготовлення деталей безпосередньо впливає на точність збирання.

Штамповані деталі виготовляють по оснастці, зробленій та розміченій на верстаті з ЧПУ.

Трубопроводи виготовляють на трубогибах з ЧПУ, на автоматах орбітального зварювання з ЧПУ, там, де є необхідність варити з напівпатрубків, оснащення також виготовляється на ЧПУ.

Головне завдання – мінімізувати вплив людського фактора.

Допуски виготовлення SSJ

відхилення розмірів та розташування поверхонь при монтажі стапельної останки 0.1- 0.2 мм
відхилення обводоутворювальних поверхонь листових обшивок 0.1-0.5 мм
крильові панелі та довгомірні деталі 0.2-0.5 мм
базові отвори в деталях каркасу 0.1 мм

Переглянути фото верстатів можна тут: Верстати та обладнання КНААПО

Що таке плазово-шаблонна технологія, опис

Всі наші літаки були розраховані на виготовлення плазово-шаблонним методом, який має на увазі багато ручної праці, припасування за місцем тощо. Як наслідок – подорожчання, збільшення термінів виробництва. Ця технологія на десятиліття застаріла, і морально, і "фінансово". Літак збирається довго, робота трудомістка, якість складання сильно залежить від "людського фактора". Плазово-шаблонний метод виробництва був запозичений СРСР із США шляхом купівлі ліцензії на виробництвоDC-3 (Лі-2).

Тепер будівництво моноблочних конструкцій літаків поступається модульної збірці, тобто. літак збирається з повністю зібраних та випробуваних модулів: частин фюзеляжу, крила, оперення, двигуна у зборі. Це дозволяє в рази скоротити виробничий цикл виготовлення літака, починаючи зі стапеля і до викочування зі складального цеху на льотні випробування. Зменшивши у своїй вплив " людського чинника " .

Для застосування сучасних методів (безплазове виробництво, безстапельне складання) необхідно забезпечити високу якість окремих деталей. Яке, у свою чергу, можливе лише на верстатах ЧПУ. Що неможливе без ведення всієї документації в електронному вигляді, т.зв. модний метод «безпаперового» літака

Переробка конструкції планера під нове виробництво - це колосальна праця, як спроектувати новий літак. Щоправда, зараз почали оцифровування креслень ІЛ-76 і продовжують Ту204/214/334 (роблять електронні макети), але навіть після оцифрування доведеться по-хорошому переробляти всю технологію складання, а потім все це ще й сертифікувати. Ще на літак випускається купа документації з експлуатації, ремонту, технології виробництва. Зараз вона знаходиться у паперовому вигляді або у кривому електронному. Знову ж таки по-хорошому має бути одне місце для зберігання всієї інформації по проекту, електронна логістика. Від КД до документації.

Плазово-шаблонний метод вже понад п'ятдесят років залишається основним методом підготовки виробництва авіаційної техніки. Складність форми конструктивних елементів планера літака не дозволяє задавати геометричні властивості деталей, що сполучаються, і пов'язувати їх (узгоджувати форму і розміри) за допомогою традиційних машинобудівних креслень. Для цього викреслюються (розбиваються) плази,яких у натуральну величину відмальовуються конструктивні елементи, які виготовлення здійснюється за шаблонами, знятими з плаза. Основними недоліками цього методу є висока трудомісткість та тривалість циклу технологічної підготовки виробництва, оскільки для запуску у виробництво літака необхідно виготовити кілька сотень плазів та десятки тисяч шаблонів.

Поява важких CAD/CAM-систем, що дозволяють моделювати як деталі, а й складальні одиниці, створює передумови переходу на безплазове виробництво. В основі методу безплазової ув'язки лежить можливість створення електронного макета (ЕМ) виробу, при цьому процедури ув'язування деталей за окремими перерізами на плазах замінюються процедурами просторової ув'язки на електронних макетах. http://www.sapr.ru/article.aspx?id=7854 ;iid=318

Плазово-шаблонний метод – річ досить складна та трудомістка. Дуже важко вносити зміни до корпусу. Багато часу йде на проектування самих шаблонів, на відмальовування креслень + ще має бути відділ на заводі, який шаблони перевіряє. 1. Дешевих та доступних 5-ти координатних фрезерних верстатів. 2. Комп'ютерне моделювання, в тому числі і тривимірне, яке необхідне для побудови корпусу. Воно тоді тільки розвивалося і не всім було доступним.

Порівняння з іншими літаками

Ви так кажете, ніби літак XXX через свої конструктивні особливості складніше і довше збирати.

Є така підозра. ССЖ будується за новими технологіями - безстапельне складання, безплазове виробництво, наскрізне цифрове моделювання від КД до програми верстата з ЧПУ. Це перший такий досвід у СРСР та екс СРСР. Незважаючи на те щодеякі КБ проектували літаки в 3D, при розгортанні виробництва все одно доводилося друкувати креслення, робити плази, потім переробляти і т.д.

Ось що було сказано про Ту-334 Погосяном, цитата:

Щоб бути рентабельним, треба переходити на сучасні методи організації виробництва – цифрове проектування, точну високошвидкісну механообробку, безстапельне складання. «Конструкції, які були хороші у 80-х, сьогодні не конкурентоспроможні. Думаю, одна з проблем Ту-334 та фірми Туполєва взагалі полягає в тому, що в сучасних умовах не можна успішно реалізувати програму, зроблену не на перерахованих вище принципах. З Ту-334 неможливо реалізувати безстапельне складання, а отже, трудомісткість процесу буде втричі вищою. Треба елементарні речі розуміти і не дурити себе, не казати, що «Сухий» закрив програму Ту-334. Я нічого не закривав! Просто Ту-334 спроектовано під жодне серійне виробництво. А ми «Суперджет» проектували паралельно із програмою технічного переозброєння заводів у Комсомольську-на-Амурі та Новосибірську. КнААПО та НАПО — дуже сучасні підприємства, Ульяновськ та Вороніж відпочивають.»

Складання фюзеляжу на стапелі

Інші літаки «зростають на стапелях»

Безстапельна стикування фюзеляжу

Так само стикується і крило.