数字化建设
信息化模型化专业化
王万军院长在“实现液体动力‘三高’全面发展的基本战略”中明确指出,“要加快数字六院建设,夯实液体动力研制批产的软件实力支撑。”面对当前“高质量、高效率、高效益”全面发展形势,航天科技集团六院11所(京)秉持研制业务需求、数字化先进技术、落地成型能力三位一体建设思路,统一数字化研制转型思想认识,形成“需求牵引、痛点先行、统筹规划、分步实施”的总体思路,全面推动数字化发展。
做好数据信息化以工具提速增效
发动机零部组件冷态试验结束后,将数据拷入光盘中,摆渡进入内网,传递到设计师操作平台上,设计师再对数据进行分析。根据任务缓急情况,数据导入的过程通常需要几小时到几天不等,这大大降低了工作效率。
像这样的痛点问题还有很多:研制全生命周期数据管理手段落后,缺乏有效的链条打通工具,随着型号任务周期短、任务重,交付数据、质量追溯等工作开展困难、效率极低,且历史数据离散,没有形成有效的数据资产,复用效果差等。
以“提高效率、解决型号队伍数据之痛”为切入点,针对痛点问题,所先期启动试验数据管理系统、物资管理系统、特性数据管理系统、单向导入系统四个系统建设实施工作。
特性数据管理系统能够将型号特性历史、实时、非实时数据进行管理,便于进行质量追溯及数据复用;试验数据管理系统提升了试验过程管理能力和试验数据分析利用能力;物资管理系统为使用人员提供便捷的查询功能,实现以采购计划为源头,对需求、合同、到货、检验、入库、发货和库存进行全周期管理,可以为设计师系统提供型号物资库存查询、出入库管理等功能;单项导入系统能实现所冷态试验数据自动上传至内网,减少摆渡环节,提高试验数据的时效性和设计师的工作效率。
“目前,已经完成试验测试中心3个试验台和电控系统设计部5台单机的网络连接,实现近3万条试验数据的快速导入,数据传输效率提升80%以上,极大提高了数据处理和分析效率,其他系统也都在有序建设中。”信息中心主任康力介绍。
知识经验模型化以系统平台传承航天技术
从前,当发动机设计师在进行设计时,大都基于自身学习到的知识或者积累的经验,通过传统的“传帮带”方式。各类专业计算软件、设计分析软件分散在不同设计师电脑里,操作逻辑不统一,版本控制难度大;不同专业设计人员之间只能通过口头或邮件来协调各种参数,数据传递较困难;研发过程和研发设计资源没有得到有效的组织和管理,缺乏有效的研发知识与资源积累和共享平台。如在进行泵一维水力计算、涡轮一维气动参数设计时,主要使用Excel程序,但是每次设计需要针对性调整,程序流程不能固化,容易出错,部分参数调整比较依赖设计经验。
为更好的积累和传递设计知识与经验,将标准、规范化的设计过程进行展现,从而达到“精益设计”,所搭建“面向设计师队伍的数字化工作平台”,通过工具开发集成、搭建流程、集成发动机知识资源三步走,集成设计工具,搭建设计平台,管理过程数据,积累和共享发动机研发资源,从而达到高质量的开展发动机研发设计工作。
“目前,已完成余项设计工具梳理,后续将按计划完成各项工作,解决设计过程中知识散、协同效率低、版本不受控等问题。”发展规划处朱玉洁介绍。
提高专业设计仿真能力提升核心竞争力
“发动机模块化装配”、“总装生产线建设”,这些能够极大提升装配效率和可靠性的概念很快就要成为现实。“我们正在开展基于Creo的发动机数字化模型重建工作,将所有零件、组件采用参数化建模。模型具备快速输出接口尺寸信息、零组件信息等,提升设计效率的同时,能够大幅提高装配效率。”主推进发动机设计部李雪飞介绍。
像这样的专业能力提升还有很多。具有自主知识产权的动静特性仿真平台,可覆盖所内各型号氢氧发动机静态仿真与动态仿真需求,为发动机调整计算、时序设计、故障分析提供有力支持,大幅提高我国氢氧发动机的调整计算精度,实现推力调整偏差不大于1%;气膜流动与冷却仿真平台能准确模拟离散孔型超声速气膜喷射流动过程,从而优化其设计结构;某型发动机完成MBSE系统模型功能逻辑模型搭建,能实现基于条目化需求模型开展;搭建氧头腔瞬态填充过程特性模型,为形成代理模型提供依据,提高发动机起动点火过程计算的效率。
随着数字化工作的不断推进,越来越多的“信息孤岛”将不再适应“三高”全面发展的发展要求。“11所(京)将进一步迭代优化数字化研制规划及总体实施方案,深化实施路线图,统一思想认识,提升快速敏捷迭代的数字化研发能力,以数字化工作能力提升支撑液体动力高质量发展。”副所长郑大勇说。
来源:北京航天动力研究所官微
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