航空工業綜合所已建設成為國內最大的標準化專業研究機構,在標準化、質量工程、信息化、適航性與安全性等領域,致力于為政府提供決策支持,為軍方提供技術指導,為企業提供高技術服務解決方案。
航空工業屬于高端制造業,對產品加工提出了更高的要求,多年以來,中國的航空工業在刀具使用上處于領先地位,但遺憾的是依賴進口居多,國產刀具處于明顯弱勢地位。根據調研統計,一些大的飛機廠或發動機廠,每年刀具消耗上億元,但是國產刀具所占的市場份額微乎其微,而且國產刀具帶來的一系列問題讓很多工藝專家不敢輕易使用。圍繞刀具標準化需求,下面從三個部分探討航空航天刀具自主保障的未來模式。
航空領域標準的價值
航空領域是一個高端裝備制造領域,飛機整體結構件、飛機核心部件如航空發動機、傳感器等都屬于高精尖產品。這些產品往往在工藝和性能上有著苛刻的要求。航空領域所實現的都是軍工上突破常規的性能指數,因此相比于一般的軍工產品,性能要求更高。首先是高精度,飛機、發動機結構十分復雜,是由數以百萬計的零件裝配而成,從而對精度的要求遠超其他的民用行業。其次是高可靠性,飛機的壽命要求必須具備足夠好的疲勞性能,進行批產時也必須要保持產品的前后一致性。新材料、新結構、新技術在航空航天加工中的應用,使航空航天零部件加工難度越來越大,需要大量使用高性能的標準刀具和專用刀具。要滿足這些需求,必須要制定先進的制造標準進行支持。
國外的“工業4.0”,標準化列在首位,先定義架構,而國內對于智能制造的定義,“工業4.0”的門檻,大部分人可能也有一個模糊的概念,但是實際上很多東西都沒有形成共識。如果標準化沒有定義,連“工業4.0”的概念都不清晰,甚至不清楚現在是“工業2.0”還是“工業3.0”,就不知道該往哪個方向努力。
產品質量不光只看材料和工藝,還包括三個核心的要素——標準、計量、合格判定。產品加工該如何評判?這需要考慮用什么標準來考核產品加工過程的控制能力,而不是簡單地用了什么設備或者用了哪個材料來做,要靠文件靠程序來支持。現在的波音和空客組件產品都不需要自己生產,只單純外包,是因為技術和能力成熟到了一定程度,形成了完善的系統程序和標準,可以靠標準來約束外協廠商,甚至還能控制成本。中國商飛C919就是借鑒的這個思路,這是集成發展到一定階段的產物,也是值得航空航天刀具產業借鑒的。
大多數企業已經意識到,刀具如果沒有國產化的保障,全依賴進口,成本和風險會大大增加。去年我們去西夏墅調研,原來有一兩千家刀具廠商,現在縮水為幾百家,盈利的也就幾十家甚至更少。這說明刀具企業的門檻較低,入門容易,但是后期的持續能力、研發能力和創新能力非常有限。做技術做項目的過程中,形成不了自己的系統標準,就提煉不出來自己的核心能力,所依賴的只能是模仿外形加工,試著去推廣市場,試著去占領一部分市場份額,這是完全沒有核心競爭力的,對于大型企業,戰略眼光應該更高一點。
航空領域刀具標準化現狀
刀具標準包含在工裝標準的體系框架內,HB7840-2008對工裝的定義:產品制造過程中所用的各種工具總稱。包括刀具、夾具、模具、量具、檢具、輔具、鉗工工具和工位器具等,簡稱工裝。專用工藝裝備指僅適用于航空產品制造過程中零件加工、裝配或與外形相關的工裝。包括標準工裝、裝配工裝、鈑金沖壓工裝、機械加工焊接工裝、生產試驗及測試設備、地面輔助設備、檢驗工裝、冶金及非金屬件工裝、樣板等,簡稱專用工裝。
在現有的工裝標準體系框架內,刀具有500多項標準,占16.65%,但是這些標準很多都是針對高速鋼系列的老標準,現在幾乎沒法使用。當前標準存在的問題具體表現為:形式滯后、內容陳舊;規格不全、系統不夠;使用不方便、設計選型輔助效果差。新材料、新結構帶來更高的技術、性能和壽命要求。因此我們急需針對航空新材料和新結構還有一些新性能的生產要求,整體修訂和制定新的標準,彌補目前缺乏的刀具標準、測試標準等,開展對刀具本身的評價和控制研究。
缺乏有效的刀具標準、測試標準導致了一系列不良后果:一是型號生產過分依賴進口刀具,無法自主保障,研制風險加大,產品一旦定型,再出現供應商惡意調價的情況,將會十分被動;二是大量資金用于高價進口刀具的采購,成本無法控制,直接影響員工的福利待遇,進而影響積極性;三是國內外產品和技術差距擴大,基礎產業危機四伏,甚至威脅到國防安全,導致軍工行業面臨極大的壓力,自主研發十分迫切;四是國產大品牌產品相對低端,產品市場混亂,存在惡意競爭和利益驅動,非常規手段影響正常采購程序,導致管理成本和風險加大。
針對上述問題,提出以下幾點解決方案:
1、規范市場,用數據說話,合理客觀評價產品。
2、通過標準帶動刀具制造領域的行業水平升級,標準倒逼產品升級。例如,按照前20%的高水平來建立標準,達不到標準的不能進采購名錄。
3、優化采購管理程序,大幅度降低產品額外成本。
未來標準化發展模式及建議
首先是標準規劃。航空航天刀具的標準不同于國標和機械標,航空產品有自身的特色與定位。其次是標準內容的制定,我們必須針對不同的加工對象、不同的先進刀具材料、不同的技術要求來制定,不能過于宏觀和寬泛。再者是標準類別必須系統化,諸如管理類、技術類、測試類、軟件類等分類還要進行系統化的集成。最后是標準形式,首先重點與工具協會開發相關團體標準,然后選取優秀的團體標準發展提升為行業標準,希望更多的軍工與民營企業能參與我們的工作。
(來源:互聯網)
標簽:航空航天刀具
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