我新型直升機無紙化三維數字設計獲重大突破

推進信息化與工業化的深度融合是中航工業直升機所確立的重大戰略舉措，業內專家認為，直升機所的信息化建設注重全系列和全價值鏈發展，突顯了主機所的特色。

近年來，直升機多方協同研製對直升機所信息化建設提出了更高的要求，直升機所信息化戰線的科研人員在變革中苦練內功，加快融入主營業務，數字化技術的應用實現了諸多突破和創新：統一了多廠所協同研製基本環境，MBD技術在型號研發中全面採用，推進了多廠所的高效協同。虛擬現實技術在型號上的使用，提升了基於數字樣機多專業協同應用水平。

直升機所作為研發中樞，與中航工業直升機旗下惠陽、昌飛、哈飛共同建設的跨地域協同研發和製造格局已初步形成。在新機的研製過程中，直升機所建立的協同研發環境不僅保障了聯合設計團隊在統一的環境下開展設計，以及設計與設計、設計與工藝的充分協調，而且，協同研發環境通過金航涉密網絡已延伸到惠陽、昌飛、哈飛，上下游的數據和信息獲得了高效傳遞，設計數據以及工藝、工裝、任務計劃、資源信息等都通過跨地域協同研製環境實現了流轉和傳達，顯著提升了研製效率。

直升機所所長邱光榮表示，我們不僅要加快所內信息化建設，還應當站在直升機公司的高度，通過數字化手段加快直升機產業全價值鏈綜合服務體系的建設。直升機所作為研發龍頭單位，將責無旁貸地肩負起引領和推動直升機行業信息化建設的重任。

跨地域協同研製，於無聲處的深刻變革

中航工業直升機的各廠所地域分散，打造一所三廠跨地域協同研製數字化工程應用環境，不但可實現企業資源的共享和信息的充分流動，有效提升管理水平和研發效率，降低資源成本和研發週期，而且能夠為技術創新、管理創新和工作模式的變革提供支撐平台。

直升機所與各企業建立的並行協同研製模式，保證了設計數據源的一致和同步，實現了設計向製造的全數字量傳遞，使處於南北不同地域的設計所與製造廠之間及時共享不同級別成熟度的設計數據，實現了設計與製造的高度並行和快速協調，這一新的研製模式顯著提高了直升機產品質量、研發管理水平，大大縮短了研製週期，提高了設計、工藝、製造各個環節的工作效率。

直升機所將信息化作為研究所的核心競爭力，不斷加強信息化建設和應用，尤其近年來，信息化在型號研製實踐中的應用日益深化，為加快新研型號研製進程，提升自主創新能力發揮了巨大的推動作用。

2011年8月，直升機所結構研究室的設計師們欣喜地宣佈，由他們負責攻關的某型號平尾MBD工程模型正式發放工廠用於製造，同時某型號機身結構詳細設計進入了發圖程序。科研人員反映，MBD技術的採用標誌着產品數字化設計的重大突破，是實現無紙化三維數字設計的象徵。所謂MBD，是指基於模型的定義，設計過程以三維產品模型為基礎，集成尺寸標註、公差要求、加工製造要求、檢驗要求等信息，通過在計算機上對產品特徵進行描述，可直接將設計圖樣傳遞給製造方，從而實現設計者之間、製造者之間以及設計與製造雙方在同一時間對數字化信息的共享。

為掌握MBD技術，直升機所的科研人員經過了近一年的艱苦攻關。2010年年底，直升機所以開展型號研製為契機，決定全面採用全三維數字化關聯設計技術，構建MBD協同研製系統，以更好地滿足型號研製的要求。他們在新型號研製中，將設計、製造、檢驗信息全部集成在三維模型中，並以此模型為唯一的設計協調、製造和檢驗依據，取消了傳統的二維圖樣，建立了MBD數據集定義規範、設計資源庫、MBD工具集和MBD協同管理環境。其中，設計資源庫是飛機科研生產數字化工程重大專項支持下打造的面向航空行業的設計資源庫，已成功應用於直升機型號研發。MBD技術應用產生的質量效益增值極為顯著。據統計，基於統一技術註釋的快速設計可提高效率近3倍，基於資源庫構建的快速設計系統、工具實現了零組件、結構裝配基本無差錯設計。

目前，MBD技術是航空製造業最先進的數字化設計製造技術，在直升機型號研製上採用這一技術尚屬首次。

今年8月，直升機公司總部和所屬研發中心將進駐天津濱海新區。根據中航工業多項目協同研製平台要求、直升機產業發展規劃和直升機公司的統一安排，直升機所積極投入直升機公司天津總部、研發中心的信息化環境建設，總部、研發中心將與各地建立全新的協同研製環境。

直升機產業是國際公認的發展潛力大、產業鏈長、關聯度大的高技術產業。直升機公司天津基地的建成，其聚集效應、帶動效應、引領效應十分突出，具有重大的戰略意義。以天津濱海新區為中心，以景德鎮、哈爾濱和保定三地為支撐，形成佈局合理、結構優化、優勢互補、協調發展的完整的直升機產業鏈，將進一步提升我國直升機產業參與全球市場競爭的核心能力。

數字化協同設計，開創型號研製新模式

行業內的信息化專家對直升機所的信息化建設成就和發展方向給予了很高的評價，他們認為在信息化與工業化的融合方面，直升機所已經走在了前列。今年6月，由國家工業和信息化部舉辦的“兩化融合”成果展示會上，直升機所將作為全國僅有的兩家單位，向國內外來賓演示信息化與工業化融合的成果。

直升機所的數字化設計起步很早。上世紀90年代中期，直升機所與美國西科斯基公司合作開展S-92直升機的研製，承擔了尾梁設計，根據雙方達成的共識，直升機所首次在產品研製中採用了全三維實體設計方法，中國的直升機設計師從此對數字化設計的優點有了真切的感受。隨後，直升機所在某型號研製中全面推廣數字化設計方法，傳統的基於二維圖紙設計和協調的直升機設計方法逐漸退出歷史，這一時期，直升機所加快了計算機軟硬件及網絡系統建設，大力引進數字化設計軟件，在其後一系列直升機型號研製中，均採用了三維數字化設計技術開展初步設計和詳細設計，這些設計直接面向昌飛、哈飛等企業的裝配和製造。正是通過廣泛開展三維數字化設計和計算機工程出圖，為按節點完成日益繁重的型號研製任務提供了基本保障。

近三年來，按照中航工業的戰略規劃和直升機公司的統一部署，直升機所充分藉助型號研保條件建設、直升機研發平台建設、飛機科研生產數字化工程建設以及國際合作機遇，大力推進工程信息化、管理信息化建設，將信息技術廣泛應用於科研和管理領域，進一步完善了支撐數字化生產方式的研製體系，變革了直升機設計製造的協同研製模式，在型號研製全三維數字化、綜合管理信息化等方面實現了大步跨越，構建了軍民共用的數字化產品研發平台和支持決策的信息化綜合管理平台，建立了支持型號研發、科研管理的數據中心、計算中心、資源中心，形成了支持型號研發的信息化標準體系和信息安全體系。

以數字樣機設計技術為基礎，以產品數據管理為核心，以直升機產品研製過程為主線的數字化協同設計平台，徹底改變了傳統的型號研製模式。研製模式的轉變使直升機所型號研製、管理能力得到了大幅提高，尤其是產品數據管理系統的應用，在行業內產生了較大影響。

直升機所陸續完成了一系列重大信息化項目建設，在型號研製中取得了良好的應用效果：仿真數據管理系統實現了總體、強度、旋翼等設計分析仿真等系統集成；工程基礎數據庫包含了總體、氣動、發動機、翼形等設計數據；總體集成設計系統集成了160多個標準設計流程、仿真模板、設計組件，系統的應用成倍地提高了總體方案迭代速度和工作效率；強度設計分析仿真系統初步建立了涵蓋靜強度、動力學、疲勞、衝擊等多學科的分析模板，以及強度設計標準化流程平台，應用於直升機主要承力件的強度設計與分析；規範化、模板化設計流程，保證了設計方法、理念的有效貫徹，加快了設計分析迭代速度，使設計理念、知識、經驗得以有效積累和傳承；試驗數據管理系統通過將試驗業務流程化，數據處理工具集成化，實現了試驗項目、專業、資源、數據、文檔等的管理；項目管理系統實現了任務計劃網上審簽發布與即時監控、多層次工作結構分解和管控，工作量、複雜度、進度和質量等量化評估，實現了與主要業務系統的集成與驅動；科研決策支持系統，形成基於時間的任務與人力、任務與資金、任務與設備等的綜合信息圖表，實現任務、質量、重大關注事項和資源配置等信息的可視化，並對異常狀態示警，為領導決策提供了信息支持。

虛擬數字樣機的應用提升了型號研製水平，為型號論證、人機功效分析、樣機檢查與工程協調、虛擬維護性研究、任務效能仿真等工程應用提供了先進的手段。

基於互聯網建立了與歐直等國際合作夥伴的跨國多地的全新溝通方式和工作模式， 國際合作項目產品數據管理系統實現了中法聯合開發的直15直升機的跨國多方協同研製，極大地提高了EC175國際溝通、協作效率。

信息化持續登高，支撐產業快速發展

直升機所副所長兼首席信息官洪蛟介紹，未來直升機所的信息化總體目標是：到2015年，直升機所信息化水平要處於國內製造業領先地位。信息化將向集成、共享、協同轉變，融入直升機公司統一任務平台、技術平台、資源管理平台，實現縱向貫通和橫向互聯；形成與中航工業、直升機公司統一集成的信息系統。全面提升科研、生產、營銷、服務和管理信息化水平，形成面向直升機產品全業務流程、全生命週期、全價值鏈的信息化體系。他認為未來五年是直升機所發展的關鍵時期，應在中航工業金航工程、直升機數字化工程和各型號保障條件建設的基礎上，構建統一的協同工作平台，支撐直升機所及研發中心直升機研製業務管控模式，保證資源整合以及產品全壽命週期(研製、生產、使用、維修)的管理。

據瞭解，直升機所未來信息化建設的重點仍是構建數字化異地協同研製環境，建立以數字樣機、MBD為代表的產品數字化研製體系，實現直升機產品研製的異地協同、數字化生產線，提升型號研製能力。

邱光榮認為，沒有多年來的信息化建設，就沒有直升機所的今天；沒有高水平的信息化，將沒有直升機所的明天！為有效應對當前直升機技術發展和產業競爭形勢的挑戰，直升機所的信息化建設還需要不斷加強，進一步完善異地協同設計環境，使跨廠所的系統銜接、審籤流程、製造現場數據的反饋迴路更加貫通；不僅要向國內優秀企業看齊，還要與國際一流企業對標，抓住重點，快速發展，加快提升信息化總體水平。他表示，全所幹部職工將在上級機關和兄弟單位的大力支持下，團結拼搏，不懈奮鬥。