俄罗斯联合航空制造集团19日在俄罗斯网站zen.yandex上发文称,在2019年该集团举行的生产系统改进项目年度竞赛中,下诺夫哥罗德索科尔航空厂(隶属米格公司)设计局首席设计工程师阿列克谢·连金获得了两项大奖:“设计、结构支持、飞行测试”和“快速效果”。据了解,索科尔航空厂在对飞机进行维修和现代化升级时,使用了一种非标准但有效的方法,即用3D打印机打印零件。
此前,该航空厂在对米格-31截击机进行维修和现代化升级时发现了一个问题:新生产的零件并不总是能符合所要求的参数,不是与相邻的结构之间出现缝隙,就是无法与表面贴合,与安装孔不重合。后来发现,虽然零件是按照飞机的量产图纸生产的,但是索科尔航空厂生产的飞机本身就不完全与图纸的参数相符,可能是在最初组装时出现了误差。
而且,米格-31战斗机已经服役超过30年,进行了多次维修,而负责维修的也不仅仅是索科尔航空厂,还有其他航空维修厂。每次维修的结果也并非总是准确记录在案。
索科尔航空厂设计局首席设计工程师阿列克谢·连金称,“事实证明,我们研发、生产了零件,花费了时间和金钱,但却没能安装它们。”据统计,在对米格-31进行维修和现代化升级期间,大约五分之一由俄罗斯联合航空制造集团新设计,并在索科尔航空厂生产的零件需要重新返工。
但是,对每个零件单独进行测量、调配、再生产的成本很高,仅第一个零件就付出了很高的代价。从发布设计任务到查出“问题”平均花费了340个小时,而且成本也非常高,第一批零件的平均生产成本,包括在生产完成后查出结构错误,在2000至78500卢布之间,而且有的零件需要返工两次,甚至三次。
在这种情况下,连金开始寻找一种可以在设计阶段就发现问题的办法,为此他想到了3D打印机,因为在完成文档设计之前,可以在3D打印机上打印未来产品的原型。
连金的这个项目在俄罗斯联合航空制造集团举行的竞赛中引发了热烈讨论,其他公司的同事问他:“你是购买现成的打印机还是购买单独零件组装而成?”连金回答说:“我们是买的零件。”“从哪里买的?”“从中国。”“能具体说说在中国哪里买的吗?”连金笑着说:“在网站上就能买到,中国阿里巴巴全球速卖通网站。”大厅里响起了热烈的喝彩。
连金说,“现在,设计师本人在车间工作人员的帮助下对零件进行试量。这很方便,因为如果在检测打印原型时发现了不符的地方,那么设计师本人会立即看到。设计师可以立即测量偏差并决定需要如何修改。”
引入零件的3D设计之后,在完成设计文档之前,就可以进行产品的3D原型打印及试安装。与以前的过程不同,新的周期不需要生产,只包括4个阶段,而不是10个阶段,其所用时间只是原来的1/11,共29个小时。
最初,该航空厂的目标是将纠错成本降低为原来的1/11,但现在的结果证明,成本只是原来的1/75,使用3D打印的效果大大超出了研发人员的期望。据了解,在未引进3D打印之前,生产零件的平均成本超过了22000卢布,航空厂人员原希望在引入3D打印后将成本降至2000卢布,但现在只有300卢布。也就是说,由于采用了3D原型设计,在设计过程中发现和纠正错误的成本现在降低了98.7%。
