民用航空制造的案例
質量管理 | 海克斯康QMS系統賦能民用航空制造企業筑牢質量管控新防線
近年來，全球航空制造行業呈現出蓬勃發展的態勢，市場需求持續增長。隨著科技的不斷進步，航空制造技術也在不斷創新，如新材料的應用、新工藝的研發等，都推動著行業向更高水平邁進。
在這一背景下，數字化轉型成為企業突破管理瓶頸、提升核心競爭力的關鍵抓手。海克斯康作為深耕質量管理信息化領域的專家，為某民用航空制造企業量身打造了智能質量管理系統，成功助力其筑牢質量管控新防線，實現了質量管理從“經驗驅動”向“數據化、信息化管控”的跨越式升級，為產品質量安全注入了強勁動能。
數字化轉型有助于航空制造企業突破傳統管理模式的瓶頸，實現生產流程的優化和再造。通過數字化技術，企業可以對生產過程進行實時監控和數據分析，及時發現問題并采取措施加以解決，從而提高生產效率和產品質量。
數字化轉型還能夠提升企業的核心競爭力。在當今全球化的市場競爭中，企業需要具備快速響應市場需求、提供高質量產品和服務的能力。數字化技術的應用，能夠幫助企業實現供應鏈的協同管理、產品的個性化定制等，從而增強企業的市場競爭力。
QMS系統的多維賦能與核心價值
從質量策劃到數據應用的全鏈條管理
該 QMS 系統覆蓋7 大核心模塊，實現從質量策劃到數據應用的全鏈條管理。各模塊協同聯動，既實現業務流程標準化（如檢驗任務在線化、審核流程電子化），又通過數據歸集與分析（如質量問題底事件庫、SPC 統計），助力企業從 “經驗驅動” 轉向 “數據化管控”。實現從 “分散管理” 到 “一體化管控”
數據貫通，打破信息壁壘
1、系統集成與業務協同
構建統一數據中臺，打通MES、OA等多系統，消除信息孤島，實現跨業務協同與質量管理全流程線上辦理。
展開 民用航空發動機制造用到不少鍛壓技術
航空航天制造技術水平和生產能力是一個國家制造實力和水平的綜合體現，得到世界各國的高度重視和優先發展。為實現航空航天制造的轉型與升級，需在制造數字化、智能化上下功夫。金屬加工雜志社發揮自身優勢，為航空航天領域的企業與用戶搭建了一個有效對接的平臺，于2020年5月24日下午2點舉辦了“2020航空航天先進制造技術在線論壇”，圍繞 “ 數字化、智能化，助推高質高效發展 ”的主題深入展開，特別邀請到了航空工業、中國航發、航天科工等單位的重磅專家及裝備企業代表作精彩的專題報告，并實時在線互動答疑。別開生面的專業直播吸引到了大量航空航天領域的業內人士，實際觀看累計量超過1.7萬人次，獲得了觀眾一致好評。
航空發動機是飛機的“心臟”，直接決定了飛機的性能。因為其涉及幾乎所有高精尖的設計、研發、制造工藝，被譽為航空工業“皇冠”上的明珠，中國航發南方工業有限公司研究員級高工劉青海總工藝師此次論壇與我們分享了民用飛機航空發動機制造技術及其發展。他在報告中指出：航空發動機的先進性是衡量一個國家科技、工業、經濟和國力的重要標志，作為世界上具有航空發動機獨立設計、制造的國家之一，我國目前已經建成完整的發動機設計、研發、制造體系。未來，隨著材料、制造等基礎工業的發展，航空發動機將迎來新的飛躍。
展開 6大民用無人駕駛航空試驗區集合岳西，民航華東局通用航空工作會成功召開
日前，中國民用航空華東地區管理局在全國首批、安徽省唯一民用無人駕駛航空試驗區安慶市岳西縣召開了華東地區通用航空工作會，民航華東地區管理局黨委書記唐偉斌、副局長呂新明出席會議。會議由民航華東局副局長呂新明主持，華東局通航工作領導小組成員單位，各監管局分管領導、運輸處處長，監管局轄區代表性通航企業，華東空管局、中航油華東公司、山東機場集團、日照機場以及上海金山、浙江杭州、江蘇南京、安徽安慶、山東東營、江西贛州等華東地區的民用無人駕駛航空試驗區參加會議。
首批民用無人駕駛航空試驗基地/試驗區中6家位于華東
會上，管理局飛標處通報了轄區通航運行情況，安徽監管局匯報了通航產業鏈發展情況，浙江監管局匯報了空中應急救援體系建設情況，江西監管局匯報了低空空域改革推進情況，山東機場集團匯報了“環魯飛”及運輸機場保障通航工作情況，亞捷通航匯報了短途運輸/跳傘等新業態發展情況，上海金山民用無人駕駛航空試驗區匯報了試驗區建設情況；中航油華東公司、華東空管局分管領導分別從通航保障的角度提出了工作要求。
民航華東地區管理局黨委書記唐偉斌在會上作了重要講話。唐偉斌指出，“十三五”時期華東通航發展成績亮眼，體現在通用航空業務量穩固提升，保障能力進一步增強，服務類新業態發展良好，通航改革暨試點工作取得顯著成效，航空制造加速集聚。”十四五“期間要正確認識通航發展的困難和機遇，堅持創新監管服務不動搖，堅持通航放管服改革不動搖，堅持包容審慎不動搖，堅持協同管理不動搖。要提高政治站位，牢固樹立安全發展理念，強化對民航工作的政治擔當，切實將各項安全措施落實到位。要加強頂層設計，完善通用航空建設布局。要優化全民供給，提升低空服務保障能力。要多方協同聯動，培育引導無人機產業生態體系。要明確差異定位，發展核心優勢產業，形成特色化的發展態勢。
展開 【科普系列】民用航空發動機樹脂基復合材料應用
這為航空發動機大型復雜部件的整體化設計、一體化制造提供了可能。美國奈賽公司(USA, Nexcelle)摒棄了傳統的分離式子系統設計理念，在中國商飛公司(China, commercial aircraft corporation of china, Ltd., COMAC) C919大型客機裝備的LEAP-1C發動機上開發了集成式推進系統（integrated propulsion system, IPS）。其中包括一體式復合材料進氣整流罩和整體復合材料“O型”滑動反推裝置，如圖8所示。
圖8 LEAP-1C發動機一體式整流罩和“O型”滑動反推裝置
展望
經過數十年的發展，樹脂基復合材料在民用渦扇發動機上得到了廣泛的應用。樹脂基復合材料不僅降低了航空發動機結構質量，在發動機可靠性、經濟性和環保性方面也起到了積極的推動作用。其用量已成為衡量航空發動機先進性的重要標志。
國外在航空發動機復合材料應用方面已經積累了大量試驗數據和服役經驗，在多型航空發動機上已獲得較為成熟的應用。相比而言，我國在民用航空發動機樹脂基復合材料部件研發應用方面還存在一定差距。需要從結構設計、原材料、制造工藝、驗證評價等諸多方面進行趕超。
展開 
世界上推力最大的22款民用航空發動機
來源：熊貓愛飛行
如今的航空發動機廠商更致力于制造更省油、更安靜、更環保的飛機發動機，至于發動機的推力，講求的是夠用就好。盡管如此，推力仍舊是航空發動機的重要技術指標之一。
今天的內容，給大家介紹一下如今民用航空市場上推力最大的22款飛機發動機，這22款飛機發動機基本涵蓋了目前民航市場上最主流的機型。
第22名：V2500
V2500發動機是國際航空發動機公司（IAE)研制生產的雙轉子、軸流式、高涵道比渦輪風扇發動機，世界上最成功的高旁通比發動機之一。1983年9月開始研制，1989年5月正式投入使用。
國際航空發動機公司（IAE)是一家由美國普惠公司、英國勞斯萊斯、日本日本航空發動機公司和德國MTU航空發動機公司于1983年在瑞士成立的飛機發動機合資制造企業。
最大推力:33000磅(145kN，14.97噸 )
適用機型:空客A319、A320、A321、波音MD90、巴航工業KC-390
第21名：PW1000G系列
普惠公司研發的一款齒輪傳動渦扇發動機，普惠公司把其稱之為“清潔動力PurePower”。它的創新是在風扇和渦輪機之間放置一個變速箱，可讓風扇以渦輪機三分之一的速度運轉，結果是帶來了更安靜、能效更高的發動機。
普惠公司為此已持續研發了超過20年，累計投資超過100億美元，意在奪回曾經在中級別單通道飛機市場上失去的份額。
展開 航空航天高性能制造，激光增材制造技術大有可為
航空航天制造是當今世界科技強國競相發展的重點方向之一，其發展離不開兼具輕量化、難加工、高性能等特征的航空航天金屬構件。激光增材制造技術為高性能金屬構件的設計與制造開辟了新的工藝技術途徑，可解決航空航天等領域發展過程中對材料、結構、工藝、性能及應用等提出的新挑戰。近年來國內外在激光增材制造的新材料制備、新結構設計、高性能/多功能構件形性調控、航空航天應用等方面取得了顯著的研究進展。
研制新型高性能材料是激光增材制造構件力學性能及應用水平提升的基礎保障
金屬激光增材制造過程中易出現孔隙、裂紋、氧化夾雜、熔體球化與飛濺等一系列冶金缺陷，這是由材料的物理和化學特性本質決定的。缺陷會顯著降低激光增材制造構件成形性能。以鋁合金為例，其特殊性質（低密度、低激光吸收率、高熱導率及易氧化性等）決定了其是激光增材制造的典型難加工材料。很多高性能合金較難通過激光增材制造工藝獲得預期的高性能，主要是因材料的成分物性等參數并非專門為激光增材制造而設計，難以適用于激光快速熔化凝固過程及高度非平衡冶金熱力學和動力學行為。
專用面向激光增材制造的Al-Mg-Sc-Zr合金可原位生成Al3(Sc,Zr)納米彌散強化相，成形件抗拉強度高于500 MPa，延伸率超過10%。新型研發的激光增材制造Ti-Cu合金可獲得細小等軸β-Ti晶粒，并具有很高的化學成分均勻性，成形件兼具高抗拉強度（867±8 MPa）和延伸率（14.9±1.9%），如圖1所示。
展開 生產制造 | NCSIMUL助力航空制造業蒙皮安全加工
在航空制造業，蒙皮作為飛機的關鍵氣動結構，如同飛機的“肌膚”，不僅塑造其外形，更直接關系到飛行安全與性能。隨著復合材料在蒙皮制造中的廣泛應用，飛機整體減重目標得以有效推進，然而，隨之而來的高精度加工挑戰亦使生產管理者面臨嚴峻壓力：
? 成本高昂：復合材料本身價格昂貴，加之蒙皮尺寸龐大，單件原材料成本即構成顯著負擔。加工過程中的任何失誤導致報廢，都將帶來巨大的經濟損失。
? 風險嚴峻：用于航空蒙皮加工的大型數控機床結構復雜、附件眾多、造價昂貴。一旦因程序或工藝失誤發生機床碰撞，輕則損毀刀具、夾具及工件，重則導致機床核心部件嚴重損壞，后果不堪設想。
? 平衡之難：如何在確保每塊蒙皮加工質量完美無瑕的同時，杜絕安全事故發生并提升生產效率？這已成為航空制造企業亟待解決的復雜命題。
01
NCSIMUL在蒙皮加工仿真中的應用
海克斯康NCSIMUL為制造企業提供數控加工仿真、優化、后處理一體化解決方案，其專注于機床加工的安全性，并在確保安全的基礎上，提供程序優化及后置處理等一系列高效、實用的解決方案。面對航空制造業的種種痛點，NCSIMUL憑借其卓越和高效的性能，成為航空蒙皮加工領域的“安全衛士”與“增效專家”。
# 構建高精度“數字孿生”加工環境
NCSIMUL的核心優勢在于其構建高度逼真虛擬加工環境的能力：
?精準構建虛擬數控機床（精確到每一個軸、附件、防護門） ；
?無縫導入蒙皮的CAD模型和CAM生成的加工程序 ；
?建立與實際完全一致的虛擬刀具庫（包括尺寸、形狀、夾持）；
?設定毛坯、夾具位置，還原冷卻液等客觀條件。
展開 當國際巨頭進入增材制造領域時，國內航空制造企業將何去何從？
世界三大增材制造專業展覽會之一的TCT亞洲展——亞洲3D打印、增材制造展覽會將于2019年2月21日在上海新國際博覽中心拉開序幕，其中涉及金屬增材制造技術的企業創紀錄地達到了115家，其中包括了GE的增材制造的子公司GE Additive、GKN公司、歐瑞康、通快、DMG MORI等航空加工制造的企業。
對于國內航空制造企業而言，TCT亞洲展能夠一站式幫助獲取增材制造技術迭代情況；了解GKN、歐瑞康等國際航空制造供應鏈企業如何迎接增材制造的挑戰，以及如何應對增材及整個數字化制造對航空制造、維修的變革。
讓我們盤點一下明年TCT亞洲展對航空行業有哪些不容錯過的部分。
2018 年TCT亞洲展現場
下一代金屬增材制造設備登場
目前國內航空領域裝機量較多的金屬3D打印設備，以德國的EOS M280以及英國RenishawAM250為多，是兩家公司在2011年先后推出的基于激光熔融技術開發的增材制造設備。
C919大型客機應急門導向槽零件
而明年亮相的最大革命性技術，非全球增材制造的最大獨角獸——Desktop Metal在亞洲的首次出展，該公司目前估值為10億美金，投資者包括Google、通用汽車。Desktop Metal采用的技術叫做結合金屬沉積（BMD），與使用激光器進行打印的SLM技術不同，其是通過擠出液滴再層層堆積的方式構建3D實體的，這一技術更接近于傳統的MIM金屬注射成型技術。由于不會使用粉末進行燒結，其打印價格約為SLM技術的十分之一，而目前推出的Production系列的生產速度會是現有技術的100倍。
展開 包括GE與GKN的115家金屬3D打印關聯企業參展，國內航空制造業洞悉全球增材制造技術的必去展會
世界三大增材制造專業展覽會*之一的TCT亞洲展——亞洲3D打印、增材制造展覽會將于2019年2月21日在上海新國際博覽中心拉開序幕，其中涉及金屬增材制造技術的企業創紀錄地達到了115家，其中包括了GE的增材制造的子公司GE Additive、GKN公司、歐瑞康、通快、DMG MORI等航空加工制造的企業。
對于國內航空制造企業而言，TCT亞洲展能夠一站式幫助獲取增材制造技術迭代情況；了解GKN、歐瑞康等國際航空制造供應鏈企業如何迎接增材制造的挑戰，以及如何應對增材及整個數字化制造對航空制造、維修的變革。
讓我們盤點一下明年TCT亞洲展對航空行業有哪些不容錯過的部分。
01
2018 年TCT亞洲展現場
· 下一代金屬增材制造設備登場 ·
目前國內航空領域裝機量較多的金屬3D打印設備，以德國的EOS M280以及英國RenishawAM250為多，是兩家公司在2011年先后推出的基于激光熔融技術開發的增材制造設備。
02
C919大型客機應急門導向槽零件
而明年亮相的最大革命性技術，非全球增材制造的最大獨角獸——Desktop Metal在亞洲的首次出展，該公司目前估值為10億美金，投資者包括Google、通用汽車。
展開 航空航天制造的數字化未來（免費領資料）
新興數字化技術力爭改善航空航天與國防設計和制造系統，從而實現迅速、高產的交付。
航空航天制造的數字化未來將由幾項關鍵的顛覆性創新和技術打造。
此白皮書重點審視這些因素以及如何將當前航空航天與國防制造運營轉化為經得起未來考驗的工廠。下載白皮書了解更多信息。
點擊鏈接 領取資料
http://t8iw4ulf0hpixn8k.mikecrm.com/JH9pbs7
聯通航空航天設計與制造
航空航天與國防領域的創新將徹底改變我們生活和旅行的方式。在數字化生態系統中聯通航空航天設計與制造，對于建造經得起未來考驗的工廠而言至關重要。
為使設計與制造互聯的優勢最大化，必須在整個過程中運行數字線程，而數字線程提供了萬事萬物均存在其中的同一生態系統。其中包括從基于模型的系統工程到項目規劃、產品設計和工程、驗證管理、供應商管理、智能制造和產品支持（維護、維修和大修）這整個過程。
航空航天制造趨勢
根據航空航天制造趨勢，編織數字線程以及時、經濟且可持續發展的方式顛覆制造，此舉至關重要。能夠聯通人員、系統和數據的數字化生態系統必不可少。這種聯通性正是智能工程得以推動、而不只是跟上行業發展的原因所在。
影響航空航天數字化制造的重要趨勢和發展包括人工智能、自動化、仿真、大數據、物聯網 (IoT)、增強現實、增材制造、云、水平/垂直軟件集成。所有這些技術都正在引入現有航空航天與國防項目，或者已經在項目中幫助開發那些能夠改變我們未來生活方式的新功能。
飛機制造過程的數字化
在如今這樣前所未有的創新和變革年代，系統需要針對設計變更提高速度、效率且易于定制。為了滿足不斷增長的開發需求，必須探索數字化技術以確保從初始設計階段到批量生產這整個流程盡可能無縫。
飛機制造過程的數字化正在徹底改變航空航天與國防行業的方方面面。
展開 激光焊接技術在航空制造中的應用
隨著長壽命、高可靠性、低成本、高性能的設計及制造要求，越來越多的新型高性能材料、復雜結構在飛機及航空發動機設計中被廣泛應用，如整體壁板、整體葉盤/葉環、空心葉片、單晶/定向凝固葉片、粉末合金及復合材料構件等。新型高性能材料、復雜結構的擴大使用，在提高裝備性能的同時，也對包括焊接技術在內的航空制造及修理技術提出了更高的要求。
激光焊接具有能量密度高、熱輸入量低、結構變形小、無需真空環境、高質量、高精度、高效率等技術優勢，在各類金屬材料熔化焊接方法中獨占鰲頭；結合工業機器人、視覺傳感跟蹤系統、自動送絲（送粉）系統（見圖1），易于實現集成化、自動化、柔性化、批量化制造，在全球制造產業中占據越來越高的地位。近年來，隨著高功率激光器的不斷發展，激光束流品質的不斷提高，激光焊接技術實現了由傳導焊向深熔焊的根本性轉變，應用范圍進一步擴大，在航空制造及修理中重要性也不斷提高。
圖1?搭載機器人的激光填絲焊接系統
1. 激光焊接在飛機制造及修理中的應用
（1）激光焊接在飛機制造中的應用 在飛機制造領域中，激光焊接技術主要應用于飛機大蒙皮的拼接以及蒙皮與長桁的焊接，機身附件的裝配中也大量使用了激光束焊接技術，如腹鰭和襟翼的翼盒。近年來，激光焊接技術也多用于薄壁零件制造，如進氣道、波紋管等。
早在20世紀70年代初，美國已利用15kW的CO2激光器針對飛機制造業中的各種材料、零部件，進行了焊接試驗及評估工藝的標準化。美國愛迪生焊接研究所與海軍焊接中心聯合開展了戰機裝備激光焊接技術研究。意大利于20世紀70年代末從美國引進了15kW的CO2 激光器，隨后歐盟對航空發動機中的各種容器及輕量級結構立項，開展了長達8年的激光焊接應用研究，材料涉及鈦合金、鎳基、鐵基高溫合金等。
展開 
航空制造業中的電子束焊接
在我國，電子束焊接技術已廣泛應用于汽車工業、齒輪加工業、精密儀器及電子儀表制造業、電工電能領域和航空航天領域的制造及維修業。我國重型汽車集團在“七五”期間，采用電子束焊接方法成功實現了奧地利引進項目的板材沖壓貨車橋殼的生產。在中國南方航空動力機械公司，許多航空發動機關鍵零部件和民品生產都使用了電子束焊接技術。
目前全世界已有幾千臺設備在核工業、航空宇航工業、精密加工業及重型機械等工業部門應用。在電子束焊接設備的研制開發上具有實力的國家及公司有：德國的PTR精密技術有限公司、英國的劍橋真空工程有限公司及英國接研究所( TWI) 、法國的TECH2META 公司以及烏克蘭的巴頓電焊研究所等。上述幾家公司及研究所的電子束焊接設備在國際上都有較高的知名度，所研發的電子束焊機各有其適用性及特點。其中烏克蘭巴頓研究所生產的中高壓電子束焊機，技術成熟，性能穩定，在前蘇聯的航空宇航焊接試驗中得到了成功的實踐應用。
電子束焊接技術可以高效獲得高質量、大深寬比的焊縫，在航空航天等領域發揮著不可替代的作用，是宇宙空間焊接的唯一可行的焊接方法。經歷50年的發展，其應用領域已經從最初的“高精尖”行業逐步擴展到民用領域，在工業生產中發揮著重要的作用。
展開 航空發動機制造為什么這么難？
航空發動機制造為什么這么難？
航空發動機的原理如此簡潔，吸氣-壓縮-混合點燃-噴出，小學生都能懂。可是為什么實際研發和生產的時候如此的困難，世界上只有美國英國俄羅斯做得出靠譜的航空發動機，這里的難點在哪里，是材料？內部管子設計？還是什么原因？
首先確實限制發動機生產的主要因素在于生產過程而不是理論研究。更完備的理論研究卻能提高航發的效率，二者都是相輔相承，航發的工作原理確實就是一個熱力學過程，但是這一個過程中有上百個其他過程，需要大國之力幾十年的的數據積累，設計實驗找數據這就是一個無盡艱巨的任務了。然而航空發動機被譽為工業皇冠卻不是自己吹出來的。
挑最極端的部件說，限制航發批量生產的主要原因在制造工藝和整體工業大環境。熱力學流程圖畫一畫，再加些理想條件算個數，看上去不是很難，一看高壓渦輪那兒的溫度2500K, 乍一看也就那樣，比天體物理動不動幾億上兆的能量差遠了。但是這是材料科學多年來最頭疼的問題，高壓渦輪，幾個瓷碗大的部件大約占發動機制造成本的百分之二十，工作溫度超過了任意，任意材料的熔點。為什么它厲害？為了保證材料溫度低于熔點，高壓渦輪葉片必須處在一個動態平衡中，就是導入熱量與導出熱量的大小和方向都有嚴格要求，其材料是少數國家有量產能力的鎳基超合金，晶胞已經很復雜，為了控制導熱方向，航發公司需要將整個結構制成單晶體，方向一致。制成一塊規則形狀的已經無比復雜，但為了控制溫度還不夠，一般渦輪葉片就做模具做出樣子就好，但航發高壓渦輪的結構是空心的，復雜的曲面上布滿散熱孔，才能讓其在浸沒在超高溫流體的工作狀態下不至于融化。外表面還要仰仗陶瓷復合材料涂層絕熱。
通俗類比一下就是，這兒有一塊冰，得讓它在高壓水蒸氣中運行幾千小時。
展開 航空航天領域的增材制造（3D打印）仿真
在這里，對航空航天領域的某精密零部件的增材制造（3D打印）過程，進行仿真模擬，描述其在制造完成前后的變形情況。
首先，對模型劃分網格。如下，分別是初始模型及劃分后得到的笛卡爾網格。網格尺寸均為1.25mm。
由于增材制造的過程，物質的沉積是一個逐漸累加的，所以需要將網格沿著激光路徑進行逐層分離。
隨后設置相應的材料參數及激光功率速度等等，提交Marc求解器進行求解計算。得到制造完成，冷卻后的模型，與原CAD/CAM模型的變形對比。
仿真動畫，如下圖所示。
歡迎交流。
航空發動機寬弦空心風扇葉片制造研究綜述
關 鍵 詞：空心風扇葉片；擴散焊接；超塑性成形；結構設計；成形工藝；力學性能
風扇葉片葉身長、葉弦寬、扭角大、形狀復雜，葉片較薄利于滿足高效率/低質量要求，而葉片較厚利于滿足高強度/高穩定性要求，這種矛盾的要求導致了復雜的掠型結構設計，進而對風扇葉片制造技術提出更高要求。現代軍用及民用航空領域飛行環境日益復雜，不僅要最大程度上 的實現風扇葉片輕量化、可設計，同時也應達到更高的強度和疲勞壽命。寬弦風扇葉片已經成為現役和在研大涵道比渦扇發動機的關鍵技術，探索先進的制造技術是提升風扇葉片質量的重要途徑。
目前航空發動機風扇葉片主要包含兩類材料 -鈦合金、復合材料，兩類結構-實心、空心結構，各家國際航空公司圍繞鈦合金以及復合材料風扇葉片不斷開展研究與探索。鈦合金密度小、比強度高、耐高溫，具備良好的耐蝕性和可焊性，憑借其優秀的綜合性能成為航空發動機復雜構件的主選材料。
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