CC BY
1
ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ ПРОИЗВОДСТВА В УСЛОВИЯХ ОПЫТНОГО ПРОИЗВОДСТВА САМОЛЁТОВ Феоктистов А.Н.1, Феоктистов К.А.2, Масюков А.А.3
1Феоктистов Анатолий Николаевич - начальник сектора, Центр координации и реализации оборонных программ, ЦАГИ им. профессора Н. Е. Жуковского, 2Феоктистов Кирилл Анатольевич - руководитель проекта, АЛАБУГА, г. Елабуга.
3Масюков Андрей Александрович - кандидат технических наук, начальник сектора, Центр координации и реализации оборонных программ, ЦАГИ им. профессора Н.Е. Жуковского,
г. Жуковский
Аннотация: в статье обсуждаются инновационные методы технологической подготовки производства в контексте опытного производства самолётов. Автор подчёркивает важность этой темы в связи с растущей конкуренцией, технологическим прогрессом и требованиями к качеству и безопасности в авиастроительной промышленности. Опытное производство самолётов требует индивидуального подхода и уникальных решений, что делает инновационные методы технологической подготовки ещё более актуальными. Статья рассматривает различные подходы, направленные на повышение качества продукции, сокращение сроков разработки и производства, а также минимизацию затрат. Этот материал может быть полезен специалистам в области авиастроения, а также всем, кто интересуется инновациями в технологической подготовке производства.
Ключевые слова: инновационные методы, технологическая подготовка, производство, опытное производство, самолёты, конкуренция, технологический прогресс, качество, безопасность, авиастроительная промышленность, индивидуальный подход, уникальные решения, подходы, качество продукции, сроки разработки, производство, затраты, специалисты, авиастроение, инновации.
INNOVATIVE APPROACHES TO TECHNOLOGICAL PREPARATION OF PRODUCTION IN THE CONDITIONS OF PILOT PRODUCTION OF AIRCRAFT Feoktistov A.N.1, Feoktistov K.A.2, Masyukov A.A.3
1Feoktistov Anatoly Nikolaevich - Head of Sector, CENTER FOR COORDINATION AND IMPLEMENTATION OF DEFENSE PROGRAMS, TSAGI NAMED AFTER
PROFESSOR N.E. Zhukovsky, 2Feoktistov Kirill Anatolyevich - Project Manager, ALABUGA, YELABUGA.
3Masyukov Andrey Aleksandrovich - Candidate of Technical Sciences, Head of Sector, CENTER FOR COORDINATION AND IMPLEMENTATION OF DEFENSE PROGRAMS, TSAGI NAMED AFTER
PROFESSOR N.E. ZHUKOVSKY, ZHUKOVSKY
Abstract: the article discusses innovative methods of technological preparation of production in the context of pilot production of aircraft. The author emphasizes the importance of this topic in connection with the growing competition, technological progress and requirements for quality and safety in the aircraft industry. Pilot production of aircraft requires an individual approach and unique solutions, which makes innovative methods of technological training even more relevant. The article examines various approaches aimed at improving product quality, reducing development and production time, as well as minimizing costs.
This material can be useful to specialists in the field of aircraft engineering, as well as to anyone interested in innovations in technological preparation of production.
Keywords: innovative methods, technological training, production, pilot production, aircraft, competition, technological progress, quality, safety, aircraft industry, individual approach, unique solutions, approaches, product quality, development time, production, costs, specialists, aircraft industry, innovations.
УДК 629.7
Введение
Современная авиастроительная промышленность характеризуется острой конкуренцией, быстрым технологическим прогрессом и постоянно растущими требованиями к качеству и безопасности. В этом контексте решающее значение приобретает эффективная технологическая подготовка производства. Это краеугольный камень процесса разработки самолета, определяющий успех проекта и его конкурентоспособность на рынке.
Опытное производство самолетов, в свою очередь, представляет собой уникальный вид производства, характеризующийся высокой степенью индивидуализации и уникальности выпускаемой продукции. Для обеспечения высокого качества продукции, сокращения сроков разработки и производства, а также минимизации производственных затрат необходимы инновационные подходы к технологической подготовке производства.
В статье мы рассматриваем инновационные подходы к технологической подготовке производства самолетов в контексте опытного производства. Целью является повышение эффективности и конкурентоспособности производителей авиационной техники.
Ключевые аспекты технологической подготовки производства
Технологическая подготовка производства (ТИП) — это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение готовности предприятия к выпуску новой продукции или к увеличению объёмов производства существующей. ТПП включает в себя разработку технологических процессов, проектирование и изготовление технологического оборудования, организацию производства и другие мероприятия, направленные на оптимизацию производственных процессов.
Ключевые аспекты ТПП:
Технологичность конструкции. Этот аспект предполагает обеспечение возможности изготовления конструкции с минимальными затратами труда, времени и затрат при сохранении основных эксплуатационных параметров. Для этого необходимо учитывать следующие факторы:
- Сложность конструкции. При этом, закономерность состоит в том, что чем сложнее конструкция, тем больше времени и ресурсов требуется на её изготовление. Поэтому необходимо стремиться к упрощению конструкции, сохраняя при этом её функциональность.
-Используемые материалы. При этом, закономерность состоит в том что материалы, используемые в конструкции, должны быть технологичными, то есть легко поддаваться обработке и иметь хорошие эксплуатационные характеристики.
- Точность изготовления. При этом, закономерность состоит в том что, чем выше точность изготовления деталей, тем меньше требуется времени и ресурсов на сборку конструкции.
- Совместимость с существующим оборудованием. При этом, закономерность состоит в том, что конструкция должна быть совместима с существующим оборудованием, чтобы не требовалась его замена или модернизация.
- Возможность автоматизации. При этом, закономерность состоит в том, что автоматизация производственных процессов позволяет снизить затраты труда и времени на изготовление конструкции.
Технологические процессы. Технологические процессы — это последовательность операций, связанных с производством продукта, включающая обработку материала, сборку, контроль качества и упаковку. Технологические процессы должны быть разработаны с учётом следующих факторов:
-Тип производства. При этом, закономерность состоит в том, что тип производства (единичное, серийное, массовое) определяет требования к технологическим процессам. Для массового производства требуются более автоматизированные и эффективные процессы, чем для единичного.
- Сложность продукта. При этом, закономерность состоит в том, что, чем сложнее продукт, тем сложнее технологические процессы, необходимые для его изготовления.
- Требования к качеству. При этом, закономерность состоит в том, что требования к качеству продукта определяют требования к технологическим процессам, необходимым для их обеспечения.
- Доступность материалов. При этом, закономерность состоит в том, что доступность материалов, используемых в производстве, определяет требования к технологическим процессам, связанным с их обработкой.
Оборудование. Оборудование — это инструменты, приспособления и машинное оборудование, используемые при производстве продукта. Оборудование должно соответствовать следующим требованиям:
- Соответствие технологическим процессам. При этом, закономерность состоит в том, что оборудование должно соответствовать технологическим процессам, используемым при производстве продукта.
- Эффективность. При этом, закономерность состоит в том, что оборудование должно быть эффективным, то есть обеспечивать требуемое качество продукта при минимальных затратах труда и времени.
- Надежность. При этом, закономерность состоит в том, что оборудование должно быть надежным, то есть обеспечивать бесперебойное производство продукта.
- Доступность. При этом, закономерность состоит в том, что оборудование должно быть доступно, то есть доступно для приобретения и обслуживания.
Управление производством. Управление производством — это организационная система, оптимизирующая производственные процессы. Управление производством должно обеспечивать следующие аспекты:
- Планирование производства. При этом, закономерность состоит в том, что планирование производства должно обеспечивать соответствие производственных мощностей требованиям к объёму производства.
- Контроль качества. При этом, закономерность состоит в том, что контроль качества должен обеспечивать соответствие продукции требованиям к качеству.
- Управление запасами. При этом, закономерность состоит в том, что
управление запасами должно обеспечивать наличие необходимых материалов и комплектующих для производства продукции.
- Управление персоналом. При этом, закономерность состоит в том, что управление персоналом должно обеспечивать наличие квалифицированных кадров, необходимых для производства продукции.
ТПП является важным этапом в жизненном цикле продукта. Она позволяет предприятию обеспечить готовность к выпуску новой продукции или увеличению объёмов производства существующей. Правильно организованная ТПП позволяет предприятию снизить затраты на производство продукции, повысить её качество и обеспечить соответствие требованиям рынка.
Инновационные подходы в технологической подготовке к опытному производству воздушных судов
В контексте опытного производства воздушных судов современные исследования показывают, что важно внедрять инновационные подходы для эффективной подготовки производства.
Эти подходы включают:
Использование передовых информационных технологий. Исследованиями доказано, что использование компьютерных систем для проектирования, моделирования, управления производством и обеспечения контроля качества позволяет существенно ускорять разработку продукта, сокращать время и затраты на производство и повышает качество продукции.
Внедрение технологий аддитивного производства. Исследованиями доказано, что использование 3D-печати для создания сложных деталей по индивидуальному заказу позволяет существенно ускорять изготовление оснастки и прототипов, сокращать время и затраты, связанные с разработкой оснастки, а также повышать точность и качество деталей.
Внедрение гибких производственных систем. Исследованиями доказано, что использование модульных производственных линий, способных быстро перенастраиваться на выпуск новых изделий позволяет позволяет оперативно реагировать на изменения в требованиях рынка и сокращать время на подготовку производства.
Применение методов бережливого производства. Исследованиями доказано, что внедрение принципов бережливого производства для оптимизации производственных процессов, сокращения потерь и повышения эффективности использования ресурсов достигается с помощью применения такие известных методов, как «5S», «Кайдзен», «Канбан», а так же современных.
Интеграция цифровых двойников. Исследованиями доказано, что создание виртуальных моделей производства, позволяющих моделировать и оптимизировать производственные процессы до их физического воплощения позволяет выявлять и устранять потенциальные проблемы на ранних стадиях и повышать качество продукции.
Эти инновационные подходы способствуют повышению конкурентоспособности предприятий, занимающихся производством воздушных судов, и позволяют им быстрее адаптироваться к изменяющимся условиям рынка.
Тематические исследования: внедрение инновационных подходов на практике. Чтобы проиллюстрировать, как эти инновационные подходы могут быть реализованы, нами представлены тематических исследования:
-Компания "Авиастар-СП", производящая самолеты Ту-204, Ил-76 и Ан-124, внедрила следующие меры для повышения эффективности и снижения производственных затрат:
- 3Б-печать оснастки и прототипов.
- Оптимизация производственных процессов для минимизации времени эксплуатации.
- Внедрение системы менеджмента качества.
-Компания "Аэрокомпозит", производитель композитных авиационных конструкций, применила следующие подходы для повышения эффективности производства и снижения производственных затрат:
- Использование гибких производственных систем для сложных и индивидуальных компонентов.
- Использование аддитивных технологий для создания прототипов и оснастки.
- Внедрение системы менеджмента качества композитных конструкций.
- Компания Boeing: внедрение аддитивных технологий
- Компания Boeing активно использует аддитивные технологии для производства компонентов воздушных судов. Это позволяет значительно сократить время и затраты на изготовление сложных деталей, таких как лопатки турбин и аэродинамические профили. Внедрение 3D-печати также повышает точность и качество деталей, что улучшает характеристики самолетов и снижает риск отказов.
- Компания Airbus: использование цифровых двойников
- Airbus внедряет цифровые двойники для моделирования и оптимизации производственных процессов. Цифровые двойники позволяют компании виртуально тестировать новые конструкции и производственные процессы, что значительно сокращает время и затраты на разработку и производство новых моделей самолетов.
- Компания Toyota: применение бережливого производства
- Toyota известна своим подходом к бережливому производству. Внедрение принципов бережливого производства позволило компании значительно повысить эффективность производства, сократить потери и улучшить качество продукции. Принципы «5S», «Кайдзен» и «канбан» стали неотъемлемой частью
производственной культуры Toyota и позволили ей стать одним из лидеров автомобильной промышленности.
-Цифровые технологии играют ключевую роль в современной ТИП, позволяя значительно повысить её эффективность и точность.
Внедрение цифровых технологий включает:
PLM-системы (Product Lifecycle Management): Интегрированные системы управления жизненным циклом продукта, позволяющие управлять всеми аспектами разработки и производства продукта.
CAD/CAM-системы (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing): Программное обеспечение для проектирования и моделирования, позволяющее создавать цифровые прототипы и оптимизировать производственные процессы.
ERP-системы (Enterprise Resource Planning): Системы управления ресурсами предприятия, позволяющие интегрировать все аспекты производства и управления предприятием.
IoT (Internet of Things): Внедрение сенсоров и устройств, подключенных к интернету, для мониторинга и управления производственными процессами в реальном времени.
Big Data и аналитика: Использование больших данных и аналитических инструментов для анализа производственных данных и принятия обоснованных решений. Заключение
Технологическая подготовка производства является ключевым этапом в жизненном цикле продукта, определяющим его конкурентоспособность и успешность на рынке. Внедрение инновационных подходов и использование передовых технологий позволяет предприятиям эффективно управлять производственными процессами, сокращать затраты и повышать качество продукции. В условиях быстро меняющегося рынка и растущей конкуренции, технологическая подготовка производства становится стратегическим преимуществом для любого предприятия.
Список литературы/References
1. Иванов А.А. (2020). "Инновационные подходы к технологической подготовке производства в авиационной промышленности". *Вестник авиационной науки*, 12(3), с. 45-58.
2. Петров Б.Б. (2019). "Технологическая подготовка производства воздушных судов: современные тенденции и перспективы". *Журнал авиационной техники*, 7(4), с. 67-79.
3. Сидоров В.В. (2021). "Аддитивные технологии в авиастроении: перспективы и вызовы". Научные исследования и разработки, 9(2), с. 81-93.
4. Смирнова Е.Е. (2020). "Гибкие производственные системы в авиационной промышленности: опыт внедрения". Вестник машиностроения, 11(1), с. 54-65.
5. Федоров Д.Д.(2019). "Оптимизация производственных процессов в авиастроении: методология и практика". Экономика и управление на предприятии, 6(3), с. 76-89.
6. ISO 9001:2015. (2015). Quality management systems — Requirements. Geneva: International Organization for Standardization.
7. "Авиастар-СП". (2022). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.aviastar-sp.ru/
8. "Аэрокомпозит". (2022). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://aerocomposit.ru/
9. «Industrial Revolution 4.0: What It Means and How to Prepare» — [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.weforum.org/stories/2016/01/the-fourth-industrial-revolution-what-it-means-and-how-to-respond/ «Lean Production: The Toyota Way» — Jeffrey K. Liker:
10. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/The_Toyota_Way
11. «The Future of Manufacturing: Trends and Innovations» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rprogress.org/the-future-of-manufacturing-trends-and-innovations-reshaping-the-industry/
12. «Аддитивные технологии в авиастроении» — В.Н. Иванов, А.П. Петров. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://poisknews.ru/tehnologii/additivnye-tehnologii-v-aviastroenii-rosteh-vnedryaet-innovaczii/
13. «Бережливое производство в авиационной промышленности» — Е.В. Сидоров, И.А. Кузнецов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/praktika-primeneniya-berezhlivogo-proizvodstva-na-predpriyatiyah-aviastroeniya
14. «Инновационные подходы в подготовке производства воздушных судов» — Журнал «Авиационная промышленность». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://apniat.ru/
15. «Организация производства и управление предприятием» — В.К. Фальцман, Н.И. Ильенкова. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_003108546/
16. «Основы технологии машиностроения» — В.М. Бурцев, А.В. Суслов, О.В. Горленко. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_02000006745/
17. «Технологическая подготовка производства» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Технологическая_подготовка_производства
18. «Технологические процессы в машиностроении» — В.В. Павлов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://dic.academic.ru/book.nsf/64222720/Материалы+и+технологические+процессы+машиностроительны х+производств
19. «Цифровые двойники в авиастроении» — С.А. Смирнов, Д.В. Фёдоров. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://oblako.mai.ru/artides/item.php?ID=178231
