Автореферат (Автоматизация документирования процесса формирования отсека магистрального самолета)

На правах рукописиУДК: 004.91, 629.7Бодрышев Антон ВалерьевичАВТОМАТИЗАЦИЯ ДОКУМЕНТИРОВАНИЯПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ОТСЕКАМАГИСТРАЛЬНОГО САМОЛЕТАСпециальность 05.13.12«Системы автоматизации проектирования»(авиационная и ракетно-космическая техника)АВТОРЕФЕРАТдиссертациина соискание ученой степени кандидата технических наукМосква – 2012-2Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Московский авиационный институт(национальный исследовательский университет) на кафедре 904 «Инженернаяграфика».Научный руководитель:доктор технических наук, профессор, Куприков Михаил Юрьевич.Официальные оппоненты:Агульник Алексей Борисович, доктор технических наук, профессор,ФГБОУВПОМосковскийавиационныйинститут(национальныйисследовательский университет), заведующий кафедрой 201 «Теория воздушнореактивных двигателей».Никитин Андрей Алексеевич, кандидат технических наук, ЗАО «ГРИНАТОМ»,начальник управления информационной поддержки жизненных циклов.Ведущая организация ЗАО «Гражданские самолеты Сухого».Защита состоится « 30 » мая 2012 г.

в 15:00на заседании диссертационного совета Д 212.125.13, ФГБОУ ВПО Московского авиационного института (национального исследовательского университета), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4, главный административный корпус, зал заседания ученого совета.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Московскогоавиационного института (национального исследовательского университета).Автореферат разослан ___ апреля 2012 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 212.125.13к.т.н., профессорЛ.В. Маркин-3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность проблемы.

В связи с расширением производствавоздушных судов (ВС) в Российской Федерации встает задача модернизациипроцесса документооборота, который в основном объеме стал электронным(Программы RRJ-95, МС-21). Безбумажный документооборот реализован науровне хранения документов, а добавление новых материалов происходитпосредством ручного ввода данных. Формирование пакетов документов дляпотенциальных эксплуатантов ВС требует больших временных затрат,поскольку каждый раз приходится обрабатывать значительные объемыданных, на основе которых требуется синтезировать электронный макетпассажирского отсека магистрального самолета, состоящий из линейнойкомпоновки и комплекта документов с последующей проверкой результатовпроектирования на технологичность.

Автоматизация данного процессапозволит предоставлять документацию конечным потребителям в болеесжатые сроки.С конца 50-х годов XX века по настоящее время в гражданскойавиации появилось множество самолетов с большой пассажироемкостью:А310/А330/А340/А380, ИЛ-86, L-1011, DC-10, В747/777, Ил-96-300/400 и т. п.Обычно каждая модификация ВС выпускается сериями, которые, в своюочередь, насчитывают от нескольких сотен до нескольких тысяч бортов.Конечной компании-эксплуатанту передается от нескольких единиц донескольких десятков ВС, при этом в каждом самолете может быть реализованасвоя уникальная компоновочная схема пассажирского отсека (котораявыбирается из десятков ранее разработанных) с целью максимальногоповышения эффективности использования ВС на конкретном маршруте.Для предоставления на первом этапе разработки одного илинескольких вариантов компоновочных схем пассажирского отсека компанииразработчику требуется вести очень большой объем разнороднойдокументации, содержащей весь перечень информации о компонуемыхобъектах и о возможном месте их размещения.

На этапе принятия решения поконкретной компоновке данная особенность цикла документированияостанавливает работу департамента инженерной поддержки заказчика на срокот одного до трех рабочих дней, крайне задерживает производственный циклпроектирования ВС, особенно в случае необходимости параллельной работынад несколькими проектами, что является препятствием на пути решениядальнейших задач.Выбор темы исследования обусловлен явной необходимостьюразработки автоматизированного комплекса анализа и сравнениякомпоновочных решений по эксплуатационно-технологическим параметрам сцелью первоначального синтеза компоновочного решения на основе ранеевведенных исходных данных компонуемых объектов и заданногопространства, без его детальной проработки в системах СГМ.Изучение производственных этапов современного авиационногомашиностроения в области проектирования пассажирских отсеков-4магистральных самолетов убеждает в актуальности внедрения методов оценкии сравнения компоновочных решений по эксплуатационно-технологическойсоставляющей компоновки.Специфические проблемы компоновки пространства летательногоаппарата (ЛА) были рассмотрены в целом ряде работ: В.

В. Мальчевского,С. М. Егера, М. Ю. Куприкова, В. Н. Гаврилова, Р. Г. Варламова. С точкизрения задач общего машиностроения следует отметить работы С. Я. Егорова,а также фундаментальные исследования, проведенные В. Л. Рвачевым иЮ. Г.

Стояном.Так же были рассмотрены аспекты проектирования системавтоматизированного документирования, изученные в работах Богаченко Н.Ф,Круковского М.Ю., исследования которых были построены на основеметодически обеспеченной дисциплины «Теории автоматов».На основании анализа работ можно сделать вывод о том, что прирешении задач по проектированию пассажирских отсеков самолета учетувремени, затрачиваемого на составление технической документации,уделяется недостаточное внимание.

При реализации новых программпроизводства самолетов (RRJ-95, МС-21, Ту-204 и пр.) данные вопросыприобретают еще более важное значение.Цель работы — разработка научно-методического обеспеченияавтоматизированного учета номенклатуры компонуемых объектов ипредоставление детальных отчетов на ранних этапах предпродажнойподготовки ВС в рамках работы над пассажирским отсеком МС дляуменьшения временных затрат на заданном этапе проектирования.Поставленная цель диссертационной работы достигнута на основерешения следующих задач:1. Анализа этапов формирования информационных систем,отвечающих за предоставление документации в электронном виде.2.Анализа эксплуатационно-технологических факторов, влияющихна выбор элементов в компонуемом решении, с целью выбора их значений погеометрическим и эксплуатационным параметрам.3.

Разработки и внедрения алгоритмов автоматизированного выбораэлементов отсека по принципу эксплуатационной технологичности.4. Разработки программного комплекса для анализа и сравнениякомпоновочных решений по эксплуатационно-технологическим параметрам сцелью первоначального синтеза компоновочного решения на основе ранеевведенных исходных данных выбираемых объектов и заданного пространства,без детальной проработки его в системах СГМ.5. Разработка проектных рекомендаций по использованиюсозданного комплексного метода и применению программного комплекса прирешении задач описания семантического облика пассажирского отсека МС.Методика исследования.

Объектом исследования являетсягабаритно-параметрическая модель пассажирского отсека магистральногосамолета. Предметом исследования является методика использованиякомплекса методов последовательного выбора элементов с учетом-5эксплуатационно-технологических параметров и анализа получаемойноменклатуры элементов отсека. Математическая задача отысканиярациональныхзначенийпараметровпоставленакакзадачамногокритериальной дискретной оптимизации.Научная новизна заключается в разработке комплексного методавыбора номенклатуры элементов по критерию эксплуатационнойтехнологичности с последующим представлением полученной информации обоблике пассажирского отсека МС в семантическом виде.В ходе работы были получены следующие результаты:— Разработан автоматизированный подход к решению задачи синтезаноменклатуры и спецификаций используемых элементов с учетомэксплуатационно-технологических параметров без необходимости детальнойпроработки в СГМ.— Предложен метод подбора компонуемых объектов МС сприменением метода прямого подбора и экспертного метода с расчетомкоэффициента эксплуатационной технологичности, а также функциональнойжелательности Харингтона.— Разработаны автоматизированные системы управления процессамиформирования документации пассажирского отсека МС: комплекс программАКОГс, ФОРМа, «Спецификация».Практическая ценность.

Предложенные в диссертационной работеметоды оценки компоновочного решения и выбора элементов пассажирскогосалона самолета могут быть использованы при формировании спецификаций иподборе элементов для других отсеков ЛА. Данный метод приемлем приразработкесопровождающейдокументациивразличныхмашиностроительных отраслях. В качестве примера в работе приведенаструктура и алгоритм автоматизированного программного обеспечения«Спецификация», внедренного при проектировании и эксплуатации самолетаSSJ-100, и его модификаций.Результаты работы могут быть использованы в НИИ и ОКБавиационной промышленности при разработке комплексных системавтоматизированного документооборота и при подготовке специалистов поведению предпродажной подготовки ВС.Достоверность автоматизированного программного обеспечения«Спецификация» была апробирована в рамках программы RRJ-95 (SSJ-100).Реализуемый программный комплекс «Спецификация» использовался прианализе конфигураций самолетов следующих заказчиков: упрощенная (AFLLite AF) и полная (AW) конфигурации а/к «Аэрофлот», а/к Phongsavanh (AN),упрощенная (AV) конфигурация а/к Sky Aviation, а/к «Армавиа» (АВ), а/к«Газпромавия» и а/к «Якутия» (АС).Использование данного комплекса программных средств позволяетсократить время, затраченное на формирование спецификаций сравненияноменклатуры компоновочных решений, в среднем на 37%, а так же сократитьвремя принятия первого решения на этапе формирования макетапассажирского отсека магистрального самолета на 28%.-6Внедрение результатов работы.