Введение

Данная публикация является продолжением статьи Федорова И.А. "Реинжиниринг процесса нивелировки. Первый этап", в которой рассматриваются следующие вопросы:

• актуальность проведения анализа и совершенствования процесса нивелировки, как процесса контроля взаимного расположения частей и агрегатов ЛА;
• описывается методика проведения исследования процесса - методика "реинжиниринга бизнес-процессов";
• подробно излагается содержание первого этапа или фазы реинжиниринга, которая называется "организационные мероприятия по совершенствованию".

Основным итогом проведения первой фазы реинжиниринга следует считать определения направлений совершенствования и постановку цели и задач совершенствования процесса нивелировки, рассматриваемого как совокупность работ технологической системы (ТС), то есть совокупности исполнителей, средств технологического оснащения и предмета производства (ЛА).

Так среди направлений совершенствования были выделены два основных:

• совершенствование инструментальной базы процесса;
• совершенствование методической базы процесса.

Цель совершенствования - разработка методики выбора оптимального способа реализации процесса нивелировки, оформление в виде приложения к системе класса CAD/CAM и формирование на базе приложения информационной поддержки процесса, позволяющей при проектировании спрогнозировать точность реализации процесса, а при реализации обработать результаты измерений контролируемых параметров.

На втором этапе реинжиниринга (фаза понимания процесса) проводится инжиниринг процесса, при котором анализируются способы его реализации, применяемые средства технологического оснащения, выявляется природа возникновения погрешности взаимного расположения агрегатов ЛА, обосновывается метод исследования процесса.

1. Инжиниринг технологического процесса нивелировки

В зависимости от места проведения технологического процесса нивелировки конечной его целью может быть следующее:

1. Обеспечение заданного взаимного расположения частей и агрегатов ЛА (на этапе сборки).
2. Получение информация о действительных значениях нивелировочных параметров ЛА (на этапе контроля).

Для достижения этих целей необходимо выполнить определенный объем работ на различных этапах производственного цикла. Анализ этих работ и будет являться содержанием инжиниринга технологического процесса нивелировки.

Инжиниринг процесса заключается в выделении и идентификации как работ составляющих процесс, так и работ, обеспечивающих возможность выполнения процесса (см. таблицу 1).

Таблица 1

Работы по осуществлению процесса нивелировки

На этапе проектирования ЛА происходит формирование его аэродинамического облика, определяются его основные геометрические параметры - параметры, характеризующие форму и взаимное расположение аэродинамических поверхностей агрегатов. Здесь же определяются расположение БСК частей и агрегатов ЛА, то есть осуществляется процесс задания БСК. Виртуальные, не существующие объективно элементы БСК (оси, координатные плоскости), увязываются относительно некоторых конструктивных элементов или реперных точек на агрегатах. Эта увязка выполняется на чертеже или теоретическом плазе путем нормирования их расположения относительно БСК агрегатов. Таким образом, при нивелировке контролю подлежит взаимное расположение этих конструктивных элементов или реперных точек. Далее по тексту для краткости словосочетание "конструктивные элементы" будет опускаться.

На этапе проектирования сборочной оснастки известное расположение реперных точек будет являться исходной информацией для проектирования специальных средств перенесения реперных точек со стапеля на агрегат. Простейшим таким средством является комбинация втулки и керна (штыря). Втулка служит направляющей для керна, с помощью которого производится кернение на поверхности агрегата реперной точки. При монтаже сборочной оснастки расположение втулок с кернами будет переноситься с помощью комплекта взаимоувязанных шаблонов, таких как ШМФ (шаблон монтажно-фиксирующий) и МЭ (монтажный эталон), или с помощью универсальных средств (инструментальных, оптических).

При монтаже контрольной оснастки (жесткого нивелировочного стенда) увязке подлежит расположение чувствительных элементов измерительных средств стенда (см. рис. 1).

После сборки агрегата перенесение расположения реперных точек на его поверхность производится либо в стапеле - носителе БСК агрегата, либо с помощью оптических средств (ЛЦИС) с предварительной материализацией БСК агрегата [1] . При этом после выполнения силового замыкания агрегат высвобождается от базовых и фиксирующих элементов стапеля, так, например, поднимается верхняя стапельная плита. Эта операция необходима для перераспределения сборочных напряжений в конструкции, в результате которого происходит ее деформация. Только после этого на поверхность агрегата осуществляется нанесение реперных точек.

Второй способ нанесения реперных точек (с помощью ЛЦИС) применяется реже, в основном для крупногабаритных ЛА. Основная проблема этого способа заключается в сложности материализации БСК непосредственно на изделии, минуя стапель.

Реализация технологического процесса нивелировки осуществляется после окончательной сборки агрегатов ЛА. При этом, как уже отмечалось выше, взаимное расположение агрегатов и частей ЛА определяется путем измерения взаимного расположения реперных точек. Осуществляется процесс материализации БСК агрегатов.

Координаты реперных точек определяются следующими способами:

• в жестком нивелировочном стенде;
• с помощью теодолита и линейки;
• бесконтактными информационно-измерительными системами.

2. Нивелировка в жестком нивелировочном стенде

Контроль в специальных жестких нивелировочных стендах применяется на самолетостроительных заводах при больших программах выпуска самолетов для сокращения трудоемкости контрольной операции. Использование таких стендов позволяет обеспечивать высокую точность определения нивелировочных параметров ЛА.

Рис. 1. Схема жесткого нивелировочного стенда:
1 - ЛА; 2 - ложементы; 3, 4, 5, 6 - индикаторные приборы; 7 - основание.

Нивелировочный стенд представляет собой массивное сооружение из жестких железобетонных или металлических опор-ложементов, на которых устанавливается ЛА. Измерения взаимного расположения реперных точек осуществляется при помощи специальных индикаторов, обычно часового типа, устанавливаемых на пинолях стенда (рис. 1).

Индикаторы настраиваются таким образом, чтобы их показания фиксировали отклонения положения точек от их номинального значения. Положение реперных точек, расположенных вдоль оси фюзеляжа, определяется выдвижными индикаторными приборами 3, а точек на крыльях, стабилизаторе и киле - приборами 4, 5 и 6.

Достоинство способа:

• достаточно высокая точность измерения координат точек (погрешность измерения до 0,1 мм);
• относительно невысокая трудоемкость проведения контрольных операций.

Недостатки:

• необходимость проектирования стенда для каждого нового изделия;
• практически не применим для нивелировки крупногабаритных изделий.