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  航空工业综合所已建设成为国内最大的标准化专业研究机构,在标准化、质量工程、信息化、适航性与安全性等领域,致力于为政府提供决策支持,为军方提供技术指导,为企业提供高技术服务解决方案。

  航空工业属于高端制造业,对产品加工提出了更高的要求,多年以来,中国的航空工业在刀具使用上处于领先地位,但遗憾的是依赖进口居多,国产刀具处于明显弱势地位。根据调研统计,一些大的飞机厂或发动机厂,每年刀具消耗上亿元,但是国产刀具所占的市场份额微乎其微,而且国产刀具带来的一系列问题让很多工艺专家不敢轻易使用。围绕刀具标准化需求,下面从三个部分探讨航空航天刀具自主保障的未来模式。

  航空领域标准的价值

  航空领域是一个高端装备制造领域,飞机整体结构件、飞机核心部件如航空发动机、传感器等都属于高精尖产品。这些产品往往在工艺和性能上有着苛刻的要求。航空领域所实现的都是军工上突破常规的性能指数,因此相比于一般的军工产品,性能要求更高。首先是高精度,飞机、发动机结构十分复杂,是由数以百万计的零件装配而成,从而对精度的要求远超其他的民用行业。其次是高可靠性,飞机的寿命要求必须具备足够好的疲劳性能,进行批产时也必须要保持产品的前后一致性。新材料、新结构、新技术在航空航天加工中的应用,使航空航天零部件加工难度越来越大,需要大量使用高性能的标准刀具和专用刀具。要满足这些需求,必须要制定先进的制造标准进行支持。

  国外的“工业4.0”,标准化列在首位,先定义架构,而国内对于智能制造的定义,“工业4.0”的门槛,大部分人可能也有一个模糊的概念,但是实际上很多东西都没有形成共识。如果标准化没有定义,连“工业4.0”的概念都不清晰,甚至不清楚现在是“工业2.0”还是“工业3.0”,就不知道该往哪个方向努力。

  产品质量不光只看材料和工艺,还包括三个核心的要素——标准、计量、合格判定。产品加工该如何评判?这需要考虑用什么标准来考核产品加工过程的控制能力,而不是简单地用了什么设备或者用了哪个材料来做,要靠文件靠程序来支持。现在的波音和空客组件产品都不需要自己生产,只单纯外包,是因为技术和能力成熟到了一定程度,形成了完善的系统程序和标准,可以靠标准来约束外协厂商,甚至还能控制成本。中国商飞C919就是借鉴的这个思路,这是集成发展到一定阶段的产物,也是值得航空航天刀具产业借鉴的。

  大多数企业已经意识到,刀具如果没有国产化的保障,全依赖进口,成本和风险会大大增加。去年我们去西夏墅调研,原来有一两千家刀具厂商,现在缩水为几百家,盈利的也就几十家甚至更少。这说明刀具企业的门槛较低,入门容易,但是后期的持续能力、研发能力和创新能力非常有限。做技术做项目的过程中,形成不了自己的系统标准,就提炼不出来自己的核心能力,所依赖的只能是模仿外形加工,试着去推广市场,试着去占领一部分市场份额,这是完全没有核心竞争力的,对于大型企业,战略眼光应该更高一点。

  航空领域刀具标准化现状

  刀具标准包含在工装标准的体系框架内,HB7840-2008对工装的定义:产品制造过程中所用的各种工具总称。包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等,简称工装。专用工艺装备指仅适用于航空产品制造过程中零件加工、装配或与外形相关的工装。包括标准工装、装配工装、钣金冲压工装、机械加工焊接工装、生产试验及测试设备、地面辅助设备、检验工装、冶金及非金属件工装、样板等,简称专用工装。

  在现有的工装标准体系框架内,刀具有500多项标准,占16.65%,但是这些标准很多都是针对高速钢系列的老标准,现在几乎没法使用。当前标准存在的问题具体表现为:形式滞后、内容陈旧;规格不全、系统不够;使用不方便、设计选型辅助效果差。新材料、新结构带来更高的技术、性能和寿命要求。因此我们急需针对航空新材料和新结构还有一些新性能的生产要求,整体修订和制定新的标准,弥补目前缺乏的刀具标准、测试标准等,开展对刀具本身的评价和控制研究。

  缺乏有效的刀具标准、测试标准导致了一系列不良后果:一是型号生产过分依赖进口刀具,无法自主保障,研制风险加大,产品一旦定型,再出现供应商恶意调价的情况,将会十分被动;二是大量资金用于高价进口刀具的采购,成本无法控制,直接影响员工的福利待遇,进而影响积极性;三是国内外产品和技术差距扩大,基础产业危机四伏,甚至威胁到国防安全,导致军工行业面临极大的压力,自主研发十分迫切;四是国产大品牌产品相对低端,产品市场混乱,存在恶意竞争和利益驱动,非常规手段影响正常采购程序,导致管理成本和风险加大。

  针对上述问题,提出以下几点解决方案:

  1、规范市场,用数据说话,合理客观评价产品。

  2、通过标准带动刀具制造领域的行业水平升级,标准倒逼产品升级。例如,按照前20%的高水平来建立标准,达不到标准的不能进采购名录。

  3、优化采购管理程序,大幅度降低产品额外成本。

  未来标准化发展模式及建议

  首先是标准规划。航空航天刀具的标准不同于国标和机械标,航空产品有自身的特色与定位。其次是标准内容的制定,我们必须针对不同的加工对象、不同的先进刀具材料、不同的技术要求来制定,不能过于宏观和宽泛。再者是标准类别必须系统化,诸如管理类、技术类、测试类、软件类等分类还要进行系统化的集成。最后是标准形式,首先重点与工具协会开发相关团体标准,然后选取优秀的团体标准发展提升为行业标准,希望更多的军工与民营企业能参与我们的工作。

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