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国机国造拚智能制造 汉翔生产高教机结合数码制造效率快3倍

即将于九月出厂的新一代高教机也正好是汉翔走入数码化生产的新里程碑。汉翔

在政府国机国造政策下,完全由国人自研自制的新式高级教练机可说是扮演承先启后的重要角色。而对于负责研发设计与制造的汉翔航空工业来说,也代表著新制造技术的里程碑,整体生产流程更加快速与进步,相较于30年前研发IDF经国号战机时耗费10年,如今新式高教机从研发到生产只花了3年多。

汉翔研发长吴天胜指出,即将于九月出厂的新一代高教机,也正好是汉翔走入数码化生产的新里程碑,在运用虚实集成、数码分身等创新技术下,相较于30年前研发IDF经国号战机时耗费了10年,如今新式高教机从研发到生产已大幅缩短至3年多即可完成。此外,更藉此将过去经验透过数码平台提升现有技术能量,让汉翔从过去需委托500多位顾问与工程师协同研发,直至今日可全部仰赖汉翔自己的研发人员,工程师也只剩下1/3。

回顾过去经国号战机的研发,其中最令汉翔感到头痛是由于早期仍以纸本作业,很多问题或瑕疵无法事先验证,加上生产资料因接口不通透而无法串联整体制造流程,因此象是在制造完成后进入组装阶段才会发现问题所在,使得作业必须停止并重新返回修改,如此反反复覆,也因此让经国号战机从研发到出厂,中间历经漫长的10年。

而随著现代设计工具的进步,汉翔也依据需求逐渐导入新的研发技术。使得在新的数码设计平台下,整体生产流程能够更加快速与进步。吴天胜指出,现在汉翔从初始的研发设计、分析到制造、组装、维修等生产阶段,都是在共同的数码平台下以协同模式作业,包括验证与调适也都在同一个模拟环境下执行,这样一来任何环节一旦出现问题,都可以快速厘清并修正,也大幅缩短Lead time,新式高教机就是在此生产模式下达到3年出厂的效果。

从设计到制造一条龙

汉翔现已将整个产品生命周期以一条龙的管理方式,集中在共同的数码平台上作业,在初始研发阶段,就将设计、分析或工程规划等各领域的专业人员集中起来,利用同一个平台实时沟通、修改,并统一管理资料与模型,此举能够更加保留完整的研发过程。此外,所有生产阶段在开始行动前,也都会先透过计算机模拟一遍进行验证,象是在制造阶段,汉翔就会透过平台事先模拟生产工程规划与最佳的生产方式。

举例来说,当零件实际要上机台加工前,可以预先模拟刀具会不会撞刀,避免在加工过程中产生不可预期的状况。而接著当零件完工进入组装阶段也可以运用相同的作业方式,预先透过数码模拟确认组装程序有无疏漏,避免届时在实体环境中重新拆卸组装。甚至包括后续维修时,也能够透过平台模拟预先确认零件的组装方式,改善过去土法炼钢,一面拆解一面拍照的作法。

「前人种树 后人乘凉」

吴天胜回忆,30年前汉翔研发经国号战机时还在用「蓝图」设计,但现在汉翔已经完全进展到「Model Base Definition」,也就是以数码化模型定义生产流程。不过随著制造技术演进,汉翔后期虽然已完全采用数码平台设计,但早前在整个生产流程中,包括在设计、分析、制造到组装等各阶段仍由于接口不同,使得资料在转换过程中无法快速衔接,迫使在使用资料前还得先转换成相同语言。吴天胜说,整个生产过程如同接力赛,只能一棒传一棒,「如此生产流程就可以想象的到为何经国号战机需要耗费10年才能生产了!」

事实上,数码分身所强调的概念旨在搭建1个共通的数码平台,在相同的模拟环境中透过同一个数码分身串起整个产品生命周期。而吴天胜也特别强调其中的两个关键,其一是在相同的平台上达到资料的共享,在资料的互通下可反复修改与调适。其二则是资料的重复使用跟增效,举例来说,制造与组装阶段可以延续前者设计与分析所完成的模型与资料,定义出最佳化的生产方式,将旧资料做新的加值,象是在NC程序中可结合AI规划刀具路径以优化加工程序。

吴天胜也巧妙利用「前人种树、后人乘凉」来形容这段数码化的生产流程,他指出,虽然整个产品生产周期共分为数个阶段,但因为有了共同的平台、相同的资料,在不同的生产阶段下,后人可奠基于前人的模型与资料不断加入新的设计与想法,让整个资料经过不断地加值后呈现出最佳化的效果。

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