俄羅斯聯合航空制造集團19日在俄羅斯網站zen.yandex上發文稱,在2019年該集團舉行的生產系統改進項目年度競賽中,下諾夫哥羅德索科爾航空廠(隸屬米格公司)設計局首席設計工程師阿列克謝·連金獲得了兩項大獎:“設計、結構支持、飛行測試”和“快速效果”。據了解,索科爾航空廠在對飛機進行維修和現代化升級時,使用了一種非標準但有效的方法,即用3D打印機打印零件。

 此前,該航空廠在對米格-31截擊機進行維修和現代化升級時發現了一個問題:新生產的零件并不總是能符合所要求的參數,不是與相鄰的結構之間出現縫隙,就是無法與表面貼合,與安裝孔不重合。后來發現,雖然零件是按照飛機的量產圖紙生產的,但是索科爾航空廠生產的飛機本身就不完全與圖紙的參數相符,可能是在最初組裝時出現了誤差。

 而且,米格-31戰斗機已經服役超過30年,進行了多次維修,而負責維修的也不僅僅是索科爾航空廠,還有其他航空維修廠。每次維修的結果也并非總是準確記錄在案。

 索科爾航空廠設計局首席設計工程師阿列克謝·連金稱,“事實證明,我們研發、生產了零件,花費了時間和金錢,但卻沒能安裝它們。”據統計,在對米格-31進行維修和現代化升級期間,大約五分之一由俄羅斯聯合航空制造集團新設計,并在索科爾航空廠生產的零件需要重新返工。

 但是,對每個零件單獨進行測量、調配、再生產的成本很高,僅第一個零件就付出了很高的代價。從發布設計任務到查出“問題”平均花費了340個小時,而且成本也非常高,第一批零件的平均生產成本,包括在生產完成后查出結構錯誤,在2000至78500盧布之間,而且有的零件需要返工兩次,甚至三次。

 在這種情況下,連金開始尋找一種可以在設計階段就發現問題的辦法,為此他想到了3D打印機,因為在完成文檔設計之前,可以在3D打印機上打印未來產品的原型。

 連金的這個項目在俄羅斯聯合航空制造集團舉行的競賽中引發了熱烈討論,其他公司的同事問他:“你是購買現成的打印機還是購買單獨零件組裝而成?”連金回答說:“我們是買的零件。”“從哪里買的?”“從中國。”“能具體說說在中國哪里買的嗎?”連金笑著說:“在網站上就能買到,中國阿里巴巴全球速賣通網站。”大廳里響起了熱烈的喝彩。

 連金說,“現在,設計師本人在車間工作人員的幫助下對零件進行試量。這很方便,因為如果在檢測打印原型時發現了不符的地方,那么設計師本人會立即看到。設計師可以立即測量偏差并決定需要如何修改。”

 引入零件的3D設計之后,在完成設計文檔之前,就可以進行產品的3D原型打印及試安裝。與以前的過程不同,新的周期不需要生產,只包括4個階段,而不是10個階段,其所用時間只是原來的1/11,共29個小時。

 最初,該航空廠的目標是將糾錯成本降低為原來的1/11,但現在的結果證明,成本只是原來的1/75,使用3D打印的效果大大超出了研發人員的期望。據了解,在未引進3D打印之前,生產零件的平均成本超過了22000盧布,航空廠人員原希望在引入3D打印后將成本降至2000盧布,但現在只有300盧布。也就是說,由于采用了3D原型設計,在設計過程中發現和糾正錯誤的成本現在降低了98.7%。