降低國(guó)內(nèi)航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本的方法分析

鄧紅艷

摘要：在當(dāng)前的國(guó)內(nèi)航空領(lǐng)域中，針對(duì)飛機(jī)的承力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，急需以復(fù)合材料的運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展，在此過(guò)程中，就需要強(qiáng)化對(duì)復(fù)合材料成本問(wèn)題的重視程度，以此來(lái)降低飛機(jī)采用復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本。對(duì)于中航復(fù)合材料有限公司而言，作為世界級(jí)先進(jìn)復(fù)合材料科技與產(chǎn)業(yè)的先鋒，在研發(fā)復(fù)合材料的過(guò)程中，如何降低復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本，亟待解決。本文針對(duì)降低國(guó)內(nèi)航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本的具體方法展開(kāi)了研究與探討，并提出了一系列對(duì)策，以供參考。

關(guān)鍵詞：國(guó)內(nèi)航空 復(fù)合材料 結(jié)構(gòu)成本 方法 分析

在我國(guó)航空工業(yè)領(lǐng)域迅猛發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在復(fù)合材料的運(yùn)用上需求迫切，而與發(fā)達(dá)國(guó)家相比而言，在復(fù)合材料的推廣運(yùn)用方面，依舊面臨著極大的挑戰(zhàn)，其中，最為突出的問(wèn)題便是如何為降低這一材料結(jié)構(gòu)成本。對(duì)于中航復(fù)合材料有限公司而言，需要基于飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)下，強(qiáng)化對(duì)成控制方法的重視程度，以明確這一材料結(jié)構(gòu)與成本間的關(guān)系，促使在生產(chǎn)中，借助降低成本方法的運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本的精準(zhǔn)控制。

一、航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本概述

成本隸屬于經(jīng)濟(jì)概念范疇，在針對(duì)成本進(jìn)行定義的過(guò)程中，因在社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)于經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)角度與層次的不斷變化與提升，促使對(duì)成本概念的詮釋也有著一定的時(shí)代差異性。而在飛機(jī)成本問(wèn)題中，最開(kāi)始主要是針對(duì)飛機(jī)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)成本消耗的計(jì)算，在逐漸發(fā)展的過(guò)程中，則將飛機(jī)成本的消耗上升到了整體飛行器使用全壽命周期范疇內(nèi)。而所謂的全壽命周期成本，指的是在產(chǎn)品從最初的概念開(kāi)始，包含了研究設(shè)計(jì)與研發(fā)、制造與使用的全過(guò)程，直到最后報(bào)廢，相應(yīng)費(fèi)用為飛機(jī)全壽命周期成本，其是由研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維修以及報(bào)廢成本共同組成。因此，針對(duì)航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本進(jìn)行研究的過(guò)程中，需要基于全壽命周期角度下的全過(guò)程，而針對(duì)這一成本問(wèn)題，在行業(yè)領(lǐng)域中，集中關(guān)注的是飛機(jī)的制造成本，這一關(guān)注點(diǎn)不僅片面，且也阻礙了飛機(jī)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新步伐。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，采用復(fù)合材料相對(duì)而言比金屬材料的價(jià)格高的多，因此相應(yīng)成本隨之提升，但是從全壽命周期角度出發(fā)，基于復(fù)合材料的性能良好，在強(qiáng)度、剛度上比金屬材料要優(yōu)越的多，且抗腐蝕等能力較強(qiáng)，因此，在使用過(guò)程中，降低了維護(hù)成本并延長(zhǎng)了使用壽命，相應(yīng)成本優(yōu)勢(shì)也就隨之凸顯?；诖耍卺槍?duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，從全壽命周期角度出發(fā)，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)降低成本的這一目標(biāo)提供出路。

二、降低國(guó)內(nèi)航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本的具體方法

在實(shí)際針對(duì)航空復(fù)合材料進(jìn)行生產(chǎn)制造的過(guò)程中，最初基于技術(shù)水平偏低，致使整個(gè)制造過(guò)程所耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)而使得成本加大，以此，復(fù)合材料的市場(chǎng)價(jià)格較高。而在該領(lǐng)域的不斷發(fā)展中，借助信息化、自動(dòng)化等技術(shù)的運(yùn)用，促使相應(yīng)的工藝方法、設(shè)備等都隨之實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，進(jìn)而在有效降低工時(shí)的同時(shí)，相應(yīng)能耗也隨之實(shí)現(xiàn)了大幅度的降低，進(jìn)而也就使得復(fù)合材料的成本價(jià)格隨之下降。在國(guó)內(nèi)，基于我國(guó)航空事業(yè)的不斷發(fā)展下，以中航復(fù)合材料有限公司為例，在不斷發(fā)展的過(guò)程中，要想實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，就需要針對(duì)如何降低復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本尋求科學(xué)的方法。在實(shí)際踐行的過(guò)程中，可從如下幾方面著手：

（一）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工時(shí)的有效降低

在復(fù)合材料成本方面，工時(shí)是致使材料成本價(jià)值居高不下的主要因素之一，而要想減少工時(shí)以降低成本，可采用如下的方法措施：第一，提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水準(zhǔn)。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，借助自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，能夠提升機(jī)械化水平，通過(guò)批量生產(chǎn)來(lái)降低工時(shí)并縮短生產(chǎn)周期，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)合材料質(zhì)量的有效控制，這就為降低復(fù)合材料的成本奠定了基礎(chǔ)。其中，自動(dòng)鋪放技術(shù)的發(fā)展促使自動(dòng)鋪帶與自動(dòng)鋪絲技術(shù)在復(fù)合材料的生產(chǎn)中得到了運(yùn)用，但是，在國(guó)內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用還處于起步階段，目前還無(wú)法支撐批量生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，因此難以在減低工藝成本方面凸顯出技術(shù)價(jià)值。第二，實(shí)現(xiàn)新工藝的研發(fā)。在生產(chǎn)復(fù)合材料的過(guò)程中，積極借助新工藝技術(shù)的運(yùn)用，則能夠?yàn)楹?jiǎn)化工藝步驟進(jìn)而降低工時(shí)奠定基礎(chǔ)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)降低成本的目標(biāo)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)較為成熟的自主研發(fā)技術(shù)為零吸膠、常溫加壓預(yù)浸料工藝，借助該工藝的運(yùn)用，能夠?yàn)榻档凸r(shí)并減少材料消耗奠定基礎(chǔ)，加上自動(dòng)鋪墊技術(shù)的融入，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了工時(shí)的降低。

（二）實(shí)現(xiàn)能耗的降低

在實(shí)際生產(chǎn)復(fù)合材料的過(guò)程中，諸如樹(shù)脂等材料的制備主要運(yùn)用的預(yù)浸機(jī)以及膠膜機(jī)等設(shè)備，而這些設(shè)備則呈現(xiàn)出了高能耗的特點(diǎn)，這無(wú)疑就加大了成本投入，因此，為了降低復(fù)合材料成本，則就需要針對(duì)現(xiàn)有工藝設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造。

在實(shí)際踐行的過(guò)程中，需要以全新的工藝的研發(fā)來(lái)降低如上設(shè)備的使用頻率，或是取代這些高能耗設(shè)備的使用。比如在熱熔膠膜機(jī)的使用上，可借助微波與電子等新技術(shù)的融入，實(shí)現(xiàn)新型工藝的研發(fā)，借助微波固化設(shè)備等的運(yùn)用，來(lái)降低熱熔固化環(huán)節(jié)的能耗量，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)降低成本的生產(chǎn)目標(biāo)。但是，目前在類似于微波固化器等設(shè)備方法的研發(fā)上，相應(yīng)技術(shù)還尚未成熟，有待進(jìn)一步的發(fā)展與完善。對(duì)于中航復(fù)合材料有限公司而言，要想實(shí)現(xiàn)不斷提升自身的經(jīng)濟(jì)效益以實(shí)現(xiàn)自身的發(fā)展目標(biāo)，就需要以工藝技術(shù)的不斷創(chuàng)新來(lái)降低生產(chǎn)能耗。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上，在國(guó)內(nèi)航空復(fù)合材料的生產(chǎn)中，為了進(jìn)一步降低飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本，就需要針對(duì)相應(yīng)的方法進(jìn)行探索，對(duì)于中航復(fù)合材料有限公司而言，在實(shí)際生產(chǎn)復(fù)合材料的過(guò)程中，可從降低工時(shí)與能耗這兩方面出發(fā)，通過(guò)全新工藝技術(shù)手段的運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，并在提高復(fù)合材料生產(chǎn)效率與質(zhì)量的同時(shí)，降低工時(shí)與能耗，為從根本上降低航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的成本、滿足當(dāng)前我國(guó)航空領(lǐng)域的實(shí)際發(fā)展之需奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁憲珠，張鋮.淺談降低國(guó)內(nèi)航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本的途徑[J].航空制造技術(shù)，2011，03：40-44

[2]顧軼卓，李敏，李艷霞，王紹凱，張佐光.飛行器結(jié)構(gòu)用復(fù)合材料制造技術(shù)與工藝?yán)碚撨M(jìn)展[J].航空學(xué)報(bào)，2015，08：2773-2797

[3]邱啟艷，程文禮，徐洪波，陳靜.國(guó)內(nèi)航空復(fù)合材料工程化應(yīng)用相關(guān)問(wèn)題探討[J].航空制造技術(shù)，2013，15：77-81

[4]王詠梅.淺談國(guó)內(nèi)復(fù)合材料設(shè)計(jì)制造一體化技術(shù)[J].航空制造技術(shù)，2012，18：49-52