Marotta Controls公司重视在制造细节上的革新,使自身成功克服了在武器系统阀门生产上日益增加的成本开支。
Marotta Controls公司设计精密气动组件的工程师们就坐在离公司制造工厂几码之外的地方。在他们为美国空军的小直径炸弹系统(SBD)设计新的弹射系统时,这种距离上的接近让他们受益匪浅。这款即将推出的系统用于包括F-15E在内的现存战斗机中,可让战斗机一次携带四枚较小的炸弹,而不是一枚大炸弹,这样在战斗时战机具有更大的杀伤力。这些小型炸弹重250磅,长70英寸,其重量仅是目前空军用的最小炸弹的一半。除了尺寸小之外,这种新型的炸弹还具有高级GPS导航和其他目标系统,这些系统可以提高命中精度,另一个特点是它们将安装一个新式的气动炸弹弹射系统。  两台Mori Seiki型号为SuperMiller 400的五轴磨床 还有车削功能和对阀体其他复杂的附加加工功能 这就是Marotta公司在其中扮演的角色。该公司将供这种气动发射阀门和加速器,用于从飞机上投放这些小而有威力的炸弹。从某种意义上来说,这种阀门代表了公司的普遍业务。该公司还为军队、航空部门和精密工业设备提供精确流体控制组件。这一系列组件包括平衡提升电磁阀,其操作原理和SDB发射阀门类似(了解更多关于平衡提升阀设计的详细信息,请浏览http://designnews.com.cn/0607-151.aspx。)
但是实事证明这种阀门在设计和制造上都特别困难。Marotta公司航空系统部门的经理Richard Molesworth在谈到设计和性能细节时故意闪烁其辞,称这是出于保密要求。但是他确实指出SDB方法一般是把很多组件装在较小的空间内。毕竟它要在武器悬挂系统中通常装一个炸弹的空间内装四个炸弹。这种装配约束最终会给阀门的设计增加困难,因为阀门必须在常规功能上集成一些其他功能以节省空间。例如,阀门包括了偏心锁装配点,并可驱动偏心锁,偏心锁用于将炸弹载入悬挂系统。“装配约束要求我们增加更多和其他系统组件的机械接口。” Molesworth说。
从制造的角度看来,该公司的工程师还面临着其他困难。首先,阀门体对尺寸精度和表面光滑度的要求很苛刻,这些要求即使按照Marotta公司的标准来说也是相当苛刻的。比如,一些孔的同心精度小于0.001 inch,整个组件平均光滑度为16 rms。
因此,仅仅制造一个这样的阀门体就相当困难了,但是对Marotta公司来说,更大的困难就是要达到比平时多得多的产量。“大多数情况下我们只需要生产两到三套设备,”Molesworth说。然而一旦这个项目启动,为SBD生产的阀门产量要以“千”计。
最后,Marotta公司生产这种难以加工的组件时还必须符合成本要求--国防业务中所谓的“生产平均价格”。“我们客户的期望价格是固定的,”Molesworth用外交辞令解释道。在这种期望价格下,Marotta公司不会启动项目。“我们原来无法以已有的工艺和供应模型实现这个目标价格。”公司的高级项目经理Tony DiGiovanna说。
所以Marotta公司的工程师们做了一些修改,采用一种被成为三分叉理论的方法完成了这个任务。
首先关注组件设计问题
遵循可制造性设计(DFM)原则在实现生产和成本目标上发挥了重要作用。Marotta公司的设计团队和一名独立审核人找出阀门中不利于生产的设计。他们发现其中最经常遇到的不利于生产的设计是尺寸误差问题。
就如Molesworth所说的那样,对尺寸过度苛刻的要求一般来说会极大地影响产量,最终会导致成本的增加。在阀门体投入生产以前,Marotta公司的工程师们检查了每个尺寸误差,寻找那些可以放宽要求的地方。“在那些不需要非常苛刻的尺寸要求的地方,希望不必满足这种要求,”Molesworth称。当然,这个阀门仍然有严格的尺寸要求——主要是因为它的反应时间要小于50毫秒,并且工作压力超过6,000磅/平方英尺。最重要的是密封面的误差。“其他方面情况要好得多,”Molesworth称。 Marotta 为降低生产成本,建立了独立的火控阀体生产单元,
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