便攜終端在航空制造工裝設計中的應用研究

郭娜

（中航工業(yè)沈陽飛機工業(yè)集團有限公司，遼寧沈陽110034）

便攜終端在航空制造工裝設計中的應用研究

郭娜

（中航工業(yè)沈陽飛機工業(yè)集團有限公司，遼寧沈陽110034）

通過利用便攜終端來管理工裝設計在工廠現(xiàn)場的設計變更，使所有的設計變更都能準確記錄，提高了工裝設計圖紙的準確性，大大提高了工裝設計效率。

航空制造；工裝設計；便攜終端

引言

航空制造行業(yè)中，工裝是制造飛機的必備設備和工具，工裝設計水平是航空制造企業(yè)飛機制造水平的關鍵指標［1］。工裝設計在航空制造研發(fā)過程中具有舉足輕重的作用，據(jù)有關資料統(tǒng)計，工裝的設計、制造周期一般占新產(chǎn)品研制周期的40%［2］。沒有高質量的工裝設計，就沒有高質量和高可靠性的航空制造業(yè)。保證航空產(chǎn)品的工裝設計質量，對提高航空產(chǎn)品的質量、性能非常關鍵。

在航空制造業(yè)中，工廠一般距離工裝設計部門距離較遠，日常工裝設計中，由于需要多次往返工廠現(xiàn)場修改工裝設計圖紙，工廠距離設計中心一般較遠，導致現(xiàn)場的修改不能準確地反映到最終的設計圖紙中，容易出現(xiàn)工裝設計的質量事故。

為了解決這種問題，本文提出采用手持便攜終端應用在工裝設計中，工裝設計人員在工廠現(xiàn)場的任何設計變更，都可以通過手持便攜終端及時修改到圖紙版本中，使得工裝設計圖紙版本的一致性得到保證，工裝設計質量也得到大幅提升。工裝設計手持便攜終端的應用不僅可簡化很多繁雜的設計工作量，還可以提高工裝設計水平和工裝設計質量，進而提高航空產(chǎn)品質量。

1　系統(tǒng)設計

1.1設計思路

在飛機制造過程中，工裝設計人員需要頻繁出入制造車間試制現(xiàn)場，設計人員根據(jù)飛機零部件現(xiàn)場機械加工現(xiàn)場情況進行工裝設計圖紙的微調，傳統(tǒng)的方法是工裝設計工程師在車間試制現(xiàn)場手動在設計圖紙進行記錄，需要等工程師回到辦公室后在PC上修改設計然后再打印圖紙再次帶回車間試制現(xiàn)場，這樣反復修改導致浪費大量時間在往返車間的路上。

本文提出利用手持便攜終端來輔助工裝設計人員進行工裝設計及車間現(xiàn)場的圖紙調整，工裝設計人員可以隨時在便攜終端上查看及修改設計圖紙，設計圖紙可以自動通過4G無線網(wǎng)絡自動同步到工裝設計圖紙存儲服務器上。當需要某個工裝圖紙時，設計工程師利用便攜終端可以迅速從圖紙服務器上下載下來，下載到便攜終端上的圖紙會定時自動連接服務器進行圖紙版本的同步，可以大幅提高工裝設計的質量和設計效率。

1.2系統(tǒng)設計原理

本系統(tǒng)分為兩部分：便攜手持終端，以及存儲工裝設計圖紙的服務器，服務器采用C/S架構。便攜手持終端采用國際主流ARM架構CPU S3C2410，S3C2410為高性能低功耗CPU，非常適用于各類手持終端。

整個手持便攜終端系統(tǒng)框圖如下頁圖1所示，整個系統(tǒng)有多個手持便攜終端以及工裝設計中心服務軟件組成。在工裝設計中心同時也可支持所有工裝設計員工通過PC客戶端來進行工裝設計圖紙的設計工作。所有工裝設計圖紙全部存儲在服務器中，便于管理。系統(tǒng)會自動記錄某個終端在服務器上的所有圖紙變更和修改，方便日后出現(xiàn)問題進行質量回溯。

1.3手持便攜終端的設計

S3C2410芯片基于ARM920T內核，采用五級流水線和哈佛結構，具有獨立的16kB指令緩存和16kB數(shù)據(jù)緩存，是高性能和低功耗的硬宏單元。S3C2410提供了一套比較完整的通用系統(tǒng)的外圍設備，達到系統(tǒng)消耗最小。因為它具有了非常多的常用功能模塊，所以無須擔心配置附加外圍接口等繁瑣設計工作，十分適合便攜式的手持終端。

圖1　航空工裝設計手持便攜終端系統(tǒng)框圖

手持便攜終端具有以下功能：

1）通過手持終端查看終端上存儲的工裝設計圖紙；

2）在手持終端上修改工裝設計圖紙，修改內容會自動通過4G無線網(wǎng)絡回傳到圖紙服務器上；

3）手持終端可以通過4G無線網(wǎng)絡從圖紙服務器上下載需要的工裝設計圖紙；

4）手持終端上的圖紙版本與服務器上圖紙版本不一致時，手持終端會自動從服務器上下載最新圖紙版本。

1.4服務中心軟件的設計

工裝設計服務中心采用了C/S模式的系統(tǒng)，為了保證設計圖紙信息安全，整個服務器系統(tǒng)運行在局域網(wǎng)內，設計中心系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡和USB等兩種方式來管理便攜終端，與所有的便攜終端和設計個人客戶端進行設計圖紙的信息交換，同時系統(tǒng)具有打印和統(tǒng)計等豐富的功能。

工裝設計服務中心主要包括三部分功能：服務中心服務器系統(tǒng)、工裝設計客戶端以及存放工裝設計圖紙的存儲數(shù)據(jù)庫。各個工裝設計客戶端全部通過局域網(wǎng)與服務中心服務器進行數(shù)據(jù)通信。

2　結語

本文提出利用手持便攜終端來管理現(xiàn)場工裝設計質量，工裝設計人員只需手持便攜終端深入工廠一線，在車間利用便攜終端查看圖紙和圖紙微調，圖紙能夠自動與圖紙服務器進行同步，其他人員可立即使用現(xiàn)場回傳的最新工裝設計圖紙，這樣大幅提升了工裝設計質量和圖紙準確性。通過便攜終端的應用，對整個工裝設計的管理質量得到了保證，提升了工裝設計的質量水平，進而提升了整個航空產(chǎn)品的競爭力。

［1］賈曉亮.制造企業(yè)工藝信息集成平臺開發(fā)與關鍵技術研究［D］.西安：西北工業(yè)大學，2004.

［2］賈忠寧.航空發(fā)動機工裝快速設計信息管理系統(tǒng)研究與開發(fā)［J］.制造業(yè)自動化，2010（13）:45-46.

（編輯：劉楠）

The Research of Portable Terminal in Aircraft Manufacturing Tooling Design

Guo Na
（AVIC Shenyang Aircraft Industry（Group）Co.，Ltd.，Shenyang Liaoning 110034）

This paper uses the portable terminal to manage tooling design in industrial design change，all design changes can be recorded accurately，increase tooling design drawings accuracy，greatly improves the design efficiency.

aircraft manufacturing；tooling design；portable terminal

TP391.7

A

2095-0748（2016）13-0098-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.38

2016-05-18

郭娜（1982—），女，遼寧沈陽人，工學學士，工程師，研究方向：航空制造工裝設計自動化。