淺談數字化在民用飛機設計與制造中的應用

李富潤

摘 要：隨著信息化科學技術的不斷發展與創新，使得CAD/CAM技術、信息技術以及數字化加工設備的研究也在不斷的深入，使得國內數字化信息技術在民用飛機的設計以及制作的環節進行了應用，能夠有效推動飛機的生產質量，提升飛機的整體技術水平，逐漸的縮短了和先進國家之間所存在的差距。因此，本文將以淺談數字化在民用飛機設計與制造中的應用為課題展開分析，通過對淺談數字化在民用飛機設計與制造中的應用進行深入的探究，找出數字化技術在民用飛機設計與制造中所帶來的作用，以供參考。

關鍵詞：數字化技術：民用飛機；設計與制造中；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.019

1 針對數字化技術進行概括與分析

隨著現代科學技術的不斷發展和創新，數字化技術的程度也在不斷的加深，可以將虛擬現實、網絡計算機、網絡信息化數據庫等多媒體技術進行了融合，從根本上提供制造者的需求。并且數字化技術能夠有效準確的收集到資源的信息、產品信息、制造工藝等，并進行加以分析，實現產品設計以及制造的仿真圓形制造，從而使得制造出的產品速度以及質量可以滿足客戶的要求。通俗地說：數字化就是將許多復雜多變的信息轉變為可以度量的數字、數據，再以這些數字、數據建立起適當的數字化模型，把它們轉變為一系列二進制代碼，引入計算機內部，進行統一處理，這就是數字化的基本過程[1]。

計算機技術的發展，使人類第一次可以利用極為簡潔的“0”和“1”編碼技術，來實現對一切聲音、文字、圖像和數據的編碼、解碼。各類信息的采集、處理、貯存和傳輸實現了標準化和高速處理。數字化制造就是指制造領域的數字化，它是制造技術、計算機技術、網絡技術與管理科學的交叉、融和、發展與應用的結果，也是制造企業、制造系統與生產過程、生產系統不斷實現數字化的必然趨勢，其內涵包括三個層面：以設計為中心的數字化制造技術、以控制為中心的數字化制造技術、以管理為中心的數字化制造技術。而且，數字化技術在未來的發展趨勢較為廣闊，可以在虛擬設計。虛擬制造、虛擬企業、網絡制造等領域進行有效的開展應用，在未來將成為數字化設計以及制造技術發展的重要方向[2]。

數字化技術能夠極快的反映出市場所需要的產品的制造目標，因為現在的經濟市場瞬息萬變，如何快速的反映出經濟市場的需求是加大市場競爭力的主要因素，因為，在技術快速發展的時代，許多的新觀念以及新技術都在飛速的發展以及進行應用，如何使用數字化的市場反應能力也是人員需要研究的主要內容。

2 針對飛機數字化的定義進行分析

在民用飛機上采取數字化技術其實就是將飛機的定義信息通過另一種方式在三維實體的模型中進行表達，并且此類方法制定了產品尺寸、制造工藝、表達方法、公差標注等一些規定外還從根本上改變傳統飛機的產品定義。此外，飛機數字化技術的定義讓民用飛機的設計與制造環節進行一定的改變，改變了傳統的飛機設計與制造方法，讓其變成了三維實體的模型。

（1）三維標注。在設計中，設計人員應當將自身的是實際情況進行總結，然后根據著自身的制造條件以及制造水平來對三維標注的原則和要求進行制定，然后根據規定來統一制造飛機的尺寸、表面粗糙度、文字等，讓整體的制造滿足企業的標準規定。

（2）提升模型的精準。能夠滿足模型精準度的條件有兩個，第一個是要滿足數字化技術預裝配的要求。第二個就是要滿足飛機設計以及制造過程中質量。在一般情況下，模型的狀態其實就是飛機中內部零件的真實使用狀態，且工藝以及制造的部門可以直接進行使用。在對民用飛機進行研究與制造的同時，為了保證飛機的質量以及模型的精準度，設計人員普遍會采用專業的模塊建模方式來對飛機的精度進行保障，比如在設計飛機零件的過程中，采用V5然后的建設模塊來保證零件的精度。

（3）民用飛機的三維模擬。飛機的整體的制造、工藝手段、裝配信息在三維的模型當中都無法正確的進行表達，比如，熱處理方法、表面處理方法、裝備信息、材料信息等。相關的設計人員可以使用零部件的結構來制定模塊并將數據代入到三維模型當中，然后通過PDM系統來自動獲取結構當中的制造、工藝技術、裝配信息等，然后根據相關的規定格式來自動生成EBOM，提升飛機設計以及制造環節的效率以及質量。

3 針對飛機數字化的預裝配進行分析

數字化預裝配的主要作用就是一個模擬裝配的過程，此過程可以將飛機的整體數據積極性采集，然后根據數據來制定制造的流程，通過計算機的軟件平臺來實現產品裝配的統一建模，再經過虛擬環境來對產品的制造工藝決策、質量檢驗依據制造裝等一些過程進行審核。

（1）干涉警報。一般工作人員在進行虛擬裝配當中，對飛機的零件、組件包括以設計的工藝流程安排、裝配等環節進行檢查。在裝配環節，人員需要對不同的產品進行嚴格的審核，如果當中人員存在著干涉的情況，那么就會自動報警，然后自動分析出干涉的區域以及干涉的數量，從而有效的幫助工作人員迅速有效的找出干涉的范圍以及干涉的原因。

（2）人機工程的仿真。人員作為產品裝配的主導者，主要作用是進行產品的移動。如果在虛擬工裝構建以及產品構建的環境當中，投入人體的三維模型，那么就可以使系統根據相關的規定標準來進行人為仿真模擬，可以在工藝流程環節進行仿真裝配工人模擬，并且能夠有效準確的模擬出工人的可達性、可操作性以及可視性。其中的可視性是指人員整體的視野范圍，可達性是人員的身體是否能將產品運輸到指定的地點，可操作性是指零件的重量大小是否能給人員提供更多的便利。

（3）對數字化車間的仿真。數字化技術在民用飛機的設計制造應用，可以將飛機的設計以及制造人員在虛擬的環境下，建立起虛擬的地面、廠房和起吊設備的三維模擬模型。然后根據著裝配流程來對數字化車間進行有效的仿真。

4 總結

綜上所述，數字化技術在民用飛機設計以及制造環節進行應用，可以有效提升飛機的整體設計以及制造的水平，還有效的推動了飛機現代化的發展速度，促進民用飛機更加完善，并且目前數字化研究程度并不深，在未來人員對該技術進行深入的研究后，會對民用飛機設計與制造產生極大的作用。

參考文獻：

[1]李文杰.飛機設計與制造中數字化技術應用價值[J].科技創新與應用，2017（15）：154.

[2]馬清.淺議數字化在民用飛機設計與制造中的應用[J].中國新技術新產品，2013（16）：14.