飛機裝配智能制造體系的構建及關鍵技術探究

龔晉烽

摘 要：隨著當今我國信息技術的發(fā)展，使得我國已經(jīng)進入到了信息化時代，并且也能夠在一定程度上建立了良好的傳感技術和網(wǎng)絡技術。因此在這一背景下，筆者對飛機裝配智能制造體系構建以及關鍵技術進行詳細探究。首先，筆者對當下飛機裝配智能制造體系構建進行概述。而后，筆者對飛機裝配智能制造體系的關鍵技術進行詳細分析。

關鍵詞：飛機裝配智能制造體系；體系構建；關鍵技術

前言：當今以飛機制造為主的航空制造業(yè)已經(jīng)成為各個國家工業(yè)當中的頂尖產(chǎn)業(yè)，更是每一個國家密集程度極高以及與其他行業(yè)關聯(lián)性極廣的重要產(chǎn)業(yè)之一。對于我國來說，當下我國航天事業(yè)以及工業(yè)行業(yè)已經(jīng)具備了高精度以及高復雜性的特點，但是我仍然需要以高質(zhì)量以及短周期為飛機研制工作主要目標，一次有效提升我國飛機裝配水平和我國航天制造行業(yè)的發(fā)展。

一、飛機裝配智能制造體系的構建

（一）智能設備載體層

飛機裝配當中的智能設備載體層主要包括飛機的智能對接平臺、智能檢測系統(tǒng)、智能起落架安裝平臺、智能物流，配送系統(tǒng)以及智能座椅安裝平臺等。而飛機只能裝配以及智能管理和智能測量等所提供的設施是當下飛機智能裝配當中的重要硬件載體。

（二）數(shù)據(jù)采集分析層

數(shù)據(jù)采集分析層主要工作就是針對多種制造數(shù)據(jù)進行采集，通過配置符合飛機裝配實際需求的傳感器實現(xiàn)對于飛機裝備現(xiàn)場制造過程當中的各種數(shù)據(jù)進行采集，彼此最大程度地實現(xiàn)制造資源的互聯(lián)，保證飛機裝配過程當中能夠具備一定的精準度[1]。另外通過定義多種數(shù)據(jù)元之間的關系、構建實時數(shù)據(jù)工作模型等，以此完成多元數(shù)據(jù)的有效融合和處理。

（三）制造執(zhí)行與優(yōu)化層

制造執(zhí)行與優(yōu)化層主要是在采集到的各種不同的飛機制造數(shù)據(jù)基礎之上進行的不同種制造活動，包括飛機的各種數(shù)字化裝配，以及生產(chǎn)過程當中的實施生產(chǎn)監(jiān)控和物料配送管理等。

（四）系統(tǒng)集成層

系統(tǒng)集成層是實現(xiàn)與企業(yè)現(xiàn)有的CAPP， ERP， PDM ， M ES等系統(tǒng)的集成，達到所有資源、數(shù)據(jù)、知識的高度共享。

二、飛機裝配智能制造體系關鍵技術

（一）飛機數(shù)字化裝配技術

隨機數(shù)字化裝配技術主要包括對于數(shù)字化裝配工藝技術等多種不同先進技術的綜合性應用，通過多種先進技術的應用以此實現(xiàn)整個飛機裝配過程當中具有高度的模塊化、柔順化和數(shù)字化特點，以此最大程度的提高飛機產(chǎn)品的制造質(zhì)量，并且與此同時降低整個飛機制造成本。

根據(jù)當下國際上航空產(chǎn)品所具備的零部件組裝數(shù)量大以及結構復雜和裝配精度高的特征，飛機數(shù)字化的裝配技術主要目的就是為了實現(xiàn)裝配過程分析、飛機裝配建模、裝配路徑規(guī)劃以及裝配序列建模的四個功能[2]。在對飛機裝配進行模塊建立過程當中，首先，相關工作人員需要對三維裝配模型進行構建，而后在對飛機的約束和裝配率以及公差等方面進行分析；其次，相關工作人員還需要對飛機裝配體初始階段的裝配序列以及裝配規(guī)劃和飛機裝配路徑進行確立；最后，飛機制造相關工作人員還需要以飛機的某一個具體關鍵零件作為參照物，同時對于其他不同的零部件進行相應的運動仿真模擬以此確保飛機裝配過程具有一定的可視性，進而為檢驗飛機整個裝配過程當中是否存在合理性奠定基礎，實現(xiàn)裝配過程最優(yōu)化。

（二）智能物料配送技術

飛機自裝備系統(tǒng)主要是由一系列的離散型工位以及各種物料配送系統(tǒng)共同組成的，并且與此同時，在整個飛機裝配系統(tǒng)當中物料配送具有著至關重要的作用。車間在整個物料配送過程當中要求智能配送小車以裝配工具包為單元，并且與此同時還需要選擇最短的路徑進行物料配送運輸。為了能夠?qū)崿F(xiàn)無聊在進行計算過程當中具備一定的智能選擇性，因此當下我國飛機裝配當中，主要采用的是實時定位的物流配送技術。

就車間定位來說，飛機裝配車間定位所采用的方法是將區(qū)域定位和精準定位二者充分結合，并且與此同時充分利用區(qū)域定位技術當中的物料采集等信息，以此準確定位出物流配送車輛導航和追蹤相關信息[3]。就車間數(shù)據(jù)模型來看，車間數(shù)據(jù)模型主要是將車間配送過程當中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行相應匹配和不同分類，而后建立相應的標準化模型、以此形成高效的生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理工作模型。同時通過屬性特征來表示基礎數(shù)據(jù)，通過動作特征來真實反映出產(chǎn)品在進行配裝過程當中的所有動態(tài)實時數(shù)據(jù)，并且將這些數(shù)據(jù)真實反饋到數(shù)字化的車間當中，這在一定程度上為物料配送系統(tǒng)順利執(zhí)行提供了真實有效的數(shù)據(jù)基礎。

就裝配送系統(tǒng)執(zhí)行來說，高效實現(xiàn)物流動態(tài)配送的主要關鍵點就是對物料配送的功能執(zhí)行的實時定位。通過接受不同的配送任務，同時充分利用數(shù)字化車間內(nèi)部的地圖所提供的各種數(shù)據(jù)信息，其實規(guī)劃出飛機物料配送過程當中的最優(yōu)路徑，同時在進行物料配送過程當中保持與車間生產(chǎn)要素之間的統(tǒng)一，通過對于不同的動態(tài)優(yōu)化策略的應用來實現(xiàn)物料配送的二次優(yōu)化。

從裝配送任務接口的角度來看，當今我國國內(nèi)配送任務接口能夠高度實現(xiàn)的原因與企業(yè)當下現(xiàn)存的信息化系統(tǒng)集成有著密不可分的關系，例如ERP系統(tǒng)。從企業(yè)系統(tǒng)管理的角度分析，企業(yè)在進行取消量的系統(tǒng)管理過程當中，主要就是對于生產(chǎn)任務訂單生成以及不同工藝路徑和生產(chǎn)信息的管理，并且與此同時將這些系統(tǒng)信息發(fā)配到各個配送任務的對接口當中，充分利用集成出口來對工業(yè)數(shù)據(jù)進行轉換。

（三）面向飛機協(xié)同設計裝配的云服務技術

這種面向于飛機協(xié)同設計裝配的云服務技術主要就是充分利用當今我國現(xiàn)有的現(xiàn)代化信息制造技術，并且與此同時將其與當今服務計算技術以及物聯(lián)網(wǎng)技術等新型技術進行有效結合。同時將各種不同制造資源以及制造能力進行統(tǒng)一，將其進行優(yōu)化經(jīng)營和管理，以此智慧的完成整個飛機制造生命周期的各種不同活動。

三、結論

當下飛機裝配智能制造就是將先進的物聯(lián)網(wǎng)技術以及云計算技術和人工智能技術進行充分利用，以此為飛機裝配的整個設計環(huán)節(jié)和生產(chǎn)管理等工作環(huán)節(jié)提供良好的技術支持。而建立飛機智能裝備體系過程當中對于各種技術的應用，對于提升飛機智能裝配智能化和柔性化都有著十分重要的作用。

參考文獻：

[1]刁玉靜.飛機裝配質(zhì)量管理系統(tǒng)關鍵技術研究[J].信息技術與信息化，2018，40（12）：190-192.

[2]嚴金鳳.飛機總裝脈動生產(chǎn)線技術發(fā)展現(xiàn)狀[J].機械管理開發(fā)，2018，33（02）：144-145+180.

[3]李西寧，蔣博，支劭偉，王守川.飛機智能裝配單元構建技術研究[J].航空制造技術，2018，61（Z1）：62-67.