飛機(jī)裝配智能制造體系的構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)探究

龔晉烽

摘 要：隨著當(dāng)今我國信息技術(shù)的發(fā)展，使得我國已經(jīng)進(jìn)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(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此在這一背景下，筆者對飛機(jī)裝配智能制造體系構(gòu)建以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)探究。首先，筆者對當(dāng)下飛機(jī)裝配智能制造體系構(gòu)建進(jìn)行概述。而后，筆者對飛機(jī)裝配智能制造體系的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)裝配智能制造體系；體系構(gòu)建；關(guān)鍵技術(shù)

前言：當(dāng)今以飛機(jī)制造為主的航空制造業(yè)已經(jīng)成為各個國家工業(yè)當(dāng)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(guān)聯(lián)性極廣的重要產(chǎn)業(yè)之一。對于我國來說，當(dāng)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(fù)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(jī)研制工作主要目標(biāo)，一次有效提升我國飛機(jī)裝配水平和我國航天制造行業(yè)的發(fā)展。

一、飛機(jī)裝配智能制造體系的構(gòu)建

（一）智能設(shè)備載體層

飛機(jī)裝配當(dāng)中的智能設(shè)備載體層主要包括飛機(jī)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(jī)只能裝配以及智能管理和智能測量等所提供的設(shè)施是當(dāng)下飛機(jī)智能裝配當(dāng)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(jìn)行采集，通過配置符合飛機(jī)裝配實際需求的傳感器實現(xiàn)對于飛機(jī)裝備現(xiàn)場制造過程當(dāng)中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)裝配過程當(dāng)中能夠具備一定的精準(zhǔn)度[1]。另外通過定義多種數(shù)據(jù)元之間的關(guān)系、構(gòu)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(jī)制造數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上進(jìn)行的不同種制造活動，包括飛機(jī)的各種數(shù)字化裝配，以及生產(chǎn)過程當(dāng)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(dá)到所有資源、數(shù)據(jù)、知識的高度共享。

二、飛機(jī)裝配智能制造體系關(guān)鍵技術(shù)

（一）飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)

隨機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)主要包括對于數(shù)字化裝配工藝技術(shù)等多種不同先進(jìn)技術(shù)的綜合性應(yīng)用，通過多種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用以此實現(xiàn)整個飛機(jī)裝配過程當(dāng)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(jī)產(chǎn)品的制造質(zhì)量，并且與此同時降低整個飛機(jī)制造成本。

根據(jù)當(dāng)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(jié)構(gòu)復(fù)雜和裝配精度高的特征，飛機(jī)數(shù)字化的裝配技術(shù)主要目的就是為了實現(xiàn)裝配過程分析、飛機(jī)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(jī)裝配進(jìn)行模塊建立過程當(dāng)中，首先，相關(guān)工作人員需要對三維裝配模型進(jìn)行構(gòu)建，而后在對飛機(jī)的約束和裝配率以及公差等方面進(jìn)行分析；其次，相關(guān)工作人員還需要對飛機(jī)裝配體初始階段的裝配序列以及裝配規(guī)劃和飛機(jī)裝配路徑進(jìn)行確立；最后，飛機(jī)制造相關(guān)工作人員還需要以飛機(jī)的某一個具體關(guān)鍵零件作為參照物，同時對于其他不同的零部件進(jìn)行相應(yīng)的運動仿真模擬以此確保飛機(jī)裝配過程具有一定的可視性，進(jìn)而為檢驗飛機(jī)整個裝配過程當(dāng)中是否存在合理性奠定基礎(chǔ)，實現(xiàn)裝配過程最優(yōu)化。

（二）智能物料配送技術(shù)

飛機(jī)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(jī)裝配系統(tǒng)當(dāng)中物料配送具有著至關(guān)重要的作用。車間在整個物料配送過程當(dāng)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(jìn)行物料配送運輸。為了能夠?qū)崿F(xiàn)無聊在進(jìn)行計算過程當(dāng)中具備一定的智能選擇性，因此當(dāng)下我國飛機(jī)裝配當(dāng)中，主要采用的是實時定位的物流配送技術(shù)。

就車間定位來說，飛機(jī)裝配車間定位所采用的方法是將區(qū)域定位和精準(zhǔn)定位二者充分結(jié)合，并且與此同時充分利用區(qū)域定位技術(shù)當(dāng)中的物料采集等信息，以此準(zhǔn)確定位出物流配送車輛導(dǎo)航和追蹤相關(guān)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(dāng)中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)匹配和不同分類，而后建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)數(shù)據(jù)，通過動作特征來真實反映出產(chǎn)品在進(jìn)行配裝過程當(dāng)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(dāng)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(chǔ)。

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(guān)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(wù)，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(jī)物料配送過程當(dāng)中的最優(yōu)路徑，同時在進(jìn)行物料配送過程當(dāng)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(yīng)用來實現(xiàn)物料配送的二次優(yōu)化。

從裝配送任務(wù)接口的角度來看，當(dāng)今我國國內(nèi)配送任務(wù)接口能夠高度實現(xiàn)的原因與企業(yè)當(dāng)下現(xiàn)存的信息化系統(tǒng)集成有著密不可分的關(guān)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(jìn)行取消量的系統(tǒng)管理過程當(dāng)中，主要就是對于生產(chǎn)任務(wù)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(wù)的對接口當(dāng)中，充分利用集成出口來對工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

（三）面向飛機(jī)協(xié)同設(shè)計裝配的云服務(wù)技術(shù)

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

三、結(jié)論

當(dāng)下飛機(jī)裝配智能制造就是將先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及云計算技術(shù)和人工智能技術(shù)進(jìn)行充分利用，以此為飛機(jī)裝配的整個設(shè)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(shù)支持。而建立飛機(jī)智能裝備體系過程當(dāng)中對于各種技術(shù)的應(yīng)用，對于提升飛機(jī)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(xiàn)：

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

[2]嚴(yán)金鳳.飛機(jī)總裝脈動生產(chǎn)線技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].機(jī)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(jī)智能裝配單元構(gòu)建技術(shù)研究[J].航空制造技術(shù)，2018，61（Z1）：62-67.