基于数字化装配工艺设计与仿真应用的相关性

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作者：宋鸽李旭胡晓娅王超群陈淑靖

来源：《电子技术与软件工程》2018年第12期

摘要近年来，伴随数字化设计制造技术于航空领取的运用与发展，利用数字化技术对相

应零部件进行设计制造已经成为了现今飞机制造技术的大趋势，直到现在传统的装配技术设计还没有彻底解决在设计三维模型上的运用问题。因此提出了利用数字化装配工艺进行设计的办法，用其建设数字化装配工艺设计仿真平台，制订研发工具，最终达到数字化装配工艺设计的目标。本文主要对数字化装配工艺设计和仿真应用进行了分析，并通过对比的手法简要阐述其优势与不足之处。

【关键词】数字化装配工艺设计仿真应用

近些年，信息技术与数字化技术发展愈来愈快、愈来愈成熟，且逐渐应用到我国高端设备制造业发展与创新研究之中。现今国内航空制造领域，运用最为普遍的就是三维数字化设计技术，而以模型定义为基础的数字化设计、制造方法己然转变为了制造业的发展方向。三维模型也逐步替代了二维图纸，是高端产品制造期间的主要凭据，对传统工艺来说是一项极大的挑战。而对航空技术来说，装配工艺大多以经验为主，但设计环节却难以考虑到在实际安装中所遇到的问题或影响因素，导致装配期间经常会出现装配问题，对装配工艺设计的最终质量、效率和水准有了很大的影响。所以，针对航空发动机高要求的安全性能与精度、较短的制造期限与复杂的结构，需要创新出一种可以有效提升产品研发能力的方法，而数字化装配工艺设计恰恰能满足这一要求，还能有效提升企业核心竞争力，同时对装配工作起到一定的指导作用。

1 数字化装配工艺设计概述

数字化装配工艺设计主要是对数字化信息产品的充足运用与继承，使其设计信息的作用得到充分发挥，利用创新的工艺设计方法，将数字化产品设计与装配生产等实施方式连接起来，供给精准的工艺信息给装配现场作业人员，达到对装配人员进行指导的作用。

整个数字化装配工艺设计流程包含有搭建装配平台、进行装配技术规划、建立架构化工艺、仿真模拟装配流程、编订工艺卡片、建立工艺审签档案。装配平台的搭建主要是依据产品不同性能、专业化特征与相应标准等，而要有效利用其多层次的架构，需要和产品装配次序、制造资源布局、公司内部组织模式与相应工艺标准等各项要素相结合，局部调整装配流程，最终产生整个飞机零部件的安装程序。实质上，装配流程的建立是对装备部门与班组装配与生产任务进行了区分。建立工艺审签档案涉及到装配流程中的每个环节，要求各个节点任务完成后需要审签人签字确认，使得其操作信息完整地保存了下来，对后期的会签提供便利条件。

数字化设计与仿真考试

1、关于零件的建模过程，叙述一下对这个零件的结构有基本思路,分析零件的基本特征,明确这些特征是用什么指令绘制出来的，然后在三维软件中绘制草图,之后在零部件模式下对所绘制的草图进行三维特征操作,例如拉伸,开槽,旋转,多截面实体,布尔运算,倒角等,具体操作步骤则根据实际零件的结构特征以及个人建模习惯而异。 2、关于参数化设计零件方面的优缺点，使用方面等，参数化设计过程优缺点：在进行参数化设计时，工作量繁重。对复杂模型的建模更为复杂，工作量更为繁重。使用简单快捷，只需要设定参数，即可快速绘制图形，即使不会使用三维软件的人也可以快速的制作模型。参数化设计过程：第一步：确定目的，明确所建模型能实现的功能，明白具体在模型中有哪些参数需要进行变化。第二步：建模，建模过程中确定那些需要变化的参数，给这些参数赋予特殊的变量名。第三步：编制可视化交互环境，实现人机交互，绘制软件界面，编写程序，确定所有参数的变化范围，建立数据库。第四步：连接模型，将可视化环境与模型连接起来，完成参数化设计。 3、关于逆向方面：点云获取一方面，以及之后的误差冲哪几方面而来；曲面重建过程需要有个大致的了解上课老师咋讲的你就咋写逆向工程（反求工程）：一些列...分析方法和应用技术的组合，以现有的实物、样件、软件或影像为研究对象，以现代化设计理论、材料学、测量学。。。反求工程按照对象分类：影像反求、软件反求、实物反求。反求工程按照目的分类：形状反求、工艺反求、材料反求。逆向工程产生误差的原因：测量误差、数据处理产生的误差、曲线拟合时产生的误差。曲面重构的三种基本方法：1、任意形式之点云→建立特征线→曲面重建 2、包含圆角之点云→分块（移除圆角部分）→曲面重建→修剪曲面→重建精确圆角 3、具有基本型面的点云→分块→辨识及重构面 4、关于仿真分析方面的用处等一些实用一方面：在实验前对实验可能的结果进行预测分析，辅助设计。另一方面：航空航天等多方领域中存在大量的无法进行实验的情况，这个时候就需要仿真来进行实验。

装配CAPP工艺设计与装配BOM的形成

装配CAPP工艺设计与装配BOM的形成 1、问题的由来众所周知,制造业为市场提供用户需求价廉物美的产品为已任,在机械制造中零度的性能、功能与价廉物美是由加工决定的,但产品性能、功与价廉物美还需由装配来解决,因此装配成了产品性能、功能的关键。由于装备制造业产品的复杂性,在上个世纪50~60年代就开始应用以计算机技术为代表的信息技术辅助企业生产管理,我国制造业信息化也已有30 多年的历史, 信息技术辅助企业生产管理不论是初期的MRP还是MRPII或现代的ERP、SCM,都需要产品数据,包括组成产品各部分物料的定义数据、产品各部分结构数据与各种物料的制造工艺数据，这些数据来源与产品设计与工艺设计。产品设计提供的零件图的内容是产品零件(物料)的定义数据，产品及各部件装配图是产品各部分结构数据，为了生产管理方便，产品及各部件装配图结构数据用产品零部件明细表的方式提供给生产管理部门，这种表称为物料清单（BOM），由于在绘制装配图时其组成零部件(物料)的标号是按制图标准顺时针方向顺序标记如图2,所以产品零部件明细表(物料清单BOM)中的零部件先后顺序是按标号排列的见图2中的明细表,它提供了组成产品各部分物料的种类、数量，但其零部件先后顺序没有表明装配过程的顺序,这种物料清单（BOM）称为设计BOM,也有称为工程BOM(EBOM)。MRP、MRPII或ERP是企业生产经营管理的软件，目的是合理利用企业资源，按时、按质、按量为顾客提供价廉物美的产品，为企业创造利润，为此MRP、MRPII或ERP是按顾客需要时间及产品及各部件装配过程来安排零部件的生产作业计划与原材料、外购件等的采购、外协计划，进行能力、资源的平衡，合理利用企业资源，保证生产顺利进行，最终满足顾客需求并获得最大利润。一个复杂产品有多个大部件组成，每个大部件又有多个零部件组成，生产周期少则几天，多则几个月，在这一过程中如过不能按时的提供所需的物料，则将使正在进行的装配工序停工待料，最终不能按时交货，当然不可能获取最大利润。如果过早提供所需的物料，将为造成资金积压。因此提供准确的具有装配过程顺序的物料清单是正确运行MRP、MRPII 或ERP的必要条件。具有装配过程顺序的物料清单称为装配BOM（ABOM）。为了MRP、MRPII 或现代的ERP的正确运行,必须提供装配BOM，但怎样为ERP提供装配BOM？成了制造业信息化的关键问题之一。按中华人民共和国机械行业标准JB/T 9165.49165.4-1998及一般工厂装配工艺编制的规定,装配工艺文件包括: 装配程序(装配工艺过程卡与装配工序卡片), 在以上工艺文件编制过程中形成产品、部件、分部件及组件的装配顺序，对指导装配作业已能满足要求，所以没有具体规定装配零件明细表必须按照产品、部件、分部件及组件的装配顺序的要求，即使编制装配零件明细表但没有装配顺序也只作为装配领料的依据。按照MRP、MRPII或ERP的要求，为了MRP、MRPII或ERP的正确运行必须按照装配顺序的要求编制装配零件明细表，即为装配BOM。装配零件明细表可按产品、部件、分部件的装配分别编制，这时形成的BOM 这称为单层BOM，如按产品（部件）装配统一编制，则形成多层BOM。这些应为装配CAPP 重要内容。 2、装配零件明细表（ABOM）的形成

工艺设计信息全面数字化与标准化

工艺设计信息全面数字化与标准化作者：陈宗舜 1.工艺信息数字化的内涵两化融合对设计信息全面数字化要求,一是要求工艺设计信息的优化,二是要求工艺设计信息必须为企业信息集成与建立数字化企业提供基础。本文主要就工艺设计信息必须为企业信息集成与建立数字化企业提供基础提出以下意见，供参考。在企业信息化调查中，了解到虽然目前企业使用CAPP进行工艺设计，有的还使用类似部门级PDM进行工艺文件、流程管理，由于没有考虑企业系统集成，CAPP输出工艺规程、文档的标准化与规范化程度很差，CAPP输出没有达到全面数字化要求，达不到企业系统集成的要求，如果要实现系统集成，原来存入计算机工艺规程、文档必须返工，造成极大时间、人力的浪费，成了企业信息集成与数字化的又一拦路虎，为此必须引起各企业的重视。为了使各企业完整了解工艺信息数字化的内涵及其在企业信息化中重要性，提出以下几点。 2．工艺信息数字化的由来工艺信息数字化来源于CAPP技术的应用,CAPP技术应用于产品设计目前已是众所周知，CAPP系统输出人们看到的是计算机屏幕上的工艺规程及技术文件和用绘图仪、打印机输出常规的工艺规程、文件，其实这些屏幕上的工艺、图形、技术文件和输出常规的工艺规程、图纸、文件，存在计算机内部都是各种格式的数据，所以应用CAPP技术进行工艺规程设计，其设计过程和输出工艺规程、图形及技术文件以近入数字化范畴。 3．工艺设计信息数字化的发展常规的CAPP技术已进入工艺信息数字化的范畴，对传统的产品设计要求或单独(非集成)CAPP系统,常规的CAPP技术已经能满足要求。由于市场经济的发展，企业竞争因素的变化，企业各方面都需要应用信息技术，因此出现了 CAD/CAPP/CAM等一系列CAX技术与MRP/MRP-II/ERP等一系列管理信息化技术。由于传统企业的产品开发、生产经营管理是按企业内部的分工由各部门分工进行的，互相之间以图纸、工艺、技术文件、计划、统计、报表、单据及各种通知、会议为手段组织企业生产经营。在开展“甩图纸”、“甩账本”示范工程后，由于CAD/CAPP/ERP都为孤岛，这种初级信息化解决不了传统企业的产品开发、生产经营管理数据信息的共享，系统不能集成运行,发挥不了企业信息化最佳效果。根据世界经济发展的经验，应用信息技术改造与提高传统企业是企业现代化的必由之路，为此制造企业要充分发挥信息技术的作用必须走系统集成的道路。按照系统集成的要求，常规的CAPP技术不能满足要求，因为常规CAPP的工艺规程、图纸、文件，存在计算机内部都是各种格式的数据，不需要输入到其它计算机系统中，其它系统也不会读取这些数据，这对单独(非集成)CAPP系统已满足要求。但是在系统集成的要求下，CAPP系统的输出不能再是单一的纸质表格文件，还需要数字化的加工数据包括：加工顺序、加工机床、加工工装、加工内容以及材料数据、装配关系数据等等。因此单独(非集成)CAPP

数字化应用

飞机装配数字化应用 10503532 李凯 1 数字化装配协调技术数字化协调方法也可称数字化标准工装协调方法，是一种先进的基于数字化标准工装定义的协调互换技术，将保证生产用工艺装备之间、生产工艺装备与产品之间、产品部件与组件之间的尺寸和形状协调互换。数字量传递协调路线: (1)飞机大型结构件(与飞机外形及定位相关)如框、梁，桁、肋、接头等用NC 方式加工， (2)在飞机坐标系下，工装设计人员以产品工程数模为原始依据，进行工装的数字化设计，并且在工装与产品定位相关的零件上用N C方式加工出所有的定位元素； (3)工装在装配时利用数字标工(数据)协调，采用激光自动跟踪测量系统测量，通过坐标系拟合，定位出零件的安装位置，满足安装基准的空间坐标及精度要求； (4)飞机钣金件模具数字化设计以及用NC方式加工，钣金零件数控加工。 2 数字化装配容差分配技术容差数值直接影响产品的质量与成本，因而根据产品技术要求，进行零、组件的容差分析和设置，可以经济合理地决定零部件的尺寸容差，保证加工精度，提高产品质量，在满足最终设计要求的同时使产品获得最佳的技术水平和经济效益。在产品装配前仅凭以往的经验或某个方案分配给每个零件公差，装配成产品后公差能不能达到产品设计的要求，难以定论。现在可通过数理统计的方法来模拟装配过程和次数，可看到最终形成产品的公差与零件的公差、零件的装配顺序等因素有关。在零件数模的基础上，对于我们关注的关键的质量特征，设定公差

和装配顺序，通过数理统计的方法仿真，分析各种因素对质量特性的影响程度，为查找质量问题的原因和改进容差分配提供了依据，不断仿真找出最优的公差分配方案。 3 自定位与无型架定位数字化装配技术现代的飞机设计遵循面向制造的原则，在零件设计的时候就必须考虑以后零件的加工和装配。在工艺人员的建议下，飞机设计时对主要结构件(梁、框、肋和接头等)建立装配的自定位特征，如小的突耳、装配导孔、槽口和形成定位表面等，或者在产品结构设计的同时，把用来安放光学目标的工艺定位件设计到结构件上。但这些零件的自定位特征需要用数控方式精确加工，在实际装配过程中这些零件自己就能利用自定位特征定位，或应用激光跟踪仪和光学目标定位。基于飞机产品数模和数字量尺寸协调，无型架定位数字化装配技术采用模块化、自动化的可重新配置的工装系统，大大简化了或减少了传统的复杂型架，缩短了工装设计与制造的时间，降低了工装成本，并提高了装配质量。 4 数字化装配工艺设计技术数字化装配工艺设计技术是根据企业结构和制造流程在软件环境中构建企业的制造体系结构，包括产品、工艺和资源3个主要部分，完全可描述什么人、在什么地方、用什么工具、用什么方法、制造什么产品，当然也包含成本和时间。其中产品部分又分为EBOM、PBOM和MBOM三个分支，工艺又分为根据工艺分离面设计的工艺Process Plan和根据生产工位设计的工艺Production Plan，资源分为结构化的资源，包括工厂，车间、工段、工位、设备、工装、工具和人。资源又分为资源规划Resource Plan(又称制造概念)。其中成本包含在产品里，时间包含在工艺里，设备利用率包含在资源规划里。利用设计部门发放的产品三维数模和EBOM，在三维可视环境下进行产品的装配工艺规划及工艺设计。将三维数模数据(属性)导入产品节点，并将三维数模数图形的路径关联到每个零件上，在编制工艺的任何时候都可预览零件和组件的三维图形，直观地反映装配状态。在产品工艺分离面划分的基础上，对每个工艺大部件进行初步装配流程设

工艺设计和开发控制程序

Procedure Document/程序文件Control Procedure for Process design and Development 工艺设计和开发控制程序Document NO/ 编号：TY-QP7.3-01-15 Revision /版本： Checked by/校对： Verified by/审核： Approved by/批准： Controlled Condition/受控状态：Distribution No./分发号：

质量管理体系更改记录表 Record Chart of Changes in Quality Management System of Quality Manual TY-QR-TQD-031A

Control Procedure for Process design and Development/工艺设计和开发控制程序 1 Purpose/目的 This procedure is used to normalize the management of new product process design and development of the company so as to ensure that all the tasks on new product process design and development of the company are implemented effectively. 本程序为了规公司新产品工艺设计和开发的管理，确保公司新产品工艺设计和开发的各项工作得到有效实施。 2 Scope/围 This procedure is applicable to control of new product process design and development of the company. The content: The company doesn’t cover the product design, just focusing on process design based on customer drawings. 本程序适用于公司新产品工艺设计和开发的控制。但包括产品进行设计和开发。 3 Terms/术语 3.1 Process design output: the result of process design. Through the process design and development, the bases of process design are transformed into a series of process technical data of the process design output./工艺设计输出：指工艺或过程设计的结果。通过对工艺设计和开发，将工艺设计的依据转化为工艺设计输出的一系列工艺技术资料。 3.2 Process review: the process design is reviewed formally, roundly and systemically and the review result is documented./工艺评审：对工艺设计进行的正式、全面和系统的审查，并把审查结果形成文件。 3.3 Overall process program: based on product design requirement, production program and productivity, the guidance document is used to put forward the technology and prepare for concrete tasks and measures./工艺总方案：根据产品设计要求、生产纲领和生产能力，提出工艺技术准备具体任务和措施的指导性文

数字化设计及仿真

数字化设计及仿真祝楷天（盐城工学院优集学院江苏盐城224051）摘要：制造业信息化的发展促使许多企业建立起了相应的CAD/CAM软件环境平台，并应用CAD/CAM软件进行产品的设计、分析、加工仿真与制造，取得了显著的效果。利用计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)软件系统来完成机床夹具设计过程是加速夹具设计效率、提高设计质量的一种重要手段。但现有的通用CAD/CAM软件没有针对机床夹具设计的完整技术手册资料和三维标准件图库系统，设计人员仍然需要使用传统的纸质工具手册书籍进行资料查询和标准件三维实体图绘制工作，影响了机床夹具设计的效率和质量。因此，研究机床夹具数字化设计手册软件和三维标准件图库系统对满足数字化时代工程技术人员的需要具有重要的作用。关键词：机械产品；数字化；设计仿真。 Digital design and simulation ZHU Kai-tian （UGS College，Yancheng Institute of Technology，Yancheng，Jiangsu 224051）Abstract: The development of manufacturing industry has led many enterprises to set up the corresponding CAD/CAM software environment platform, and the application of CAD/CAM software for product design, analysis, processing simulation and manufacturing, has achieved remarkable results. Using computer aided design and manufacturing (CAD/CAM) software system to accomplish machine tool fixture design process is an important means to accelerate fixture design efficiency and improve design quality. But the existing general CAD/CAM software does not have the complete technical manual data and the 3D standard part library system for the machine tool fixture design, the design personnel still need to use the traditional paper tools manual books to inquire and the standard piece three-dimensional entity chart drawing work, has affected the efficiency and the quality of the machine tool jig design. Therefore, it is important to study the software and 3D standard part library system of the digital design of machine tool fixture to meet the needs of engineering and technical personnel in the digital age. Keywords: Mechanical products, Digitization , Design simulation.

数字化装配

研究生专业课程考试答题册学号2015200760 姓名郝天峰考试课程飞机数字化装配任课老师耿俊浩考试日期2016年1月21日西北工业大学研究生院

研究题目：飞机数字化装配工艺优化 1.研究背景及意义飞机装配是飞机制造或维修过程的末端环节，目标是将零件按一定的约束关系联接成完整的产品，装配技术的好坏直接关系到飞机最终的性能。然而飞机产品的零部件数量多，部件尺寸大，精度要求高，协调过程复杂，装配周期长，装配工作量占整机制造劳动量的40%~50%，所以在飞机整个制造过程中装配技术是一项技术难度大、涉及学科领域多的综合性集成技术，它在很大程度上决定了飞机的最终质量、生产成本和研制生产周期[1]。虽然国内外目前的CAD/CAM软件发展己经口益成熟，然而其飞机装配工艺设计分析能力尚不足以应付快速发展的生产实际需要。传统的装配分析需要耗费大量的物力、人力和时间来生产物理样机进行实验，而这不仅导致装配工艺设计严重滞后于飞机设计工作，相较于并行设计，耗费过多时间，而且无法及时发现并弥补飞机装配设计中的缺陷，更无法保证工人的安全舒适性，这种传统的装配分析方法受物理样机限制存在诸多弊端，因此需要采用新的技术方法来满足产品并行设计的要求，使设计人员在产品设计阶段就能进行装配设计与验证工作。在这样的背景环境下数字化装配技术应运而生，为飞机设计和装配性能评价提供了一个新途径[2]。数字化装配的定义为：利用数字化现实技术、计算机图形学、人工智能技术和仿真技术等构造数字化现实环境和产品数字模型，从而在产品装配过程中通过交互分析，仿真装配过程和装配结果。数字化装配的主要研究内容包括：数字化环境下零件、产品建模及装配过程建模，装配序列和装配路径规划，装配中物理特性的分析研究，装配过程的人机工程学分析，装配系统与其它相关系统(如设计系统)的集成。与传统CAD装配相比，数字化装配的重点在于直观的人机交互，通过直接操作和自然命令完成装配操作。它不仅能检验、评价以及预测产品的可装配性，并且能够面向装配过程提供直观经济的规划方法[3]。随着数字样机、虚拟现实等技术的发展以及各种算法的成熟研究，在数字化环境下模拟装配工作，进而结合各种算法对装配问题进行优化已成为一种重要设计和分析手段。在构建的数字化仿真环境中，导入产品数字样机和人体模型，并根据产品特征制定装配工艺，完全可以实现“虚拟人装配虚拟产品”的数字化装配仿真，而且可以在装配仿真基础上进行装配工艺分析和人机工效分析等，从而及时发现和修改产品装配中存在的问题，从而实现产品的并行设计，辅助现实产品装配过程[4]；进而针对具体的装配问题结合已知算法进行优化，从而提高飞机的装配性，缩短飞机装配周期，节约飞机装配成本，提高飞机装配精度，具有广阔的应用前景。

数字化设计与制造

数字化设计与制造 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

数字化设计与制造一、背景在计算机技术出现之前，机械产品的设计与加工的方式一直都是图纸设计和手工加工的方式，这种传统的产品设计与制造方式，这使得产品在质量上完全依赖于产品设计人员与加工人员的专业技术水平，而数量上则完全依赖于产品加工人员的熟练程度，而随着工业社会的不断发展，人们对机械产品的质量提出了更高要求，同时数量上的需求也不断增长。为了适应社会对机械产品在质量与数量上的需求，同时也为了能进一步降低机械产品的生产成本，人们在努力寻求一种全新的机械产品设计与加工方式，而二十世纪四五十年代以来计算机技术的出现及其发展，特别是计算机图形学的出现，让人们看到了变革传统机械产品设计与生产方式的曙光。于是，数字化设计与制作方式应运而生，人们逐步将机械产品的设计与加工任务交给计算机来做，这一方面使得机械产品的设计周期大大缩短，另一方面也使得产品的质量与数量基本摆脱了对于设计与加工人员的依赖，从而大大提升了产品的质量，降低了产品的生产成本，同时也使得产品更加适合批量化生产。二、概念数字化设计：就是通过数字化的手段来改造传统的产品设计方法，旨在建立一套基于计算机技术和网络信息技术，支持产品开发与生产全过程的设计方法。数字化设计的内涵：支持产品开发全过程、支持产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持产品开发流程的控制与优化等。其基础是产品建模，主体是优化设计，核心是数据管理。数字化制造：是指对制造过程进行数字化描述而在数字空间中完成产品的制造过程。数字化制造是计算机数字技术、网络信息技术与制造技术不断融合、发展和应用的结果，也是制造企业、制造系统和生产系统不断实现数字化的必然。

飞机数字化装配技术发展与应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ae3859614.html, 飞机数字化装配技术发展与应用作者：赵鹏来源：《科学与信息化》2017年第33期摘要数字化技术的应用是飞机研制发展史上的一次重大飞跃。数字化装配技术由数字化装配工艺技术、柔性工装技术、激光检测与补偿技术、数字化钻铆技术、数字化数据管理以及集成技术等组成，是机械、电子、控制、计算机等多学科交叉融合的高新技术。本文就飞机数字化装配技术发展与应用进行了讨论。关键词飞机；数字化装配技术；发展；应用 1 数字化装配数字化装配是现代航空制造企业装配技术的发展方向。从20世纪90年代开始，国外的波音、空客等先进航空制造企业陆续开发和应用了三维虚拟制造软件，多以飞机装配典型结构为应用对象，建立飞机装配的数字化设计制造模式和数字化协调技术体系，利用网络技术及数字化技术，建立工艺设计流程，实现3D装配工艺设计及验证、仿真，实现车间、工厂布局数字化及仿真，实现现场工人操作的可视化等[1]。 2 飞机数字化装配技术国内发展现状国内的飞机装配，虽然在局部上也采用了较为先进的技术，如采用catia技术进行了包括建立型架标准件库和优化型架及参数设计，对工装、工具和产品的装配过程进行了三维仿真等，开始采用激光测量+数控驱动的定位方式，部分机型还采用了自动钻铆技术等，但总体上与发达国家相比还存在较大差距，具体表现在：①飞机设计制造仍主要采用串行模式，工装、工艺设计与产品设计脱节，制造模式未真正实现到并行模式的转换，导致飞机装配协调困难、返工率高；②尚未实现人机交互的装配仿真以及装配路径的优化；③仍然采用以专用工装为主的刚性定位装配方式，导致飞机制造成本居高不下；④数字化装配应用规模有限，尚未实现一个完整型号真正意义上的全面数字化[2]。 3 飞机数字化装配技术应用 3.1 数字化定位技术以数字化为基础的定位技术包括数字测量定位技术、特征定位技术、柔性定位技术等。数字测量定位技术是指针对飞机产品的结构特点、定位要求，借助数字化测量设备或系统进行飞机零部件的定位；特征定位技术利用数字化定义、数控加工的具有配合关系的配合面、装配孔或工艺凸台、工艺孔等设计或工艺特征，实现零件之间的相互定位，保证装配的一致性和高装配质量；柔性定位技术是指通过采用柔性工装满足不同产品的定位需要。随着飞机装配质量越来越高的要求，数字化定位技术已经成为飞机零部件高效、高精度定位的重要保障。

工艺设计管理控制程序文件

Q/BD 广东标顶技术股份有限公司企业标准 BD-CXWJ-07 工艺管理控制程序 2011-04-20 发布2017-07-01换版后实施

广东标顶技术股份有限公司发布

1.0目的加强产品生产过程的工艺管理，用工艺文件来指导生产作业，是科学管理生产、保证产品质量、合理利用各种资源、提高工作效率的根本保障，为此特制定本程序。 2.0 适用范围本程序适用于公司已有的所有产品、全新产品和改进、改型的新产品。 3.0 术语和定义 3.1本程序文件采用GB/T19001 IDT ISO9001:2015标准中术语、定义和ISO/TS22163技术规范术语和定义以及下述术语和定义。 3.2工艺：将原材料或半成品加工成产品的方法、技术等。 3.3工艺文件：主要是把如何在过程中实现成最终的产品的操作文件。 3.4工艺过程卡（工艺路线卡）：它规定整个生产过程中，产品（或零件）所要经过的车间、工序等总的加工路线及所有使用的设备和工艺装备。工艺过程卡不需绘制工艺简图。在小批量生产时，可与产品图纸配合，直接指导操作。在大批量生产时，可以作为工序卡片的汇总文件。如机加工工艺过程卡、装配工艺过程卡。

3.5工艺卡：是针对某一工艺阶段编制的一种加工路线工艺，它规定了零件在这一阶段的各道工序，以及使用的设备、工装和加工规范。如喷涂工艺卡、电镀工艺卡。 3.6工序卡：是规定某一工序内具体加工要求的文件。除工艺守则已作出规定的之外，一切与工序有关的工艺内容都集中在工序卡上。如机加工工序卡、装配工序卡。 3.7 检验卡：这是根据产品标准、图样、技术要求和工艺规范对产品及其零部件的质量特性、检测内容、要求、手段作出规定的工艺文件，主要用在关键工序的检查。 4.0职责 4.1研发部负责制定工艺管理制度，并组织贯彻实施与检查。负责产品图样工艺性审查及工艺归口管理工作。负责工艺策划，工艺方案设计及工艺标准化要求。负责提供编制工艺文件所需的产品图样及有关技术文件；负责工艺技术文件的编制、审核及发布实施。负责对生产现场工艺纪律监督检查工作。负责编制技术改造规划、工艺布置、外购设备的选型论证等技术改造工作。负责对工装、工位器具等的设计工作。负责解决现场工艺技术问题，对产品故障进行分析、处理。负责新工艺、新材料、新技术的推广应用工作。 4.2 生产部负责协助研发部制定工艺文件，对工艺文件进行会签。负责按工艺文件要求组织生产、工艺装备的准备工作。负责工艺纪律的执行，工艺装备的制造、使用、管理工作。负责按工艺文件要求，对人员进行工艺培训、工艺文件规范化操作培训、岗位技能培训。负责生产设备的管理工作，保证设备处于完好状态，满足工艺要求。 4.3质量管理部负责按工艺文件要求对外购外协物料进行入厂检验；负责对检验过程中出现

基于MBD的三维数字化装配工艺设计及现场可视化技术应用

基于MBD的三维数字化装配工艺设计及现场可视化技术应用基于MBD的三维数字化装配工艺设计技术是现代航空数字化制造中的一门新兴学科，也是未来飞机三维装配工艺设计的发展趋势。本文介绍了该技术主要通过对DELMIA、3DVIA Composer、CAPP等工艺设计、工艺仿真软件进行客户化定制和多系统集成应用，完成基于MBD三维产品模型的工艺分离面的划分、BOM重构、工艺仿真以及三维装配指令编制等工艺设计工作，并通过生产管理系统将已完成的工艺设计信息传递到生产现场实现可视化装配，打通了基于MBD的产品设计与工艺设计及现场可视化装配的技术路线。 MBD(Model-Based Definition)即基于模型的产品数字化定义，其特点是：产品设计不再发放传统的二维图纸，而是采用三维数字化模型作为飞机零件制造、部件装配的依据。传统的二维工艺设计模式已经不能适应全三维设计要求。随着现代计算机技术、网络技术、工艺设计软件技术的发展，以及协同平台的建立，为三维数字化装配工艺设计和并行工程奠定了基础。 1 三维数字化装配工艺设计及现场可视化系统通过采用达索公司三维数字化装配工艺设计平台DELMIA及3DVIA Composer解决方案，构建“数字化装配工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。突破DELMIA二次开发及定制技术、3D制造过程仿真验证及优化技术、MBD技术、生产现场可视化技术、Windchill/DELMIA/EPCS/CAPP多系统集成技术等关键技术瓶颈，最终构建符合企业业务需求的“数字化装配工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。缩短飞机装配周期，提高装配质量，全面提升飞机的数字化制造能力。系统流程及集成架构如图1所示。图1 系统流程及集成框架系统流程及集成工作思路如下： (1)Windchill企业数据管理系统是企业唯一合法的数据来源，管理着各种BOM信息。通过

整机装配工艺设计分析

整机装配工艺设计分析作者：信息产业部电子第20 研究所张爱平 1 前言 1.1装配的概念装配是按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联系，使之成为半成品或成品的工艺过程。整机装配是生产过程中的最后一个阶段，它包括装配、调整、检验和试验等工作，且产品的最终质量由装配保证。产品的质量是以产品的工作性能，使用效果和寿命等综合指标来评定的。为保证产品的质量，对产品提出了若干项装配要求，这些装配要求应当在装配过程中予以保证。所谓装配精度，就是产品装配后的实际几何参数、工作性能等参数与理想几何参数、工作性能等参数的符合程度，即主要指各个相关零件配合面之间的位置精度，包括配合面之间为间隙或过盈的相对位置，以及由于装配中零件配合面形状的改变而需计及的形状精度和微观几何精度（如接触面的大小和接触点的分布）。 1.2问题的提出在产品逐级装配这一复杂的制造过程中，装配工艺设计怎样才能发挥其指导生产的作用呢？传统的生产方式是按设计目录（物料名细表）来组织生产的。而且从现行的设计、工艺文件分析，所谓的物料名细表只能说明装配所需的物、料，没有表示物料需求的先后顺序。所以对指导生产计划没有起到应有的作用，不能完全反映整个产品的装配结构、层次、顺序以及所需物料的数量。现今国际上的技术发达国家如美国、日本等已经提出了制造业中优化生产计划的根本思想——按需求来组织生产，值得我们借鉴。这种需求不仅是用户的最终需求，还包括制造过程中加工、装配各工序间的需求。需求计划一般以周为单位，甚至可落实到以天为单位。它改变了传统的以库存控制法来组织生产的方式，九十年代美国把这一系列思想方法总结为精益生产方式。要按“需求”的方式组织生产，就必须弄清楚整个装配过程中的“需求”是什么？即什么时间、需要什么物料，数量多少。这样才能进一步推导出什么时间加工、什么时间制造毛坯等等。而装配过程中的物料需求正是装配工艺设计的主要内容之一。可见，一个复杂产品的装配不但要有严格的工艺要求，而且与企业的生产组织、装配工艺装备、工人的技术水平等有关，否则不能保证装配的质量和按期完成产品的装配。从装配周期分析，较复杂的产品装配需要一个月到几个月、一年甚至更多的时间才能完成，所以其装配过程中的零部件等（物料）的需求也是陆续的，应按照装配工艺的要求提供，否则不是停工待料，就是物料积压。所以改善当前拖拉的生产现状，应先从总装配开始安排生产计划，从下道工序向上道工序发出需求指令（看板管理的形式），形成“拉动”的生产方式。分析这一拉动过程，就是研究生产过程中的物料需求，这一需求正是首先由装配工艺设计确定。可见改革现行的装配工艺文件与设计的内容，成了改革计划管理、使我所由粗放型发展到集约型的一个重要环节，也是使先进的工艺设计发挥作用，获得应有效益的关键。 2复杂系统的装配工艺设计（以某雷达稳定平台为例）

工艺设计管理制度

工艺设计管理第一节工艺设计岗位职责一、工艺设计工程师岗位职责工艺设计工程师在主管副总（或总工程师）的领导下，设计、管理本企业的生产工艺，并不断对其进行完善，提高劳动生产率，同时加强对工装设备的管理。其具体职责如表6-1所示。表6-1工艺设计工程师岗位职责二、工艺管理人员岗位职责工艺管理人员参与编制工艺文件等工作，管理工艺装备并监督工艺文件的执行情况。其具体职责如表6-2所示。

表6-2工艺管理人员岗位职责第二节工艺设计管理制度二、工装夹具管理制度下面是某企业工装夹具管理制度，供读者参考。第1章总则第1条目的。为了规范工装夹具的设计、制作与管理工作，最大化发挥其效能，特制定本制度。第2条适用范围。本制度适用于公司所有工装夹具的管理事项。第3条术语解释。工装夹具是指为实现产品的工艺规程，使加工零件达到设计图样要求所必需的各种模具、夹具、刃具、量具以及辅助工具等。工装夹具按其应用范围，可分为专用工装夹具和通用工装夹具两大类。第4条管理职责。

1. 工装夹具的设计更改由工艺研发人员负责，公司技术部负责保存底图。 2. 生产部安排专职保管人员负责工装夹具的保管。 3. 工装夹具的维修由生产部技术人员负责。第2章工装夹具设计与制作管理第5条公司采用新的工艺进行生产时，工艺设计人员需要同时设计工装夹具，确保工艺技术的实现与生产效率的提高。第6条工装夹具的设计要求。 1. 根据生产需要，工装夹具由工艺设计人员按工艺要求设计，设计时应力求结构简单、生产安全、操作方便、经济实惠。 2. 在进行样品试制和单位小批量生产时，只设计必不可少的专用工具，避免浪费。 3. 在成批生产产品时，按确定的工艺装备系数设计工装夹具。 4. 工装夹具设计人员在设计工装夹具的过程中，若发现产品零件的工艺性极差或有其他错误时，应及时与产品工艺人员联系解决，不得因此而影响工装夹具的设计进度。 5. 工装夹具图样设计完成后，设计人员会同相关人员对设计图样进行评审并签名，然后交技术部负责人评审，其最终评审确认以技术负责人的签字为依据。 6. 工装夹具设计人员应随时掌握并及时解决工装夹具加工中出现的各种问题，若问题无法解决时，需及时上报以寻求帮助。第7条工装夹具设计完成后，研发人员需及时将其交付给采购人员或生产人员，进行外购或自行生产。需要注意的是，工装夹具图样是工装夹具生产的依据，一般不对外交流，底图由技术部保管。第8条工装夹具图样在制造过程中发现需要更改时，必须及时通知该工装夹具的设计人员，由设计人员在图纸上签署姓名、时间、标记、处数后，方可按改动后的图样生产。第9条公司的工装夹具图不准任何人私自复制，确需复制时必须经技术部负责人签名批准。第10条工装夹具的其他管理规定按公司技术资料管理制度的相关条款执行。第3章工装夹具的库存管理、现场管理及维修管理第11条公司中凡新制的工装夹具必须经过质检人员的检验验证（即经过试装），并判定检验合格，同时填写“工装夹具检验记录单”，加盖合格印章后方可入库。第12条库管人员需对工装夹具进行分类存放、明码标识并妥善保管，同时需要及时更新工装夹具的台账。第13条根据生产需要，由车间主任统一安排现场所需工装夹具的领取工作，否则仓库将不予发放。第14条生产现场公用的工装夹具由车间主任指派专人保管、养护，各人专用的工装夹具经车间主任登

数字化设计及仿真应用

数字化设计及仿真应用 [摘要]制造业信息化的发展促使许多企业建立起了相应的CAD/CAM软件环境平台，并应用CAD/CAM软件进行产品的设计、分析、加工仿真与制造，取得了显著的效果。利用计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)软件系统来完成机械设计过程是加速设计效率、提高设计质量的一种重要手段。本文首先介绍了数字化设计的概念和发展历史，然后展望了数字化设计的发展趋势，最后主要探讨了数字化设计和仿真分析技术的应用及效益。 [关键词]：机械产品；数字化设计；仿真分析

目录 1. 引言 (1) 2.数字化设计技术 (1) 2.1 数字化设计技术的特点 (1) 2.2 数字化设计技术发展历史 (2) 2.3 数字化设计技术发展趋势 (2) 3.数字化仿真技术 (2) 3.1 数字化建模技术 (2) 3.2 数字化仿真与虚拟现实技术 (3) 3.3 有限元分析技术 (3) 4.数字化设计及仿真的应用和效益 (4) 4.1 数字化设计及仿真的应用 (4) 4.2 数字技术带来的效益 (5) 4.2.1 产品设计的效益 (5) 4.2.1 工艺规划的效益 (5) 4.2.3 业务规划和生产效益 (6) 5.数字化设计及仿真的意义 (6) 5.1 数字化设计技术的意义 (7) 5.2 数字化仿真的意义 (7) 6. 结束语 (8)

1.引言随着全球经济一体化的进程加快以及信息技术的迅猛发展，现代制造企业环境发生了重大的变化。为此，制造企业的战略从20世纪50年代和60年代资源经济的“规模效益第一”，经过70年代和80年代“价格竞争第一”和“质量竞争第一”发展到90年代“市场响应速度第一”及面向21世纪知识经济的“技术创新第一”。与此同时，现代制造业随之出现了适应这种发展的新模式和新哲理，其核心在于：在制造企业中全面推行数字化设计与制造技术，通过在产品全生命周期中的各个环节普及与深化计算机辅助技术、系统及集成技术的应用，使企业的设计、制造、管理技术水平全面提升，促进传统产业在各个方面的技术更新，使企业在持续动态多变、不可预测的全球性市场竞争环境中生存发展并不断地扩大其竞争优势。数字化设计与制造是计算机辅助技术、系统及集成技术的重要组成部分，它是向网络化制造和虚拟化技术发展的基础，它使原有的传统制造业变成了智力型的工业，使企业主要通过资源要素如劳动力、设备、资金竞争逐渐变为以创新能力知本型为焦点的竞争。这正是知识经济时代最重要的特征。 2.数字化设计技术随着信息技术和通信技术的发展，数字化时代正在到来．数字化技术是指利用计算机软硬件及网络、通信技术，对描述的对象进行数字定义、建模、存贮、处理、传递、分析、综合优化，从而达到精确描述和科学决策的过程和方法。数字化技术具有描述精度高、可编程、传递迅速、便于存贮、转换和集成等特点，因此数字化技术为各个领域的科技进步和创新提供了崭新的工具。数字化技术与传统制造技术的结合称为数字化制造技术。30年来数字化制造的应用范围不断扩大，数字化制造技术已逐渐成为制造业信息化中的主流技术和核心技术．由于数字化技术是科学分析和科学决策的理论基础，提供了从定性到定量、从模糊到精确、从直觉到科学的工具，因而数字化技术推动了制造科学的发展和进步。目前制造业的几个重要发展方向，如精密化、自动化、集成化、虚拟化、网络化、全球化，无一不与数字化技术的发展密切相关。因此，面对制造业全球化竞争的日益激烈，必须重视数字化制造技术在我国的形成和发展。 2.1 数字化设计技术的特点 20世纪有许多重大高新技术的应用，但没有一项技术的影响像信息技术和数字化技术那样深，那样广。由于数字化技术的可控性、可变性、离散性、可视性、集成性，产生了很多新的现代设计方法、工艺技术和管理模式。

基于MBD的三维数字化装配工艺设计及现场可视化技术应用

A S SE M B L YP R O C E SS装配 t艺基于M B D的三维数字化装配工艺设计及现场可视化技术应用 M B D-B ased Thr ee-D i m ens i onal D i gi t al A s s em bl y Pr oces s D e s i gn and on Si t e V i s ual i zat i on Tec hnol ogy A ppl i ca t i on 中航工业陕西飞机工业(集团)有限公司中航工业金航数码科技有限责任公司【摘要】基于M B D的三维数字化装配工艺设计技术是现代航空数字化制造中的一门新兴学科，也是未来飞机三维装配工艺设计的发展趋势。该技术主要通过对D EL M I A、3D vI A C om pose r、C A PP等工艺设计、工艺仿真软件进行客户化定制和多系统集成应用，完成基于M B D三维产品模型的工艺分离面的划分、B O M重构、工艺仿真以及三维装配指令编制等工艺设计工作，并通过生产管理系统将已完成的工艺设计信息传递到生产现场实现可视化装配，打通了基于M B D的产品设计与工艺设计及现场可视化装配的技术路线。关键词：M B D三维工艺设计现场可视化【A B ST R A C T】M B D-ba se d a ss em bl y pr oces s of t hree-di m ens i onal di gi t al de si gn i s no t onl y a n ne w dis ci- pl i ne i n ai r cr aft di gi t al m anuf act ure，but al s o t he f ut ur e ai r cra f t des i gn t r en ds．T he t e chnol ogy c om pl et es t he j obs of di vi si on of t he t hr ee—dim ens i onal pr ocess s pl i ce sur f ac e bas ed on M B D，B O M r econs t r uct i on，pr oces s si m ul at i on and es t a bl i shm e nt of t hr ee di m ensi onal ass em bl y or der by cust om i zat i on a nd m ul t i—s ys t em i nt egr at i on of pr oc es s des i gn，pr ocess si m ul a t i on sof t w a r e，suc h as D E L M I A，3D V I A C om pos e r,C A PP,and SO on．T he t e chnol ogy t ra ns—fe r s t he c om pl e t e d pr oc es s desi gn i nf or m a t i on t o pr oduc—t i on sc ene by pr oduct m anagem ent s ys t em，t h e t e chnol ogy opens t e chnol ogy r oadm ap f rom t he M B D—based pr oduct desi gn，pr ocess des i gn t o on．s i t e vi s u al i zat i on ass em bl y．K eyw or ds：M B D Thr ee-di m ensi onal de si gn O n-si t e vi s ual i zat i on M B D(M odel—B as ed D ef i ni t i on)即基于模型的产品数字化定义，其特点是：产品设计不再发放传统的二维图纸，而是采用三维数字化模型作为飞机零件制造、部件装配的依据。传统的二维工艺设计模式已经不能适应全三维设计要求。随着现代计算机技术、网络技术、工艺设计软件技术的发展，以及协同平台的建立，为三胡保华闻立波杨根军黄官平吴慧沈波惠巍维数字化装配工艺设计和并行工程奠定了基础。 1三维数字化装配工艺设计及现场可视化系统通过采用达索公司三维数字化装配工艺设计平台 D EL M I A及3D V I A C om poser解决方案，构建“数字化装配工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。突破D E LM I A二次开发及定制技术、3D制造过程仿真验证及优化技术、M B D技术、生产现场可视化技术、w i ndchi l l／D ELM I A／E PC S／C A P P多系统集成技术等关键技术瓶颈，最终构建符合企业业务需求的“数字化装配工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。缩短飞机装配周期，提高装配质量，全面提升飞机的数字化制造能力。系统流程及集成架构如图1所示。系统流程及集成工作思路如下： (1)W i ndchi l l企业数据管理系统是企业唯一合法的数据来源，管理着各种B O M信息。通过接口程序，把PB O M以X M L的格式输出。 (2)通过在D ELM I A D PE平台上二次开发技术，把X M L格式的P B O M及产品三维数据模型调入D P E模块中进行工艺规划，并创建顶层M B O M。 (3)划分哪些工作需要在D EL M I A中进行仿真验证，哪些不需要仿真验证，并将创建的顶层M B O M存到W i ndc hi l l中。 (4)将需要仿真验证的装配件在D EL M I A中进行详细的A O划分。 (5)在D E L M I A D PM中进行装配仿真验证、人机工程仿真、资源仿真等工作。 (6)利用3D V I A C om pos er进行细节三维装配指令编制工作。 (7)进行D E L M I A与C A P P的接口开发，使三维 A O及配套表传人C A PP系统，并最终通过C A PP在W i ndchi l l进行流程审签。 (8)开发W i ndchi l l和ER P及M E S的接口程序， 2011年第22期航空制造技术8l