飞机数字化装配技术体系
飞机数字化装配技术分析
飞机数字化装配技术分析摘要：为实现智能化飞机装配，行业技术人员应在飞机装配技术发展进程中融入先进数字化技术，以满足时代发展需求，保障飞机装配质量和效率。
本文先分析飞机数字化装配技术体系包括的技术内容，进而探究飞机数字化装配技术的具体应用。
相关行业人员应注重应用数字化装配技术，以强化我国飞机制造水平。
关键词：飞机；数字化；装配技术引言：我国技术水平的提升，为各行各业带来发展机遇。
航空制造业应注重创新生产技术，以实现产业突破。
在产品制造阶段，为在最大程度上保证零件质量，业内技术人员应在生产链运作中引用数字化技术，加大对产品装配环节的重视。
飞机作为关键交通工具，一旦发生安全事故，将会造成巨大损失。
所以，如何通过技术创新促使飞机装配水平提升，是当前航空制造业需要重点探究的课题。
1数字化装配技术体系1.1数字化装配工艺在科学技术高速发展的时代背景下，飞机数字化装配技术已在诸多工业领域广泛应用。
通过数字化装配技术体系的合理应用，可借助三维实体模型的集成对产品定义信息进行完整表达，并以实体模型作为制造依据，在实际装配工作中投入使用，以提高装配科学性。
数字化装配工艺设计在数字化装配技术体系中属于基本内容，其可归类于基于模型的MBD定位技术，这一技术在数字化定义规范的前提下，通过三维建模的方式定义产品，最终可完成三维工装模型和三维数字样机的打造[1]。
1.2装配定位、制孔、连接技术在数字化装配技术体系中，还包括装配定位技术、制孔技术和连接技术。
其中，装配定位技术在实际应用中可分为零件装配基准孔面和工装定位两方面，但在运用飞机数字化装配技术进行飞机装配时，为保证飞机定位的精准性，往往会应用段件、板件、组合件及许多其他的装配零件。
基于飞机数字化装配技术的柔性工装，可使传统装配工作中存储占地面积大、刚性工装刚性专用限制、结构开敞性差以及设计制造周期长等问题得到妥善处理，从而充分发挥其数字化、柔性化、模块化的应用优势。
当前飞机结构的装配大都应用机械化的连接方式，尤其在部分新型飞机数字化装配制孔技术中，主要通过对其结构形式、表面质量、配合性质等方面的调整，使其整体连接状态得到改善。
飞机数字化装配技术概述
中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西省西安市 710089摘要：随着我国科学技术的快速进步，飞机装配技术也历经了从人工装配、半自动化装配到现在数字化装配的发展过程，并在持续探索的过程中逐步形成了一套较为完善的数字化装配技术体系，在很大程度上提高了我国的飞机制造水平，促进了我国航空事业的发展。
本文主要介绍了国内外飞机装配技术发展、现状，以及典型的数字化装配技术。
关键词：飞机；数字化；装配技术一、飞机数字化装配技术的发展背景飞机装配技术作为飞机制造业的关键，已成为提升航空整体研制水平和核心竞争力的重要手段。
我国长期以来，飞机制造以“模线—样板—标准样件”等实物模拟量作为装配协调依据，此种装配方法的尺寸传递与移形环节较多，已无法高效、高质量地保证产品的装配精度，正在逐渐淡出飞机制造的历史舞台[1]。
而国外航空制造公司在飞机设计与制造环节已采用全数字量传递、数字化自动钻铆、数字化测量等飞机零部件制造及装配技术，形成了较为完善的数字量装配协调理论[2]。
目前我国航空产品的新机研制面临精度高、任务重、周期短的难点，为进一步提高研制质量、缩短生产周期，亟需研究全数字化的装配协调技术，建立数字化装配理论方法与技术规范，健全基于数字量的尺寸与形状传递技术体系，满足我国航空新机型研制的需求[1]。
二、飞机装配技术的发展及特点随着数字化的迅猛发展，现阶段商用飞机需求量剧增，军用飞机研制任务增多，这使得先进飞机装配技术的发展显得尤为重要。
1.基于模拟量和数字量的混合工作法以模线样板为基础的模拟量与数字量传递相结合的协调工作法，通过划线钻孔等转化为用数字量体现的基准孔、安装孔等之间的关系，然后再用型架装配机、光学—机械测量等空间坐标系统确定其相互位置，这种协调工作法可省去大量的标准样件[3]。
模拟量与数字量相结合的协调方法已经在C-919、ARJ等飞机型号的制造中取得了成熟的经验。
2.基于全数字化的装配技术国外的飞机制造公司大量采用数字化技术，波音公司在777的研制中采用了产品三维全数字化定义等先进手段，将研制周期缩短了50％，成为数字化集成制造技术在飞机研制中应用的标志和里程碑。
浅析飞机装配的数字化与智能化
浅析飞机装配的数字化与智能化
飞机装配的数字化与智能化是指通过应用数字化技术和智能化设备来提高飞机装配的
效率和质量。
数字化技术包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机
辅助装配（CAA）和计算机辅助检测（CAD）等，智能化设备包括机器人、无人机、传感器等。
数字化技术在飞机装配中的应用可以提高生产效率。
传统的飞机装配通常需要大量的
手工操作，而数字化技术可以将这些操作自动化，减少了人力需求，提高了装配速度。
数
字化技术还可以通过优化装配过程，并实现各个环节的协同，从而减少了装配的时间和资
源成本。
数字化技术可以提高飞机装配的精度和质量。
数字化技术可以进行精确的设计和模拟，通过虚拟装配和虚拟实验，可以在装配前发现和解决潜在的问题，进一步提高了装配的准
确性。
数字化技术还可以实时监测和控制装配过程中的各个参数，及时发现和纠正问题，
提高了装配的质量和一致性。
智能化设备在飞机装配中的应用可以实现自动化和自主化。
智能化设备如机器人和无
人机可以完成一些繁重、危险或复杂的装配任务，减少了人力需求和人力风险。
这些智能
化设备还可以通过传感器和控制系统与数字化技术实现联动，实现自动辅助装配和自主控制，大大提高了装配效率和质量。
数字化与智能化的飞机装配是未来飞机装配发展的趋势，通过应用数字化技术和智能
化设备，可以提高装配的效率和质量，减少资源成本和人力风险，实现飞机装配的自动化
和智能化，推动飞机制造业的转型升级。
飞机先进数字化装配关键技术及发展趋势
飞机先进数字化装配关键技术及发展趋势摘要：科学技术的发展，促进了我国数字化技术的发展，并在飞机中得到了广泛的应用。
装配中几何尺寸、物理损伤等的高精度测量是调控飞机装配工艺、保证装配指标的基础和关键，对飞机服役性能有着重要的影响。
本文就飞机进行数字化装配关键技术及发展趋势进行研究，以供参考。
关键词：飞机数字化装配；脉动生产线；智能航空装备引言随着计算机建模技术、产品数据管理技术和多学科协同设计技术等数字化产品研制新技术的发展，数字样机技术在航空航天以及其他工程领域的应用越来越普遍。
数字样机技术的应用在飞机的设计、仿真及制造等领域取代了基于物理样机试验驱动的传统研制模式，形成了仿真驱动的数字样机设计流程，极大提高了工作效率，缩短了型号研制周期。
1飞机先进装配技术的重要性及教学现状飞机制造属于国民经济重点领域，符合科技创新战略需求。
飞机的装配质量要求高，这是因为飞机各部件的气动外形、外廓尺寸、各部件之间的相互位置等，都是在装配过程中获得并确定的。
飞机装配是飞机制造过程中的主要环节，对飞机产品的性能、寿命和成本都有很大影响。
在飞机制造过程中，飞机装配的工作量占比约为45%―60%。
因此合理的装配方案可以极大地降低飞机制造费用并提高生产率。
随着科学技术的发展，传统的手工装配方式已经转变为数字化、集成化、自动化装配模式。
良好的装配方案可以让制造费用降低20%―40%同时生产率提高100%―200%，大大提高生产效率，降低生产成本，已经成为飞机制造行业的热点。
随着航空产品复杂性的提高和装配方式数字化转型，航空企业对于学生的知识水平及实践能力的要求也在不断提升。
建立飞机装配虚拟仿真实验是训练学生动手能力、了解先进装配工艺最有效的途径。
由于飞机所涉及的零件结构复杂、刚度低、系统复杂，所以教学难以配备硬件实验条件及软件实验系统。
2传统装配方式存在的问题（1）装配过程存在多工序并行交叉，工艺分离面模糊，导致无法适应最大限度的并行工作需求，制约了面向多任务、柔性化脉动生产线的效率提升。
飞机数字化装配技术
FORUM48航空制造技术·2008 年第14 期20世纪80年代后期以来，随着计算机信息技术和网络技术的发展，以美国为首的西方发达国家开始研究飞机产品数字化设计制造技术。
这项技术以全面采用数字化产品定义、数字化预装配、产品数据管理、并行工程和虚拟制造技术为主要标志，从根本上改变了飞机传统的设计与制造方式，大幅度地提高了飞机设计制造技术水平。
我国的飞机数字化装配技术尚处于起步阶段，与发达国家相比还存在较大差距，主要表现在：（1）飞机的研制过程仍采用串行模式；（2）虽然部分环节已经实现数字量传递，但仍存在信息孤岛现象，尚未打通飞机数字化设计、制造生产的整个流程；（3）工艺、工装设计在时间、空间与产品设计上存在滞后，造成飞机装配协调困难；（4）装配工人在现场工作需要仔细翻阅大量的图纸、工艺文件等，会出现工作上的失误，造成装配质量问题，影响装配周期。
飞机数字化装配技术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如下：(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N C 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。
飞机数字化装配技术的发展与应用
飞机数字化装配技术的发展与应用近年来，随着数字化技术的不断发展和应用，飞机制造领域也在逐渐转向数字化装配技术。
数字化装配技术是指利用数字化技术对飞机制造过程中的设计、制造和装配环节进行数字化和信息化处理，以提高装配精度、效率和质量。
本文将就飞机数字化装配技术的发展与应用进行探讨。
飞机装配是飞机制造的重要环节，其精度和质量直接关系到飞机的安全性和性能。
传统的飞机装配过程主要依靠人工进行，工艺繁琐，不仅装配效率低下，而且容易出现装配偏差和质量问题。
为了解决这些问题，飞机制造业开始引入数字化技术，推动飞机数字化装配技术的发展。
飞机数字化装配技术的发展主要包括以下几个方面：1. 数字化设计：利用计算机辅助设计（CAD）软件进行飞机零部件设计，实现数字化设计和模拟装配，可以快速生成三维实体模型，并对装配过程进行数字化仿真，从而预测和避免装配偏差。
2. 数字化工艺规划：借助计算机辅助制造（CAM）软件对飞机零部件的加工工艺进行数字化规划，包括数控加工和装配工艺规划，以提高加工精度和装配效率。
3. 智能化装配工具：应用传感器、机器人和虚拟现实技术，开发智能化装配工具，可实现装配过程的自动化和精准化，提高装配精度和效率。
4. 数字化装配管理：建立数字化装配管理系统，对装配过程中的各项数据进行采集和分析，帮助生产管理人员进行实时监控和分析，并进行装配质量控制。
二、飞机数字化装配技术的应用现状飞机数字化装配技术已经在一些国际知名飞机制造公司和研发机构得到了广泛应用，如波音、空客、洛克希德·马丁等。
这些公司在飞机数字化装配技术方面取得了诸多创新成果，并应用于实际生产中，为飞机制造业的数字化转型提供了重要支撑。
4. 数字化装配培训：利用虚拟现实技术和仿真装配环境，对装配工人进行数字化培训和技能传承，提高装配工人的技能水平和工作效率。
1. 提高装配精度：数字化装配技术能够实现装配过程的精准化控制和精确定位，可以有效避免装配偏差，提高装配精度。
飞机数字化装配技术的发展与应用
飞机数字化装配技术的发展与应用
随着数字化技术的不断发展，数字化装配技术也得到了快速的进步。
在航空工业领域，数字化装配技术已经广泛应用于飞机制造中，为飞机的装配过程带来了极大的便利和效
益。
数字化装配技术采用数字化建模、虚拟拟合、数字化测量等技术手段，实现了飞机的
数字化装配流程和模拟，大大提高了装配质量和工作效率。
数字化建模可以将3D模型与装配流程相结合，从而实现数字化装配方案的生成和优化。
虚拟拟合则能够模拟出实际的装
配过程，从而预防装配中出现的各种问题。
数字化测量能够快速、准确地测量所有装配件
的尺寸和位置，保证了装配精度和一致性。
数字化装配技术的应用已经推动了飞机制造的数字化和智能化进程。
数字化装配流程
不仅能够使制造商更好地理解装配流程和难点，还可以帮助工人更好地进行装配。
同时，
数字化装配技术还可以将飞机的装配信息与其他工艺信息相结合，从而实现全球信息共享
和协作。
数字化装配技术的发展还能够提高飞机制造的效率，降低制造成本。
数字化装配流程
能够指导制造者进行优化和精益化制造，从而提高了生产效率和装配质量。
数字化装配技
术还能够实现信息化、智能化和自动化的生产，从而减少了人工参与，大幅降低了生产成本。
技术梳理：飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术
技术梳理：飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术通过多年的信息化建设，我国飞机制造企业在CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等系统的建设方面已取得了实质性的成果，如建立或实施了相应的应用系统或管理平台，进行了较为深入的集成应用，基本实现了产品、工艺、工装的数字化设计及其过程和数据的数字化管理，在飞机型号研制和生产方面发挥了重要作用。
部分飞机制造企业在飞机装配工艺的数字化设计与管理方面，逐步实现了从以二维为主向二维/三维相结合的模式转变，如PBOM/MBOM构建、装配顺序规划、装配路径规划和装配工艺文件生成等过程的三维化。
目前三维数字化装配工艺设计主要在一些飞机型号的数字化制造方面得到了一定的试应用，但是还没有得到大规模的推广应用，如没有将数字化装配工艺设计和仿真结果作为指导生产的依据，数字化工艺设计结果的规范性以及现场发放方式仍然有待完善，与已有的协同平台集成度也不高等．这些是进一步提高飞机三维数字化装配工艺设计与管理的质量和效率，并将其推广所必须解决的问题。
随着制造部门生产数字化的逐步开展和深入，以及三维产品模型的广泛应用，迅速提高飞机三维数字化装配工艺设计、仿真及管理的水平、质量和效率是目前必须面对的当务之急。
一、飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系装配工艺设计与管理是连接飞机设计和制造的关键环节，它为飞机的研制和批量生产提供工艺准备，并贯穿于飞机组件、部件和总装配生产的全过程。
如图l所示，飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系主要包括工程数据集成管理技术、产品数字化工艺定义技术、三维数字化工艺设计与管理应用模式、三维数字化工艺技术规范等研究内容。
图1 飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系在飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系中，需要建立对应的系统，该系统主要包括装配工艺知识库管理、基于三维产品模型的工艺规划、工艺设计、工艺仿真、工艺优化、工艺指令发布等功能模块。
下面对支撑飞机三维数字化装配工艺设计与管理系统功能的主要关键技术进行简要阐述。
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飞机数字化装配技术体系
作者：韩欣宇
来源：《环球市场信息导报》2018年第06期
现阶段，随着现代数字化技术的发展，基于数字技术基础上的数字化装配技术已经在众多的工业领域之中得到了广泛的应用。
在飞机制造过程中的数字化装配技术，是综合众多领域以及技术学科的技术形式，其对优化飞机的装配效率具有非常重要的积极影响。
文章主要研究飞机的数字化装配技术体系。
现阶段，随着大量的理论研究以及技术实践，我国已经开始了飞机数字化装配技术体系的构建。
这一技术体系的落实，能够从根源上行对我国的飞机装配工艺进行重新定义，以此提高飞机装配效率，突出飞机装配过程中的协调性以及操作性，其能够有效促进我国飞机制造工业的发展，实现飞机制造的自动化管理。
1飞机数字化装配技术的发展现状
与西方一些发达国家相比，我国的科学技术发展实践相对较短，因此，我国一直存在着精密技术运行质量方面的问题。
在飞机制造的过程中，对飞机装配的精细把握，于飞机的装配质量具有非常重要的实际影响。
虽然说，我国在大量实践的过程中已经形成了集计算机辅助以及激光跟踪等多种技术为一体的飞机装配体系。
但是，其在装配的精准度方面与西方发达国家依旧存在一些差别。
而随着数字化装配技术的发展，为我国的飞机装配技术优化提供了重要的发展方向。
但是，由于技术条件以及理论实践条件方面的限制，我国在飞机数字化装配技术体系的构建方面还存在一些问题：
首先，我国现阶段已经实现了对数字化技术的广泛应用，并能够实现高速的数字化信息传递，但是，在数字化信息的模拟传输方面依旧难以得到良好的解决。
而这一技术的限制就导致了我国在飞机数字化装配过程中生产线难以正常运行，装配的执行力较差。
其次，随着现代数字化技术的高度发展，数字化已经成为了飞机制造过程中的基本技术需求之一。
但是，我国现阶段飞机装配对数字化技术的应用还处于小规模的范围之内，对飞机装配的数字化技术体系构建还存在一定的实际性问题。
再次，我国现阶段存在着明显的产品设计与装配工艺脱节问题。
而这就导致了飞机在装配过程中存在非常突出的协调性困难，返工率相对较高。
此外，数字化技术现阶段在我国的飞机装配过程中并没有得到广泛的应用，一些装配人员在进行装配的过程中，经常会不时翻看纸质的图纸以及技术文件。
这一现象，在极大程度上限制了飞机装配的效率，且难以保证良好的装配质量，对飞机的整体稳定性以及安全性具有非常突出的不利影响。
2飞机数字化装配技术体系的构建
随着现代数字化技术的发展，数字化技术在我国飞机装配体系之中的全面应用已经成为了一个必然的发展趋势。
数字化飞机装配技术的发展，一方面能够有效提高装配的精准度，强化
飞机制造的整体质量，对飞机的整体稳定性以及安全性具有非常积极的促进意义。
另一方面，其能够提高飞机装配的效率，缩短飞机制造的周期。
对此，必须要落实现代化的发展观念，积极构建数字化的飞机装配技术体系，促进我国飞机制造的现代化发展。
2.1数控柔性装配定位。
柔性装配技术就是基于定位技术以及柔性夹技术基础上实现的技术体系。
一般来说，飞机的各部分构件都相对较小，且结构方面相对比较复杂。
而这一特点会导致定位件与夹紧件之间的配合性存在一定的限制性。
此外，飞机中具有大量的薄壁型零件，其在装配的过程中非常容易发生变形以及损坏问题。
而柔性装配定位技术的落实，就是为了在不损坏零部件的基础上，对飞机之中的精细零件进行定位装配。
2.2数控精密制孔。
在飞机装配的过程中，大部分零件都是使用机械连接，以铆钉以及螺栓固定为主要的技术形式。
因此，在连接之前一定要进行打孔，并在最大程度上保证打孔的精准度。
这是由于打孔的精准度会在极大程度上影响到飞机装配的结构稳定性以及物理稳定性，一旦打孔出现7偏差，一方面会影响飞机的整体质量，另一方面还会造成原件的浪费。
对此，应该将小空间精密打孔技术、复合层叠结构打孔技术、定位技术等结合数字化技术，发展数控的精密打孔技术。
以此保证飞机装配流程之中打孔工作的数字化发展。
2.3大尺寸精密测量。
飞机装配的过程中，涉及非常多的大尺寸测量，而测量的精准度就在极大程度上影响着飞机的装配质量。
因此，飞机的装配对大尺寸测量技术的精密性具有非常高的要求。
而基于数字化技术的精密测量技术，就能够有效满足飞机装配对大尺寸测量的精确性要求。
对此，首先要开发适用于飞机产品的精密测量单元，对此，可应用GPS于激光相结合的精密测量方法。
其次，应该发展数字化过程中的跟踪测量方法，以此实现精密测量的飞机装配测量操作。
2.4多系统集成控制。
虽然说对控制系统的操作是飞机数字化装配过程中的核心内容，但是，其在装配的过程中依然会涉及到大量的相关集成系统。
例如：工艺数据、位置数据、测量数据、设计数据等等。
这些系统都会在不同程度上响着飞机的装配效果。
对此，必须要对这些系统进行有机的集成控制。
以此在最大程度上保证飞机装配的质量以及效率。
对此，必须要开发满足飞机数字化装配的多集系统集成控制单元，对接口技术以及集成数据标准进行有机的设计。
综上所述，随着现代数字技术的发展，数字化飞机装配已经成为了飞机装配技术的必然发展方向。
对此，必须要落实科学的数字化发展观念，积极构建飞机的数字化装配技术体系。