基于数字化的飞机柔性装配技术研究
数字化装配仿真装配技术在飞机装配中的应用分析
数字化装配仿真装配技术在飞机装配中的应用分析随着航空业的不断发展，飞机制造行业越来越重视数字化装配仿真装配技术在飞机装配中的应用。
数字化装配仿真装配技术是指利用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、虚拟现实技术（VR）等技术手段，对机械装配过程中的各种可能性进行建模和仿真，达到快速、高效、精度高的装配目的。
本文将对数字化装配仿真装配技术在飞机装配中的应用进行分析。
1. 部件装配优化数字化装配仿真技术可通过对零部件的3D建模，对飞机所有部件的相对位置进行优化调整，以达到最佳的装配目的，从而提高装配的效率和准确性。
2. 碰撞检测在实际装配中，因为复杂的结构和不同部件的尺寸精度，会存在零件之间的碰撞现象。
通过数字化装配仿真装配技术的碰撞检测，可以有效避免机械装配过程中的碰撞，提高装配质量和效率。
3. 空间限制模拟对于飞机的结构，其空间限制是非常严格的，数字化装配仿真装配技术可以很好的模拟出这些限制，从而更好的控制装配过程中的误差，并确保装配的可用性和可靠性。
4. 可视化检查通过数字化装配仿真装配技术的可视化检查，可以对飞机结构和零件的装配过程进行全面的模拟和评估。
这既可以帮助装配人员更好地理解装配过程的细节，也可以提前发现装配过程中的问题，减少可能的风险，提高整体的装配效率和质量。
1. 提高装配效率和准确性数字化装配仿真装配技术可以通过在计算机中进行虚拟装配，对零部件的位置和安装顺序进行优化，从而提高装配效率和准确性。
这可以减少装配过程中的错误，避免重复操作，同时减少固定成本，提高生产率。
2. 提高零件的质量3. 降低成本数字化装配仿真技术可以模拟出实际装配中的各种操作和细节，从而避免了在实际装配过程中的浪费，减少成本开支。
4. 易于维护和更新数字化装配仿真技术可以对不同的飞机零部件进行部件级别仿真和对防护隔板等结构的全局性仿真，并且易于维护和更新。
三、结论总之，数字化装配仿真技术在飞机装配中的应用对于提高装配效率和质量，降低成本等方面具有非常积极的作用。
飞机数字化柔性装配关键技术及其发展_邹方
装配测试
１． 自动激光超声检测技术 ２． 外形数字化柔性测量技术 ３． 数字化检漏技术
１． 激光超声波检测仪 ２． 三维光学成像测量系统 ３． 便携式计算机辅助红外照相测量系统
可以组成数字化柔性装配系统。 飞机的装配一般分为４个阶段：
装配设计、装配准备、装配进行、装
进入９０年代，人们越来越重视飞 中，各主机厂都不同程度地采用了这 ２００５ 年实现每月生产 ３８ 套机翼，在
机的装配技术。最为著名的有欧洲 种技术。
机翼翼盒自动装配研究项目的第二期
ＪＡＭ（Ｊｉｇｌｅｓｓ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ
洛克希德·马丁公司在先进军机 （ＡＷＢＡ ＩＩ，１９９８ 年启动，为期２年）
Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ）、欧洲 Ａ Ｄ Ｆ Ａ Ｓ Ｔ 研制中采用了“柔性装配技术”，应 中考虑了多种柔性装配技术，以便降
装配关键特征树
务，尺寸调整复杂困难，严重影响飞 机的交付周期；
（２） 由于飞机的部件与全机身装
产品图
装配后的产品
配的自动化水平低，严重影响了飞机
的有效装配时间和加工质量的一致
性，装配效率低；
（３） 模拟量移形技术协调问题多， 约占整个新机研制技术问题的 ８０％，
产品零件图
制造后的零件装配 制造
严重影响周期；
２ ０ ０ ６ 年第９ 期 航空制造技术 31
专 稿 SPECIAL PAPER
用了自动化装配技术，这些工作为我
数字化柔性装配是建立在计算机 完成装配任务，达到优质、高效、低
国开展柔性装配技术的研究提供了一 数字信息处理平台上的融合飞机的全 成本、节省时间。先进的飞机柔性装
定的研究基础。
数字量协调体系，应用计算机信息技 配技术是保证飞机部件和飞机整体性
关于飞机数字化柔性装配工装技术的探索
关于飞机数字化柔性装配工装技术的探索摘要：本文首先对飞机数字化柔性装配工装技术的特点进行总结，对柔性化装配工装关键技术进行分析，对我国飞机数字化柔性装配的发展要求进行研究，对于减少我国飞机数字化装配技术和国外先进水平的差距，实现飞机研发和制造行业的跨越式发展，具有非常重要的意义。
关键词：飞机数字化柔性装配工装技术1、引言飞机数字化柔性装配工装技术是数字化装配技术的重要内容，已经在国内外航空企业得到广泛应用。
到目前为止，飞机装配工装技术已经经历了许多阶段，从最初的手工装配、半自动化装配、自动化装配，再到现在的柔性装配工装技术。
所谓“柔性装配工装技术”，就是基于产品数字量尺寸的，可以进行重组的模块化，以及自动化的装配工装技术。
一方面可以降低制造成本、缩短周期的同时，也提高了装配生产率。
本文对有关飞机数字化柔性装配工装技术进行分析和探讨，不足之处，敬请指正。
2 飞机数字化柔性装配工装技术的特点飞机数字化柔性装配工装技术的最大特点就是能够在产品数字量尺寸传递系统的基础上，以及配合数字化控制技术和系统，对产品装配等工作进行操作。
除此之外，飞机数字化柔性装配工装技术还克服了传统制造方法中模拟量协调系统的基础上装配工装的技术特点，比如说应用单一、生成周期较长、生成成本较高以及生成配合较为困难等。
还有就是，飞机数字化柔性装配工装技术能够实现和自动化制空设备、铆接设备、机器人等设备进行相互集成，达到柔性化装配精确度更高以及提升装配效率的目的。
3 柔性化装配工装关键技术飞机装配主要有以下四个阶段，为：装配设计、装配准备、装配进行以及装配测试，每一个阶段都有一个关键的技术，依次支撑飞机装配工艺技术，能够实现整个飞机装配高质量的同时，保持高效率。
3.1 定位技术飞机装配中柔性化定位技术的使用，可以在一定程度上减少零件结构发生变化的次数，同时也避免传统刚性定位方法中那种定位应力。
框梁类传统装配定位技术是基于工艺孔或者是结构交点孔进行定位，这种方法的工作量较大，而且生成效率较低。
航空发动机数字化装配仿真关键技术研究
航空发动机数字化装配仿真关键技术研究摘要：随着我国航空事业发展得如火如荼，数字化技术也逐渐受到人们的重视。
本文主要阐述了飞机发动机装配中存在的一些问题，目前已经有一些可行的装配工艺、工装结构和流水线布置方法，以确保装配的可行性，减少有关缺陷的发生，并及时地检查装配工艺设计的合理性，优化装配工艺。
关键词：航空发动机；数字化装配；关键技术；可靠性研究引言：为了改善发动机的可靠性、使用寿命和主要性能指标，在飞机发动机生产的各个阶段，都必须致力于改进相关的装配技术和设备的质量。
由于受到多种人为因素的制约，使得常规手工制造的产品质量难以适应航空发动机的要求。
在此基础上，运用虚拟现实技术，对所设计的产品进行了三维建模，从而达到了产品的可装配性和经济性。
采用先进的数字化装配技术，改善飞机发动机的生产效率，改善飞机的零部件质量，是飞机发动机生产技术发展的一个重要趋势。
在飞机发动机生产技术中，数字化装配具有以下优点：①可以有效地改善飞机发动机的装配效率和产品的质量。
为适应现代工业生产的高速发展，我国航空发动机集中化的发展提出了新的要求。
②在此基础上，对国内的数字化柔性装配技术的发展起到了积极的推动作用。
1.航空发动机数字化装配的意义飞机发动机装配包括零件装配和总装装配。
有关的研究显示，飞机的装配费用约为40%，装配工作时间约为50%，装配作业的实施是决定飞机引擎效能的关键因素。
为了确保飞机的正常工作，机匣、盘、轴、叶片、喷口等零件应具备精确装配与联接、高同轴、平衡性能和稳定性；其次，空气、燃油及滑油等必须具备良好的密封性和清洁能力；同时还需要各种附属设备和管道具有良好的抗振动、抗磨损、绝缘等特性。
由于飞机引擎各项技术性能、推重比、可靠性等技术指标的不断提高，使得现有的装配技术很难适应飞机发动机研制方式的转变，目前所面对的问题是：装配工艺设计及验证依赖技术人员经验和现场物理试装，须反复迭代修改，生产周期长；采用人工装配，导致装配的精确度不高，生产效率提高速度慢；由于人工因素的存在，导致了作业的可信度和装配品质的稳定性差，容易出现错装、漏装等问题。
飞机数字化装配定位技术研究
飞机数字化装配定位技术研究一、本文概述本文旨在深入探讨飞机数字化装配定位技术的研究现状、发展趋势以及面临的挑战。
文章将介绍数字化装配定位技术的基本概念和工作原理，阐述其在飞机制造过程中的应用意义。
本文将分析当前数字化装配定位技术的主要类型，包括但不限于激光跟踪测量、光学三维扫描以及机器视觉等技术，并对其各自的优势和局限性进行比较。
接着，文章将重点研究数字化装配定位技术在实际飞机装配过程中的关键应用，如部件对接、钻孔定位、装配检测等，以及如何通过这些技术提高装配精度和生产效率。
本文还将探讨数字化装配定位技术在飞机维护与检修中的应用，以及如何通过技术升级和创新来应对未来航空制造业的发展需求。
文章将对数字化装配定位技术的未来发展趋势进行展望，分析潜在的技术创新点和可能的发展方向，同时指出当前技术发展中存在的问题和挑战，并提出相应的解决策略和建议。
通过对飞机数字化装配定位技术的综合研究，本文期望为航空制造业的技术进步和产业升级提供理论支持和实践指导，推动我国航空工业的持续健康发展。
二、飞机数字化装配定位技术概述飞机数字化装配定位技术是飞机装配技术发展的新方向，它通过计算机技术、信息技术和自动化技术的集成应用，提高了飞机装配的效率和质量。
这项技术在飞机制造过程中具有重要的地位，因为飞机装配不仅工作量大、协作困难，而且质量要求高、技术难度大。
数字化装配定位技术涉及飞机装配的全过程，包括关键技术的集成和应用。
它通过数字化的方法和工具，实现了对飞机零件的精确定位和装配，从而提高了装配的效率和质量。
数字化装配定位技术的研究内容包括数字化装配系统的框架设计、功能模型、信息模型和过程模型的建立，以及基于ML中间件技术的系统集成设计等。
飞机数字化装配定位技术还涉及到自动控制技术的研究和应用。
例如，设计和实现一套飞机壁板类零件数字化装配定位自动控制系统，通过模糊控制理论的应用，实现了对高精度自动定位控制技术的研究，从而在确保定位精度的条件下，实现了系统对飞机壁板类零件的高速定位。
浅谈飞机柔性装配技术
浅谈飞机柔性装配技术【摘要】本文结合国内现阶段飞机生产装配情况，并与国外先进装配工艺进行比较，探讨了飞机数字化生产阶段采用柔性装配技术的优势与发展前景。
【关键词】数字化；柔性化装配；技术0 背景飞机装配是将大量零件按图纸进行定位与连接的过程，是飞机制造的重要环节之一，其工作量约占整个飞机制造劳动工作量的一半左右。
在传统的飞机装配过程中，需要用特定的工装型架来保证装配精度，由于飞机气动外形的差异，导致型架是唯一的。
伴随用户需求的不断变化与丰富，飞机装配生产线也将越来越“丰富”。
传统的“硬性”装配生产线在未来将受到挑战，这种“一对一”的装配模式，其配套专用型架的设计、生产和调试周期很长，且体积大、成本高、占地面积大，不利于产品的研制与快速布局生产。
随着近年来飞机设计行业内数字化、信息化的推进，越来越多的零件将抛开传统的基于模线样板的模拟量传递走向数字化信息传递之路。
而采用传统的型架进行人工装配的方式，自动化和柔性化水平低，已无法满足精确化制造装配的要求。
1 国内外研究现状飞机的数字化装配技术于20世纪90年代在欧美等航空制造业发达国家开始使用，柔性装配技术是近几年才逐渐在航空制造业开始研究和部分应用于生产。
国外飞机制造技术表明，采用柔性能够装配是缩短生产周期，降低生产成本的有效措施。
它能克服传统飞机制造业模线-样板法在模拟量协调体系下需要大量实物工装且应用单一，制造周期长，费用高，厂房利用率低等缺点，它通过与柔性工装、自动化制孔设备、数控钻铆或自动铆接等设备的集成可组成自动化，数字化的柔性装配系统，能明显缩短装配周期，提高和稳定装配质量。
据悉，在装配中使用了体现柔性工装特点的龙门钻削系统技术的X-35战机，其制造周期缩短了三分之二，工装由350件减少至19件，制造成本降低了一半。
其采用的激光定位，电磁驱动能实现精密制孔，不仅能降低钻孔出错率，而且大大降低了工具和工装。
目前，北航与沈飞合作，在国内研制出首个针对壁板类组件的柔性装配工艺装备—数控柔性多点装配型架。
基于数字化技术的航空发动机装配技术研究
基于数字化技术的航空发动机装配技术研究摘要：航空产业的发展水平是一个国家发展水平的重要指标，加强对于航空行业的发展技术研究是促进相应产业发展的关键措施之一。
随着如今信息技术以及科技水平的发展，数字化技术对于航空航天产业的发展有着关键性的促进作用，在如今的发展过程之中，数字化技术能够最大程度降低航空产业设计发展的相应成本，最大程度提升最后的设计水平以及发展质量。
关键词：航空发动机：数字化；装配航空机械制造的质量决定着发动机的质量，为了保证在最后的航空产业发展过程之中有着更高的行业发展质量以及运行质量，加强数字化模拟技术的应用十分关键。
航空发动机的传动装配过程大部分为手工装配，其装配质量在很大程度上受到人为因素的干扰，所以，相比于传统的装配技术而言，数字化技术的应用对于航空产品的装配以及设计提供较大的技术支持，为后续的发展提供更加有利的技术工具。
一、模拟化装配模拟装配是数字化技术发展的核心环节，主要应用于航空的发动机装配过程之中，可以依托于发动机信息以及装配过程之中的精确数据对航空飞机进行模拟化数字装配。
模拟装配技术在应用的过程之中能够对于已经装配完成的零件进行数据验证，分析数据的合理性以及其运行的可靠性，对于后续的制造发展而言十分关键且必要。
可视化技术的应用能够大大降低相应设计制造过程之中的成本，为我国的航空发展注入新动力。
（一）模拟化系统构架虚拟化装配系统是指以虚拟现实为前提，对于实际的发动机各个零件进行数据分析并建模之后进行虚拟装配的过程，在此过程之中主要依赖于CAD系统的几何模型以及物理特征等数据，系统操作能够将实际的发动机以可视化可移动的性质上传到相应的软件之中，自动化生产模拟器可以实现视点的自动跟踪以及各种手势和声音的虚拟操作。
虚拟化实现计算分析方法包含着对于碰撞检验等重要的设计环节，这一功能的实现一方面能够更加精确有效的对于相应的数据完成分析，另一方面能够大大保证数据和操作的可靠性和科学性，保证相应环节的成本得到有效地控制，为后续的发展和设计环节提供十分有利的支持。
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【摘要】飞机数字化装配技术作为航空工业的重要技术手段，正逐步成为当前航空制造业的发展趋势。
本文首先介绍了飞机数字化装配技术的发展现状和意义，探讨了研究目的与意义。
接着详细阐述了飞机数字化装配技术的基本原理和关键技术，并探讨了其在航空工业中的应用及未来发展方向。
对飞机数字化装配技术的优势与挑战进行了分析。
结论部分指出飞机数字化装配技术将为航空工业带来技术革新和效率提升，具有广阔的应用前景。
未来研究方向和重点也在文章中进行了探讨。
飞机数字化装配技术的应用将为航空工业带来更加智能化、高效化的生产模式，为行业未来发展注入新的动力。
【关键词】飞机数字化装配技术、发展现状、意义、原理、关键技术、应用、未来发展方向、优势、挑战、技术革新、效率提升、应用前景、研究方向、重点。
1. 引言1.1 飞机数字化装配技术的发展现状飞机数字化装配技术是指利用数字化技术对飞机装配过程进行优化和改进的一种装配方式。
随着科技的不断进步和航空工业的不断发展，飞机数字化装配技术也在不断完善和发展。
目前，飞机数字化装配技术在航空工业中已经得到广泛应用，并取得了显著的成效。
在飞机制造领域，数字化装配技术已经成为了提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量的重要手段。
通过数字化技术，可以实现对飞机各个零部件的精确定位和组装，大大提高了装配的精准度和效率。
数字化技术还可以实现装配过程的可视化管理和监控，帮助生产人员及时发现和解决问题，确保装配的质量和安全。
1.2 飞机数字化装配技术的意义飞机数字化装配技术的意义在于提高飞机制造的精度和效率，降低生产成本，加快交付速度。
传统的飞机装配流程需要大量的人力和物力投入，而且容易受到人为因素的影响，造成误差和浪费。
而数字化装配技术通过数字化建模、虚拟装配和数字化仿真等手段，可以实现对飞机装配过程的完全控制和精细化管理，提高装配的准确性和一致性。
数字化装配技术也能够实现装配过程的可视化和追溯，方便对装配过程进行监控和管理。
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型相 似部件 装 配 的柔 性 装 配 型架 ， 多 点 阵成 形 如 真空 吸 附式 万 能柔性 工装 系统是 一组 带真 空吸盘 的立 柱阵列 ， 块化 的立 柱 可 由程 序 控 制 三维 移 模 动到 空 间任 何位 置 定 位 ， 成 与装 配 件 曲面完 全 生 符 合并 均匀分 布 的吸 附点 阵 ， 能精 确 和 牢 固地 夹 持壁 板 以便 完 成 钻 孔 、 接 和 铣 切 等 装 配 工 作 。 铆
关键 词 ： 数字化 ； 柔性 ； 装配 ； 集成
中 图分 类 号 ：２ ０ Ｖ ６ 文献 标 识 码 ： Ａ
Байду номын сангаас
随着 计算 机科 学 的不 断 发 展 ， 字化 技 术 已 数
架 的装 配方式 ， 装配 型架 的设计 、 造 、 制 安装 、 调整 基本 采用 了 以飞 机 设 计 数 模 为 依 据 ， 合 Ｃ Ｄ 结 Ａ／
当壁板 外形发 生 变化 时 ， 工装 外 形 和 布局 自动进
高飞机装配质量 ， 加快飞机研制周期 ， 降低飞机生 产成 本 ， 改善 飞 机装 配 的工 作 强度 是 飞 机 数 字化
柔性 装配研 究 的主要 问题 。飞机 柔性装 配 是指一
套 装 配工装 （ 配 型 架 ） 够 完 成 两 个 或 两 个 以 装 能
２７ 年６ １ 第 ０ ０ 第月 ２卷 ３ 期
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｈｎ沈 阳航 空ｕｅｏ Ａ ｒｎ报 ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｏｒａ ｏ ｅ ｙｎ ｎｔ 工 业ｆ 院ｏ ａｔ ｌ ｎ ｉ ｅｉ Ｓ ａ ｇＩｓｔｔ 学 ｅ学 ｕ ｃ ｎ ｎ ｉ ｉ
Ｊｎ ２ １ ｕ ．０ ０
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ３ １２ ．
装还广泛用于翼梁 、 升降舵、 机身的柔性装配和环 铆 系统 中 。
２ 飞 机柔 性装 配技 术
柔性 化 的飞机装 配技 术是 在飞机 制造 实现 数
配型 架达 到所需 装配 产 品的要求 。
ｌ 飞机 装 配 现 状
目前世 界各 国飞机 装配普 遍应 用专 用装 配型
收稿 日期 ：０ ０—０ ２ ２１ １— ０
基 金 项 目 ：０ ９年 航 空 科 学 基 金 项 目， 项 目编 号 ：０ ９ Ｅ ４０ ） ２０ （ ２ ０ Ｚ ５ ０ ９
量， 加快飞机研发周期 ， 降低飞机生产成本 ， 并结合飞机装配现状 ， 出了 以数字化 为基础 的飞机 提 柔 性装 配技术是 诸多现有 关键 技术 的集 成 ， 论述 了柔性装配的数字量协调 问题 、 离面的划分 问 分
题 及 满 足 柔 性 连 接 、 位 和 夹 紧 的标 准 问题 在 飞 机 柔 性 装 配 技 术 推 广 中 的 重 要 性 。 定
Ｃ Ｍ Ｃ Ｅ等手段 的数 字 量协 调 转 递 路线 。但 飞 Ａ ／Ａ
经应 用到 了 国民生 产 的各个 领域 ， 各 行 各 业 提 是 高生 产力 和生产 效率 的有 效手段 。在 航空 制造 领
域 ， 机 数字 化 装 配技 术 兴起 于 ２ 飞 ０世 纪 ８ ０年代
机装 配型架 仍然 是一种 针对 某种 型号 飞机 的专用 装备 ， 若新研 制 机种或 飞机 改型 ， 原有 的飞机 专用 工装不 得不报 废 ， 量 的 飞 机装 配 型 架将 重 新 进 大
周 期 ， 加 了飞机装 配型 架数 量 ， 高 了飞机研 制 增 提
成本 。基 于这 种 情 况 ， 国和 欧 洲 的一 些 飞 机生 美 产商 正在 积极 研制 能 同时满足不 同机型或 同一机
飞机 装配 是一 项 极 为 复 杂 的生 产 过 程 ， 规 常
的飞机装 配工 艺作 为一 个 生 产元 素 的 出现 ， 已经 不能 与 当前 多 型号 飞机快 速研制 相适 应 。如何 提
上 产 品装配作 用 的 制造 技 术 ， 以数 字 化 和 自动 它 化 为依 托 ， 更好更 快 的实现 产 品的装配 任务 ， 能 提
高产 品装 配 的质 量 ， 缩短 产 品工 装 的 设计 和制 造
周期 。 基 于数字 化 的飞机柔 性装 配主要 是 以飞机设
行 调整 ， 通过 改变定 位 和夹 紧位置 ， 以适应不 同 可 的零 部件 结构 和定 位 装 夹 要 求 ， 而 降低 了综合 从
文 章 编 号 ：０７—１ ８ （０ ０ ０ ０ １ —０ １０ ３ ５ ２ １ ）３— ０ ８ ３
基 于数 字 化 的飞 机柔 性 装 配 技 术研 究
秦 政琪 武 大伟
（ 阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室 ， 沈 辽宁 沈 阳 １０ ３ ） １６ １
摘
要： 飞机制造技术 的数字化 ， 配技 术的柔性化是 飞机研制 的发 展方 向。为提 高飞机装 配质 装
成本 ， 缩短 了工装 准备周 期 和产 品的研 制周期 。 也 这种 工装 目前 广泛 应 用 于 戴姆 勒 一 奔 驰 宇航 、 波
计 的数模 为依 据 ， 过计 算 机 发 出 指令 给控 制 系 通
统驱 动装 配型架 上 的定 位 器 和夹 紧 器 运 动 ， 是装
音、 ＭＤ 及 Ｅ Ｄ 等 公 司 的 军 、 用 飞 机 生 产 ＡＳ 民 中… 。洛克希 德 ・ 马丁 飞机制 造公 司在研 制 ｘ一 ３ ５的装 配过 程 中采 用 了一 种 十分 先 进 的龙 门钻 削系 统 ， 快 了 钻 孔 的 工 作 效 率 ， 此 取 消 了 加 由 ７ ％ 的有 关钻 孔工具 及其 工装 。Ｊ ５ 。柔 性装 配 工
行 设计 、 制造 、 安装 、 调整 ， 接影 响 了飞机 的研 制 直
后期 ， 迅速发 展 于 西方 航 空 发 达 国家¨ 。飞 机数 字 化装 配技术 涉及 飞机 设计 、 零部 件制 造 、 配工 装
艺 规划 、 换 协 调 技术 、 字 化 测量 系统 、 互 数 自动控 制 和计算 机软 件等 众多 先进技 术 。 Ｊ