数字化装配与三维工艺设计

・数字技术・

数字化三维工艺设计

肖瑁谢曦鹏

(海装西安局陕西西安710089)

摘要:随着现代化设计与先进制造技术的发展,莪字化设计.制建.装配.数字化装配仿真,以及到现在的数字化三堆工艺设计,从以前

的模拟量传递到现在的数字量传递.这些技术的发展在国外应用非常广泛,而且给制遗业带来了巨大的变革。我国目前研剞的新型飞机,应该彻

底改变以往的设计一制造模式.应该把并行工程的概念引八,做到设计与工艺并行。这就要求充分利用现有的资源,从飞机研翻初期就应该提出数字化的概念和具体的工作,把设计与工艺通过软件联系在一起,使三维产品设计和三维工艺设计得到并行协同进展。

关键词:数字化装配技术三堆工艺设计并行工程DEI.MIA

中图分类号:TP392文献标识码:A文章编号:l007-9416(20l0)12--0009--01

1弓I富

在制造企业的生产流程中,工艺工作贯

穿于整个流程当中。工艺设计工作不仅涉及

到企业的生产类型、产品结构、工艺装备、生

产技术水平等,甚至还要受到工艺人员实际

经验和生产管理体制的制约,其中的任何一

个因素发生变化,都可能导致工艺设计方案

的变化。如何提升工艺设计工作的高效性,

寻求一种新的设计思想和设计模式来实现

“短周期、高质量、低成本”的理想一直是制

造行业的目标。

2国内外工艺设计现状分析

工艺设计处于产晶设计和加工制造的

中间环节,它是生产技术准备工作的关键

步骤。现在使用的CAPP软件,虽然部分替

代了人的手工劳动,缩短了工艺设计时间,

降低了劳动强度,提高了工艺文件的质量,

缩短了生产准备周期,但它没有根本改变

传统的串行工艺设计模式。工艺人员根据

产品图纸、工艺标准、工装、设备等,所做的

工艺设计在车间实际生产(试制)时,还是要

不断的更改,不能保证其工艺设计的合理

性、适用性。

国外在先进制造技术的驱动下,已经率

先采用数字化制造技术,并且提出虚拟制造

的概念,数字化制造以及数字化装配技术的

发展,国外在先进制造业已经走向领先地

位,已经把工艺设计工作从模拟量转变为数

字量传递,已经从根本上改变了工艺设计工

作的模式,提出三维数字工艺分析的概念。

国外大型航空公司利用数字化技术,取得了

可观的效益,通过数字化技术,可以真正实

现从设计到工艺的并行方案,并且无差错的

实现虚拟装配到物理装配。

3并行工程

并行工程是对产品及其相关过程进行

并行、集成化处理的系统方法和综合技术。

它要求产品开发人员从一开始就考虑到产

品全生命周期内各阶段的因素,并强调各部

门的协同工作,通过建立各决策者之间的有

效的信息交流与通讯机制,综合考虑各相关

因素的影响,使后续环节中可能出现的问题

在设计的早期阶段就被发现,并得到解决,

从而使产品在设计阶段便具有良好的可制

造性、可装配性、可维护性及回收再生等方

面的特性,最大限度地减少设计反复,缩短

设计、生产准备和制造时间。4数字化装配技术

数字化装配技术是在产品零部件三维

数字化实体模型的基础上,利用现代计算机

技术、信息技术和人工智能技术,借助于虚

拟现实等人机交互手段,来规划与仿真产品

的实际装配过程。它可以克服传统的装配工

艺设计中主要依赖于人的装配经验和知识,

以及设计难度大、效率低、优化程度低等问

题,通过建立一个高逼真度的多模式交互装

配操作仿真环境,装配规划人员根据经验、

知识和实际条件在计算机虚拟环境中交互

地建立产品零部件的装配序列空间装配路

径,选择工,卡其和装配操作方法,并通过多

种传感器装置分析装配过程中的各种人机

工程问题,可视化地和可感知地分析各种工

艺方法的优劣和实用性,最终得到一个合

理、经济、实用、符合人机工程要求的产品装

配方案。从而达到优化产品设计、避免或减

少物理模型制作、缩短开发周期、降低开发

风险,降低成本,提高装配操作人员的培训

速度、提高装配质量和效率的目的。

由于飞机结构零件数量多,装配关系极

其复杂,又需要有大量的制造资源支持,致

使装配工艺设计难度很大,仅凭工艺工程师

的个人经验,在数字化装配工艺过程设计中

就难免会有各种工艺设计错误或工艺设计

不合理的情况,如果这些错误在产品实际装

配过程才发现的话,就会造成大量的产品、

资源返工和工艺修改,甚至整个工艺布局和

装配流程的调整,给制造周期、生产成本等

都将带来不可估茸的损失。所以三维数字化

装配过程仿真是产品实物在实施装配以前

对装配工艺进行验证的最佳方法,它时间

短、费用低。

5三维工艺设计软件Delmia

Delmia为设计师和制造工程师提供了

同一个桌面,使得数字化三维工艺设计与产

品设计同步进行。Delmia的基于模块加工计

划实现了最优经验制造、资本化和重用。Del

mia工具创造和证实了虚拟建造和维护过

程,通过工厂的虚拟安装和生产工程数据对

工厂基层的影响明显的节约了成本。Delmia

工具套件提供了从工厂的产品工程到自动

化的无缝的端对端工作流程。

6如何在新机研制中实现三维工

艺设计工作

三维数字化装配工艺设计系统,是以飞机全机数字样机为基础,工艺流程为中心,

在产品的制造过程中,完全以数字鼍传递。

但飞机是通过数字化模犁来表达的,各阶段

可共享模型数据,因此在产品设计同时,可

进行工装设计、工艺设计、可制造性分析,并

进行数字化传递,为并行工程创造了条件。

6.1数字化三维工艺分析平台

数字化三维工艺设计工作站主要采用

网络技术,建立三维工作站,主要负责采集

三维数字化模型数据。CATIAD系列软件中

ENVOIA软件cATIA和DELMIA的数据管

理系统,ENOVIA利用集成的PLM采购扩展

协同的能力,协同企业采购(CES)将工程和

采购功能合并到一个协同的桌面环境中,使

得产品生命周期早期及贯穿产品生命周期

的面向供应的设计、零件重用和报废管理成

为可能。

6.2各部们协商共同搭建平台建设

并行工作组内的装配工艺设计人员与

设计人员进行协同产品设计开发的内容与

方法,即时协同设计人员沟通,以确保制造

过程中数据信息的完整性和广泛性。在协同

设计的过程中,在现有技术的基础上,及时

提出新工艺、新方法、新材料的应用,并能提

出在使用新工艺、新方法的过程中,需要设

计人员协同的1=作。

6.3装配设计可视化协同仿真平台

建立一个基于虚拟现实技术的计算机

装配t艺规划仿真分析环境,利用产品的C

AD模型,在不制造实际模型的情况下,由装

配工艺规划人员在计算机环境中对产品的

装配工艺过程进行交互式的定义和分析,同

时,系统提供装配工艺过程动画录制功能,

将规划好的装配工艺以三维动画形式纪录

下来,并可以通过安装在装配现场的浏览终

端。展示给装配人员,以三维工艺来指导三

维装配,从而使装配操作人员能更加直观、

准确、高效地完成装配工作,提高装配质量

和效率.降低时间和成本。

7结语

本文通过对数字化三维工艺设计技术

的分析,对比国内外的现状,提出采用软硬

结合的方法改变传统的工艺设计思路,从根

本上解决了现有工艺技术落后。周期长的缺

点。希望在新机研制中能够采用更为先进的

工艺设计分析技术,减小与国外大型航空制

造公司的差距。

Digitaltochnologyandapplication数字技术与应用

9万方数据数字化三维工艺设计

作者:肖珺, 谢曦鹏

作者单位:海装西安局,陕西,西安,710089

刊名:数字技术与应用

英文刊名:DIGITAL TECHNOLOGY AND APPLICATION

年,卷(期):2010(12)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_szjsyyy201012005.aspx

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三维装配CAPP产品和技术研究

三维装配CAPP产品和技术研究

三维装配CAPP产品和技术研究

本文介绍了随着产品设计手段二维CAD向三维CAD转变,工艺设计由二维CAPP向三维CAPP转换也成为CAPP进展不可逆转的历史趋势。本文结合企业装配应用实际,对三维装配CAPP技术与产品进行深入探讨。

1.前言

制造业信息化技术进展近二十年来,在工业实践需求的带动下发生了翻天覆地的变化。

CAD是我国制造行业应用最普遍的计算机辅助设计技术,它改造了传统手工设计的落后现状,为后续的企业信息化建设打下了坚实基础。然而,传统的二维CAD只能起到电子图版的作用,不能直观地表达产品的造型与结构。近年来,随着制造业信息化步伐的加快,为了进一步提高设计能力与产品创新能力,一些企业开始逐步引入三维CAD系统,以缩短设计与分析时间、缩短制造周期,并已取得了巨大经济效益。实践证明,从二维CAD向三维CAD转换,已成为企业深化CAD应用的方向,也是CAD进展不可逆转的历史趋势。与此同时,作为企业信息化集成系统中重要一环的CAPP,还大多还停留在解决工艺设计中的事务性、管理工作的阶段,在应用方面仍然薄弱,特别在与三维CAD的集成上,基于三维CAD的装配关系检查与仿真、装配工艺爆炸图的编辑、产品工艺性评价与审核等功能都无从实现。假如说零件的加工能够CAD/CAM一体化来解决工艺问题,但装配却无法实现,特别是复杂产品的装配工艺设计,因此基于三维CAD的装配CAPP技术成为近阶段需求热点。

三维装配CAPP技术最早出现于上世纪九十年代后期,代表了一种全新的制造体系与模式,因能够与三维CAD技术相结合,解决设计与装配对象在与研制过程中难以实现的动态性能而引起了人们的普遍重视,并得到迅速进展。目前,国内航空航天、船舶、汽车、兵器等行业也已逐步展开有关技术的应用。

2.装配CAPP的研究现状及进展趋势

CAPP(Computer Aided Process Planning,计算机辅助工艺设计)自20世纪60年代提出以来,在广度与深度上都取得了长足的进展,但其研究几乎都集中在零件的加工上,关于装配型CAPP的研究,目前尚处于起步阶段。

PDM系统数字化装配工艺管理技术研究

PDM系统数字化装配工艺管理技术研究

工程技术 计算机光盘软件与应用 

Computer CO Software and Applications 2012年第7期 

(四)统一装配、机加工艺标准 

改变局限于纸质和表格的装配机加工艺不统一的方式,建 

立适合于电子化和信息化,面向工艺、工序对象的结构化工艺 

编制方式。 

实现方式 

1.在结构化工艺中定制装配和机加两种工序类型,在一个 工艺中可以包含两种工序类型,但每种工序类型中值描述装配 

或机加的操作; 

2.定义不同的数据输入格式和内容,根据不同工序的需求 

输入相应内容; 

3.系统自动从各工序中获取信息生成所需统计报表; 

4.工人只打印本工序规程或作业指导书进行操作。 

改进优势 

1.统一和规范装配工艺设计过程和规程输出格式。 

2.改变原来机加规范格式不能满足装配工艺的需求,致使 辅料、工艺件等信息在备注中随意填写,造成计算机系统处理 

不便。 

三、数字化装配工艺实现的目标 

装配工艺设计是连接产品设计和装配生产现场的关键环 

节。实现数字化装配工艺设计,就是要有效连接数字化产品设 

计和装配生产现场的制造执行,即充分继承和利用数字化产品 

设计信息,通过创造性的工艺设计,为装配生产现场的制造执 行提供必要和准确的工艺技术信息。 

(一)更方便地指导现场工人的使用:稳定质量,减少人为 

因素影响 

1.不同部门对工艺有不同的需求,针对不同的要求为不同 

部门提供工艺信息。 

2.通过装配作业指导书细化操作步骤,标准化操作步骤, 为操作者提供更为直观的可视化作业指导。 

(二)方便装配MES的管理:实现精细化科学管理 

1.结构化工艺有效支持与MES的集成。 2.通过集成提供装配MES必要的数据,MES为现场生产提 

供更为精确的服务。 

3.三维结构化装配工艺设计:提高工艺设计可行性和编制效 

奎 

1.基于三维和可视化的技术的作业指导书,提高装配工艺 

设计准确性; 

2.基于装配BOM的装配工艺设计,提高工艺编制效率和准 

确性; 3.基于工艺知识库、资源库,提高工艺编制效率; 

飞机数字化装配技术

飞机数字化装配技术

FORUM论坛

48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NC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飞机数字化装配技术

飞机数字化柔性装配工装技术

飞机数字化柔性装配工装技术

飞机数字化柔性装配工装技术

数字组装技术是当今国内外生产飞机的流行趋势。作为飞机制造商,必须正确引导飞机制造的先进技术,提高飞机制造的精确性和效率,以便我们的航空工业能够尽快赶上国际先进技术。本文首先阐述了飞机数字化装配关键技术及应用,然后对飞机装配实现数字化装配的难点进行了探讨。

标签:飞机;数字化;柔性装配工装技术

0 引言

飞机是我国航空领域极其重要的部分,虽然我国对飞机数字化装配技术研究的投资从未停止,但到目前它还存在很多不足,飞机的数字化装配技术设计到多个领域、学科的综合应用,通过对其进行改进,能确保飞机的外形和质量符合标准,能提高零件装配的精确度和效率,进而提高飞机制造的效率,对促进我国经济发展也能起到作用。

1 飞机数字化装配关键技术及应用

飞机的数字装配設备是通过数字测量设备实时测量的,通过数字定位、校准和对接的数字定位器组的协调运动以及数字钻探设备实时测量的。因此,多个单元的协作共同实现了测定、设置、调姿、制孔、连接等技术,这架飞机数字化装配设备的主要技术是数字规划和仿真、数字定位和调整技术、自动化孔和连接系统。

1.1 数字化装配工艺规划与仿真技术

飞机数字化装配工艺规划和仿真将数字化装配协调、装配工艺规划和装配仿真模拟,采用结合指令3d环境规划方法,为三维3d单一数据源组件,为仿真手段模拟装配过程中,在完成装配工艺、装配规划团队通过开发一个三维生成指令模板来指导构建一个三维指令。外国航空公司是由三维设计的。模型设计的目标操作手册向运营商提供了可视化、数字图形等技术信息。这开创了一种新的三维设计模型,用来创建集成。国内航空公司向DELMIADPE部署综合/组件技术规划,并在DELMIA DPM开展制造制造技术模拟的工作。与此同时,通过DELMIA和3DVIA Composer的解决方案成功地开发了“数字模拟和技术系统模拟”和“生产可视化”。

1.2 数字化定位与调姿控制技术

MBD技术在飞机制造中的应用

MBD技术在飞机制造中的应用

基于MBD的三维数模在飞机制造过程中的应用

当前,我国航空制造业的数字化技术发展迅猛,三维数字化设计技术和数字化样机技术得到了深入应用。同时,随着计算机和数控加工技术的发展,传统以模拟量传递的实物标工协调法被数字量传递为基础的数字化协调法代替,缩短了型号研制周期,提高了产品质量。但是,在当前我国的三维数字化模型并没有贯穿于整个飞机数字化制造过程中,二维数字化模型依然是飞机制造过程的主要依据。因此,在制造过程中需要把三维数字化模型转化为二维数字化模型,并把二维数字化模型输出形成纸质工程图纸作为指导生产的依据。

因此,学习国外先进的MBD技术成功经验,研究建立适合我国的飞机三维数字化设计制造一体化技术应用体系很有必要。

1、MBD的内涵

美国机械工程师协会于1997年在波音公司的协助下开始了有关MBD标准的研究和制定工作,并于2003年使之成为美国国家标准。MBD的主导思想不只是简单地将二维图纸的信息反映到三维数据中,而是充分利用三维模型所具备的表现力,去探索便于用户理解且更具效率的设计信息表达方式。它用集成的三维数模完整地表达了产品定义信息的方法,详细规定了三维数模中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。MBD改变了传统用三维数模描述几何形状信息的方法,而用二维工程图纸来定义尺寸、公差和工艺信息的分步产品数字化定义方法。同时,MBD使三维数模作为生产制造过程中的唯一依据,改变了传统以工程图纸为主、以三维实体模型数模为辅的制造方法。

2、MBD的意义

3、基于MBD的三维数字化制造技术应用体系

MBD使用一个集成化的三维数字化实体模型表达了完整的产品定义信息, 1 成为制造过程中的唯一依据。MBD三维数字化产品定义技术不仅使产品的设计方式发生了根本变化,不再需要生成和维护二维工程图纸,而且它对企业管理及设计下游的活动,包括工艺规划、车间生产等产生重大影响,引起了数字化制造技术的重大变革,真正开启了三维数字化制造时代。采用MBD技术, 将彻底改变飞机产品数据定义、生成、授权与传递的制造模式,实现三维数字化产品定义、三维数字化工艺开发和三维数字化数据应用,形成一个完整的、基于MBD的三维数字化制造技术应用体系,如图所示。

飞机数字化装配技术发展与展望

飞机数字化装配技术发展与展望

飞机数字化装配技术发展与展望

摘要:航空工业正在朝着精度,效率高,成本低和柔性化发展。零件数量不断增加,精度要求不断提高。制造过程中的微小偏差和波动,以及装配过程的基本特征,都可能严重影响产品性能,降低性能,导致高能耗。飞机部件作为组装模型的数字组装涉及测量,调试和控制。在自动化和数字化领域,来自清华,浙江大学和中国航空技术研究所的代表开发了数字装配技术,以满足下一代飞机装配要求。

关键词飞机数字化;装配技术;发展趋势

飞机数字化装配技术的发展趋势包括飞机设计、零部件制造、自动钻铆、互换协调、先进的数字测量和检测、计算机软件等先进的技术和设备,它是高科技的,是机械、控制、电子等管理和信息化领域的多学科一体化。由于飞机装配复杂性和精度,柔性装配已成为数字飞机装配技术的重要组成部分,智能飞机装配技术已成为飞机装配技术的新发展方向。飞机智能装配技术的研究将为中国航天企业提升智能装配制造水平发挥重要作用。

一、现代飞机装配工艺技术现状

现代飞机装配技术包括制造零件和部件并将其成品半成品的组装。这是一个完整的,复杂的和重要的装配。在装配中,对技术要求很高,装配后有检查过程,以保证装配质量。设计和装配过程需要大量投资和高科技。飞机在中国的国防和安全中发挥着非常重要的作用,其装配受到国家和人民重视。

1.非模块化技术装配。规划分配这些组件可以在组件之间轻松组装,组装成大型组件,上交总部组装,此方法的实现技术增加了组件之间的依赖关系。在装配过程中,装配线长、复杂、混乱,飞机的质量得不到保证。与发达国家相比,中国在飞机装配技术方面存在巨大差距。由于时间和人力的限制,飞机零部件的装配效率相对较低,质量明显低于发达国家。 2.缺乏机械设备。在装配过程中,大部分工作都是手动完成的,较多缺乏机械设备,生产率在很大程度上取决于人工完成。由于装配过程中缺乏大量的机械设备,手动操作会严重影响飞机组装过程的质量,在飞机运行过程中造成严重的损失。

数字化装配技术在核动力设备工艺设计中的应用

G。ngYi vu ・snu 三堇量茎 耋 

数字化装配技术在核动力设备工艺设计中的应用 

杨彪何静李潮伟李红军 

(中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室,四川成都610041) 

摘要:以某核动力设备为研究对象,将数字化装配技术应用于该设备复杂的总装工艺设计。制定了数字化装配工艺设计流程及实 施方法,在模拟现场生产条件的虚拟环境中完成了总装前产品和资源规划,各工序装配顺序、路径设计和装配过程动态仿真,优化了核动 

力设备的总装工装和装配工艺。 

关键词:数字化装配;核动力设备;工艺设计;仿真 

O引言 

核动力设备的设计制造质量直接影响核动力装置的质量、 

性能和核反应堆的安全运行,核动力设备在设计上已经实现了 

计算机辅助设计和分析,但在制造方面仍然沿用传统的装配方 

法和手段。传统装配工艺设计方法主要存在以下问题:(1)装 

配工艺设计仍采用二维方式;(2)没有有效的三维工艺设计的 

验证、优化和评估手段;(3)缺少典型示教和沟通交流的三维动 

态装配过程。本文将数字化装配技术应用于某核动力设备复 

杂的总装工艺设计,进行了三维装配工艺设计和装配过程动态 仿真分析研究,优化了总装工装和装配工艺。通过该设备的数 

字化装配技术应用研究解决了传统装配工艺设计问题,提升了 

核动力设备的装配工艺设计水平。 

1 数字化装配技术应用方案 

针对该核动力设备的结构特征、总装工艺特点,建立了核 

动力设备的总装数字化装配工艺流程,制定了详细的数字化装 

配工艺实施方案,以下对数字化装配工艺流程和数字化装配工 

艺设计的实施方法进行介绍。 

1.1 数字化装配工艺流程设计 

核动力设备的总装数字化装配工艺设计流程如图1所示。 输入信息消化需要对产品、工艺装备等的设计图册进行详 

细消化;产品及工装的3D建模是根据理解消化的设计图册进 

行产品及工装的3D建模,生成直接用于虚拟装配环境中的数 图1 数宇化装配工艺设计流程 

字样机;三维模型向数字化装配环境的导入是建模软件和虚拟 

基于MBD技术的三维工艺设计与现场可视化生产

基于MBD技术的三维工艺设计与现场可视化生产

导读:飞机研制采用MBD技术推进了飞机研制模式的创新,“三维工艺设计平台+DCE平台+ERP生产管控平台”构成的集成化的综合信息管理平台是企业打通产品数字化制造的工具;“MBD模型+三维指令(AO/FO)+检验计划”是企业产品设计、生产、质量控制等产品实现过程所依赖的机制创新。

作者:拜明星 | 来源:航空制造技术

基于模型定义(Model Based Definition,MBD)是一种新的产品数字化定义技术,用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息,详细规定了三维实体模型中产品定义、公差的标注规则和工艺信息的表达方法,三维实体模型成为生产制造过程中的唯一依据。

波音公司787客机采用了“基于模型的产品定义”技术,实现了产品关联设计、通过建立全球协同平台(GCE)实现了与合作伙伴协同研制,这彻底地改变了研制流程、研制方法和飞机研发模式。新飞机工程全面应用MBD技术,采用多厂所异地协同的研制模式,为航空产业的跨越发展提供了难得的机遇。

飞机研制的工艺设计与生产管理现状

飞机研制采用了基于MBD技术,构建了设计制造的协同工作平台(简称DCE平台),解决了产品制造的单一数据源,实现了产品协同设计。DCE平台通过与企业ERP系统的集成,实现了飞机装配现场“无纸化”,取得了非常显著的效果。

01

产品的工艺设计

在DCE平台中依据产品数据集(EBOM、MBD模型等),完成工艺规划工作:编制工艺总方案、构建了PBOM、划分装配流程、建立顶层MBOM:开展工艺准备工作,完成零组件交接状态/毛料供应状态、工装申请及其技术条件的签审与控制,二维形式指令AO/FO设计、工程更改贯彻、检验计划编制及其签审等,实现了EBOM/PBOM/MBOM的技术状态管理,实现了产品制造的关联工艺设计。

02

产品计划编制与过程控制

飞机研制中产品检验检测与过程控制采用了检验计划(检验规程)。检验汁划规范了检查项目、检查方法、俭测工量具、明确了检验活动的具体要求,是检验人员验收产品的标准文件在DCE平台的工艺指令的编制环境中编制检验计划,DCE平台进行审签流程管理,提高了检验设计工作质量。

分析对MBD的认识

分析对MBD的认识

MBD,基于模型的定义(Model Based Definition) 弥合了三维模型直接用于制造的间隙。实际上,MBD是一种基于3D的产品数字化标注技术,它采用三维数字化模型对产品数字化信息的完整描述,如:

●对三维空间实体模型的尺寸、几何形状、公差、注释的标注。

●对产品的非几何信息进行标注(产品物理特征、制造特征、数据管理特征、状态特征的属性)和零件表的描述。非几何信息定义在“规范树”上。

MBD是产品设计技术的重大进步:

●在三维模型上用简明直接的方式加入了产品的制造信息,进一步实现了CAD到CAM(加工、装配、测量、检测)的集成,为彻底取消二维图纸创造了可能

●定义了非几何信息(包括BOM)

●是数字化和结构化的。给制造管理系统的数字化创造了条件!

●为并行工程创造信息并行和共享的基础!

●部分零件可以直接进入制造,成倍的减少NC编程时间

目前MBD已经相对成熟。美国制造工程师协会与2003年发布了“数字化产品定义数据实践 ASME Y14.42-2003” 各个CAD软件(CATIA,SIMENS,PTC)都对ASME Y14.41标准支持。波音等航空制造商制订自己的3D开发标准,与CATIA、Delimia 软件集成,在产品中应用,众多的二级供应商和伙伴也制订自己的3D开发标准开始应用。

工程定义

为实现贯穿于飞机全生命周期的三维数字化制造技术,以集成的三维数字化模型替代二维工程图纸成为唯一制造依据的本质,建立了三维数字化设计制造一体化集成应用体系,真正达到无图纸、无纸质工作指令的三维数字化集成制造。

当前,我国航空制造业的数字化技术发展迅猛,三维数字化设计技术和数字化样机技术得到了深入应用。同时,随着计算机和数控加工技术的发展,传统以模拟量传递的实物标工协调法被数字量传递为基础的数字化协调法代替,缩短了型号研制周期,提高了产品质量。但是,在当前我国的三维数字化模型并没有贯穿于整个飞机数字化制造过程中,二维数字化模型依然是飞机制造过程的主要依据。因此,在制造过程中需要把三维数字化模型转化为二维数字化模型,并把二维数字化模型输出形成纸质工程图纸作为指导生产的依据。

装配式建筑构件智能制造技术

博学笃行 自强不息

1

装配式建筑构件智能制造技术

随着人类社会的不断发展,建筑行业也在不断探索新的技术和方法来提高生产效率、实现环保可持续发展。其中,装配式建筑构件智能制造技术正成为建筑行业的一项重要创新。

装配式建筑构件智能制造技术是指利用先进的计算机技术和自动化设备,对建筑构件进行智能设计、智能制造和智能装配的过程。它以数字化制造为基础,通过先进的软件和硬件设备,实现构件的精密制造和高效装配,从而提高建筑施工的质量、速度和效益。

一、智能设计

在装配式建筑构件智能制造技术中,智能设计是起步重要的一环。通过建筑信息模型(BIM)等先进的设计工具,可以实现构件的三维建模、参数化设计和自动化优化。这样不仅可以提高构件的设计效率和准确性,还可以为后续的智能制造和装配奠定良好的基础。

二、智能制造

在智能设计的基础上,装配式建筑构件智能制造技术通过自动化设备和先进的制造工艺,实现构件的智能制造。其中,关键的一环是数字化制造,即将设计好的构件模型转化为数控机床能够识别和操作的指令,从而实现构件的高精度制造。

博学笃行 自强不息

2

在智能制造过程中,可以利用机器人技术、激光切割技术、激光焊接技术等先进的生产工艺,实现对构件的精密加工和高效生产。同时,通过数字化制造,可以实现对构件制造过程的实时监控和质量管理,确保构件的质量和准确度。

三、智能装配

在构件制造完成后,装配式建筑构件智能制造技术将进入到智能装配阶段。通过机器人技术和先进的装配工艺,可以实现构件的自动化装配。这不仅能够提高建筑施工的速度和效率,还可以降低人工错误和事故的发生率。

在智能装配过程中,智能传感器和系统可以实现对构件装配过程的实时监控和调整,确保构件的准确对位和稳固连接。同时,智能装配技术还可以实现对构件的智能管理和追踪,提高项目管理的效率和准确性。

四、智能维护

除了智能设计、智能制造和智能装配,装配式建筑构件智能制造技术还能够提供智能维护的支持。通过智能传感器和远程监控技术,可以实现对构件使用情况的实时监测和数据分析。这样可以实现对构件的预防性维护和故障预警,延长构件的使用寿命和提高建筑的可持续性。

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