歡迎參加第十三屆產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會 11月29-30日 天津

    隨著信息化的全面建設(shè)，國內(nèi)飛機制造企業(yè)在CAD、ERP、CAPP等系統(tǒng)建設(shè)方面取得了理想的成績，特別是創(chuàng)建了應(yīng)用系統(tǒng)與管理平臺，并實現(xiàn)了集成應(yīng)用，所以，基本上實現(xiàn)了數(shù)字化管理的目標(biāo)，一定程度上促進了飛機型號的研制以及生產(chǎn)。

    1 關(guān)于飛機三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計和管理技術(shù)體系的分析

    在飛機設(shè)計與制造連接方面，裝配工藝設(shè)計和管理是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，一定程度上對飛機研制與批量生產(chǎn)提供相應(yīng)的工藝準(zhǔn)備，同時，在飛機組件、部件以及總裝配生產(chǎn)過程中始終貫穿。飛機三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計和管理技術(shù)體系中，所涉及的部分很多，具體包括產(chǎn)品數(shù)字化工藝定義技術(shù)、三維數(shù)字化工藝技術(shù)規(guī)范以及數(shù)字化工藝設(shè)計和管理應(yīng)用等模式。

    在該體系當(dāng)中，同樣需要構(gòu)建相對應(yīng)的系統(tǒng)。其中，對應(yīng)系統(tǒng)中主要有裝配工藝的知識庫管理、工藝設(shè)計、方針、優(yōu)化以及指令發(fā)布等諸多功能模塊。以下將重點闡述飛機三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計和管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵性技術(shù)。

    2 飛機三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計和管理的關(guān)鍵技術(shù)研究

    2.1 工程數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)

    在業(yè)務(wù)流程驅(qū)動方面，工程數(shù)據(jù)集成發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，而且已經(jīng)在系統(tǒng)間實現(xiàn)了產(chǎn)品與工裝數(shù)模，以及仿真驗證結(jié)果數(shù)據(jù)等信息內(nèi)容的有效傳遞，而具體的方式包括以下幾種：

    第一，產(chǎn)品與工裝數(shù)模、PBOM、EBOM集成。通過對工程數(shù)據(jù)集成管理平臺的利用，能夠?qū)⒄麢C或者是指定部件單架次EBOM結(jié)構(gòu)信息，同時還包括了產(chǎn)品數(shù)模和工裝的信息實現(xiàn)導(dǎo)出，主要的數(shù)據(jù)格式有Excel或者是zip包等等。其中，被導(dǎo)出的產(chǎn)品數(shù)模以及EBOM則會被應(yīng)用在飛機數(shù)字化裝配工藝設(shè)計和管理系統(tǒng)當(dāng)中。

    第二，MBOM數(shù)據(jù)集成。頂層與底層MBOM都是MBOM數(shù)據(jù)的組成部分，對于單位數(shù)字化裝配工藝設(shè)計和管理系統(tǒng)，具備了頂層MBOM的導(dǎo)出功能，可以把系統(tǒng)已經(jīng)完成的頂層結(jié)構(gòu)文件通過XML或者是Excel格式實現(xiàn)輸出目的，與此同時，需要將其導(dǎo)入到工程的數(shù)據(jù)集成管理平臺，進而在該平臺處形成頂層MBOM結(jié)構(gòu)。而通過工程數(shù)據(jù)集成管理平臺管理頂層MBOM結(jié)構(gòu)的過程中，如果有所更改，則應(yīng)當(dāng)全面維護平臺內(nèi)部的編輯器。而對于底層MBOM結(jié)構(gòu)來講，在AO中完成零組件配套表以后，在審簽后能夠在系統(tǒng)的作用之下自動進行解析并生成。

    第三，AO與仿真驗證結(jié)果數(shù)據(jù)集成。在有效集成三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計和管理系統(tǒng)以及工程數(shù)據(jù)集成管理平臺以后，使得該系統(tǒng)功能更加豐富，具體表現(xiàn)在三維AO 輸出功能。而在驗證工藝設(shè)計與仿真驗證以后，AO數(shù)據(jù)將會通過zip包的形式實現(xiàn)輸出。

    2.2 頂層的工藝規(guī)劃及管理

    第一，構(gòu)建PBOM。基于EBOM之上形成了PBOM，對產(chǎn)品自身特征以及企業(yè)實際制造能力予以充分考慮，進而重新組合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，確保與企業(yè)自身生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并為生產(chǎn)組織或者是車間的分工提供有利依據(jù)，確保生產(chǎn)更具經(jīng)濟性和可行性。對于飛機裝配的頂層工藝，具體規(guī)劃如下：重新組織產(chǎn)品設(shè)計形成的EBOM，并形成PBOM，這樣一來，能夠確保實現(xiàn)新建工藝組合件，并且對工藝路線予以合理劃分。因為PBOM 具備EBOM 全部屬性，在此基礎(chǔ)上，還具備工藝組合件、工藝路線和備注等諸多性能。其中，對制造資源庫進行合理地運用，特別是各單位所包含的設(shè)備，進而對企業(yè)本身的生產(chǎn)能力進行全面了解。與此同時，需要在三維環(huán)境背景下，對企業(yè)生產(chǎn)單元的布局進行仔細查看，注重工藝專業(yè)類型與制造的經(jīng)濟性，有效地生成工藝組合件。而后，應(yīng)當(dāng)考慮到零部件的類型，明確具體的裝配順序，與不同車間業(yè)務(wù)的分工即有任務(wù)量，對零部件進行確定，并了解所需流轉(zhuǎn)車間，合理劃分工藝路線。

    第二，構(gòu)建頂層MBOM

    關(guān)于頂層MBOM的構(gòu)建，主要包含了AO編號與若干層次裝配單元。其中，所謂的裝配單元具體指的就是裝配件總稱，也就是在飛機裝配方面，能夠?qū)崿F(xiàn)獨立組裝，并且可以滿足工程尺寸和技術(shù)的設(shè)計要求，最終當(dāng)作獨立的組件與部件的裝配構(gòu)件。與此同時，構(gòu)建頂層MBOM，其最終的目標(biāo)就是按照產(chǎn)品裝配方面存在的約束關(guān)系來劃分具體的裝配單元，并且遵循由大部件至小組件劃分的程序，把產(chǎn)品整體劃分成裝配單元。由于裝配單元被認為是劃分工序的重要前提與基礎(chǔ)，所以，基于PBOM 需要合理運用三維交互的方式，對設(shè)計的模型進行查看，對裝配方面的約束關(guān)系進行全面分析，合理劃分分離面，最終把產(chǎn)品整體分成裝配單元。而后，需要針對大部件再次進行裝配約束關(guān)系的分析，進而在各裝配單元之下明確并構(gòu)建出相應(yīng)的子裝配單元。最后，需要對子裝配體進行最終劃分，構(gòu)建頂層MBOM。

    3 飛機三維裝配工藝設(shè)計和仿真結(jié)構(gòu)

    對于飛機三維裝配工藝設(shè)計和仿真，具體的內(nèi)容就是構(gòu)建底層MBOM，合理規(guī)劃裝配的順序，實現(xiàn)工裝關(guān)聯(lián)與裝配路徑的全面優(yōu)化，最終針對工藝設(shè)計的結(jié)果開展仿真與優(yōu)化。隨后，需要把工藝設(shè)計的結(jié)果生成工藝數(shù)據(jù)以及仿真文件，及時向工程數(shù)據(jù)集成管理平臺傳輸，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

    4 結(jié)束語

    在飛機數(shù)字化裝配的過程中，裝配工藝的設(shè)計和管理十分關(guān)鍵，而這也同樣是飛機制造企業(yè)未來發(fā)展的重要方向。文章針對飛機三維數(shù)字化裝配工藝的設(shè)計和管理技術(shù)問題展開了相關(guān)的討論與研究，并創(chuàng)建了裝配工藝的設(shè)計管理系統(tǒng)，基于PDM 系統(tǒng)實現(xiàn)了集成，最終開展了飛機裝配工藝三維可視化的AO 編制與數(shù)據(jù)集成管理，一定程度上提高了數(shù)字化裝配工藝的設(shè)計管理質(zhì)量及效率，值得全面推廣。

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本文標(biāo)題：淺析飛機三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計與管理技術(shù)

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