飛機綜合保障數據集成管理分析

喻延龍

摘 要：為了適應現代化飛機制造產業管理工作的需要，提高飛機生產制造效率及裝備數據的共享性、繼承性，本文就飛機綜合保障數據集成管理策略做了簡單分析，旨在為同行工作提供參考。

關鍵詞：飛機；數據管理；集成管理

飛機是當今交通運輸行業的主要交通工具之一，其匯集了當今各種高新技術，可以說是人類當今工作科技發展支柱，航空產業也因此成為當今各國經濟與國力的體現依據。就我國而言，航空產業的興起也帶動著材料產業、通信產業及電子產業的蓬勃發展。在飛機裝備綜合保障的分析與設計工作中，可靠性維修性保障性分析已成為關注的焦點。文章通過分析飛機數字化裝備數據集成管理的內涵，提出了具體的實施方案。

1 飛機綜合保障數據集成管理

飛機是一個集機械、電子、通導、武器等多種裝備及技術的綜合體。在使用過程中如何保持飛機的最大系統效能，以最少的投入來保障各裝備的安全可靠的運行一直是各級部門以及裝備使用和維修管理人員追求的目標。為了實現該目標，要進行有效地綜合保障，必須要有能描述裝備狀態的準確數據。也就是說，要有大量的有效信息用于分析與決策，這就涉及到數據的集成管理。即數據是各種保障方案得以執行的前提。

飛機數字化裝備數據是飛機數字化裝配工藝設計、制造中所使用的制造數據的總稱，它包含了工程數據、裝配工藝數據、資源數據及檢驗數據等多個領域。其中工程數據主要指的是工程設計部門所發布的有關產品結構、產品物理性能、功能及設計方面的數據。裝配工藝數據指的是飛機是數字化裝配中所生成的各項工藝信息流。資源數據則是飛機數字化裝配工藝設計、生產當中所生成的基本信息，其中包含了材料信息、設備庫信息、人員配置信息及工具庫等。檢驗數據是一個動態的過程，它隨著裝配業務流程的開展而不斷變化，其中包含了檢驗測驗數據、現場裝置數據、數字化測量設備得出的實驗數據以及誤差分析數據等。

2 以數字化為核心的裝配技術

飛機裝配的關鍵在于要協調和解決好系統件裝配過程中的互換問題，只有這樣才能實現裝配的科學合理。數字化裝配技術是一種能提高產品質量、適應快速研制和生產、降低制造成本的技術。數字化裝配方法不僅包括了傳統數字化裝配概念中工裝的設計、制造及裝配的虛擬仿真等，還包括了如柔性裝配、無型架裝配等自動化裝配方法。飛機數字化裝配技術是數字化裝配工藝技術、數字化柔性裝配工裝技術、光學檢測與反饋技術、數字化鉆鉚技術及數字化的集成控制技術等多種先進技術的綜合應用。數字化裝配技術在飛機裝配過程中實現裝配的數字化、柔性化、信息化、模塊化和自動化，是將傳統的依靠手工或專用型架夾具的裝配方式轉變為數字化的裝配方式，將傳統裝配模式下的模擬量傳遞模式改為數字量傳遞模式，因此要首先明確以下概念：

2.1 協調準確度。

協調準確度描述的是兩個系統件相互配合的實際尺寸和幾何形狀的匹配程度，符合程度越高該值越大。由此可見，采用的先進裝配技術必須能夠提高不同系統件之間的協調準確度。

2.2 關鍵特性

關鍵特性是指那些能夠影響飛機系統件之間協調準確度的過程特性、零部件特性以及材料特性。它是由具體的計量和計數數據來衡量的，并根據數據制定相應的特性樹從而指導飛機裝配。

2.3 基于數字化標工定義的互換協調方法

數字化協調方法是一種建立在數字化標準工裝定義上的協調互換方法，也即是常說的數字化標準工裝協調方法，它能夠保證組件和產品部件、產品和生產工藝裝備、工藝裝備之間形狀和尺寸的協調互換。數字標工協調法的實現依賴于測量系統、數字化制造以及數字化工裝設計，利用數控成形加工出定位元素。在進行工裝制造時，通過室內GPS、數字照相測量、電子經緯儀、激光跟蹤儀等數字測量系統實時控制測量，建立相關的坐標系統從而直接比較3D模型定義數據和測量數據，達到驗證產品是否合格的目的。

3 裝配數據集成模型

飛機數據裝配之中需要大量的數據信息，這些信息在各個應用系統之間要及時互通共享，此時集成數據則能有效的保證業務流和數據流的互轉。在飛機裝配中，數據集成模型的構建主要從以下方面入手。

3.1 系統集成框架的建立

集成框架指的是在分布式、異構的計算機環境中實現信息集成、功能集成及過程集成的軟件系統，這一環節通常都是以PDM作為集成平臺，將CAD、CAPP、ERP、MES作為數據傳輸平臺，從而實現內外信息的共享與互通，使信息流處于有效、有序、可控的狀態。這種集成框架是以現有的數據庫技術、網絡技術為支撐平臺來完成文檔管理、項目管理和配置管理等任務。

3.2 裝配數據集成實現的關鍵技術

3.2.1 數字化裝配工藝的設計

數字化裝配工藝設計的基礎是基于模型的定義（MBD）技術，即用集成的三維實體模型來完整表達產品定義信息，作為唯一的制造依據。MBD技術根據數字化定義規范，采用三維建模進行數字化產品定義，建立起滿足協調要求的全機三維數字樣機和三維工裝模型。工藝人員可直接依據三維實體模型開展三維工藝設計，改變了以往同時依據二維工程圖紙和三維實體模型來設計產品裝配工藝和零件加工工藝的做法，依據數字化裝配工藝流程，建立三維數字化裝配工藝模型，通過數字化虛擬裝配環境對裝配工藝過程進行模擬仿真，在工藝工作進行的同時及飛機產品實物裝配前進行制造工藝活動的虛擬裝配驗證，確認工藝操作過程準確無誤后再將裝配工藝授權發放，進行現場使用和實物裝配。在工藝模擬仿真過程中還可生成裝配操作的三維工藝圖解和多媒體動畫，為數字化裝配工藝現場應用提供依據。

3.2.2 框架系統之間的集成

現階段的裝配數據是在數字化技術的基礎上，以PDM作為集成平臺，這一集成方式包含了封裝模式、接口模式、內部函數調用模式、中間交火模式和中間數據庫等，是根據數據類型、信息操作分類及存儲方法再結合管理流程、開發成本形成的一套系統集成模式。

（1）CAD與PDM集成

CAD與PDM之間的信息集成利用接口連接的方式來實現，CAD系統將產品的結構。零件信息及時、準確的反映給PDM系統，確保了兩個系統數據的一致性，另外通過PDM系統內部借口，將這些文件批量導出并存儲到PDM系統中，讀取零件相關信息，且生成BOM結構樹，與三維模型、文件等信息一一對應。

（2）CAPP與PDM集成

CAPP與PDM系統之間的集成采用了接口與緊密集成混合的繼承方式，是通過DELMIA作為系統核心，以PPR-HUB作為存儲器，用來存儲集成產品的相關信息和工藝資源，為產品裝配各階段工藝人員使用提供了最新、最真實的數據資料。

結束語

伴隨科學技術的進一步發展，裝配企業的信息集成勢在必行，本文通過對飛機綜合保障數據集成管理分析，旨在通過建立統一裝配數據模型，達到信息共享與交換的目的，但由于飛機系統的復雜性，這一方案還有待進一步的探討與研究。

參考文獻

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