飛機總裝生產線的設計與研究

華軍威

摘 要： 飛機裝配中，操作人員、零件、裝配工件等生產線是主要部分，通過它們之間的聯系，將飛機裝配成一個完整體，本文研究飛機總裝生產線的互聯互鎖框架設計，總裝生產線信息互聯的實現，總裝生產線互聯互鎖設計，通過這些內容是飛機生產得到控制。

關鍵詞： 互聯互鎖框架設計；總裝生產線信息互聯；總裝生產線互聯互鎖設計

1.互聯互鎖框架設計

飛機總裝生產線是飛機裝配的一個重要環節，總裝的精度直接影響飛機的質量，飛機總裝是按照飛機生產節拍移動的形式進行裝配，如圖1.1。

在總裝生產線中的設備、零件、工具等實現信息互聯，也就是將互聯互鎖技術與總裝生產線結合，實現對總裝的信息管理。

互聯互鎖框架設計中CPS是關鍵核心技術，CPS就是一個包含計算、網絡和物理實體的復雜系統，通過3C技術的有機融合與深度協調，使得虛擬和物理實現互聯，3C技術如圖1.2.

CPS的特點就是緊密的將計算、通信、控制與飛機總裝生產線結合起來；同時它的系統非常復雜，包含一個異構分布式系統和四個子系統；CPS具有嚴格的實時性要求和空間約束；系統運行安全可靠。

2.總裝生產線信息互聯

飛機總裝生產線信息互聯的實現需要對總裝生產線各個元素進行信息共享，總裝生產線元素包含數控定位器（如圖2.1）、機器人制孔系統、高集成工作平臺以及其他移動元素。

數控定位器是一個數字化、高精密、大承載的設計，它主要的作用就是對飛機部件進行支撐和定位，傳統飛機制造中利用千斤頂對飛機部件進行支撐，使得零件在裝配過程中不能很好的調整，存在裝配效率低，裝配質量不能得到保證和控制的缺陷，而現代飛機裝配生產線中采用多個數控定位器，再與激光測量系統的結合，可以實現對飛機裝配中部件的調整和對接。

在現代飛機裝配生產線上使用大量的機器人，它們裝配精度高，持續工作，機器人制孔系統是由工業機器人、末端執行器、移動平臺、測量系統等組成，是對飛機壁板零件和大部件連接中制孔的設備。

高集成工作平臺通過PLC對各個元素的信息進行采集，再通過交換機對數據進行上傳，再通過工控機中互聯互鎖系統對這些數據進行處理和后續的判斷，再將其反饋給服務器。

3.總裝生產線互聯互鎖設計

飛機總裝生產線互聯互鎖設計內容主要如圖3.1，這個系統中節點就是一個狀態機，ε表示的是一個事件，在這個事件內容中是不同的，在物理層中的事件是傳感器事件，從代理層到決策層的事件為元素事件，反過來進行傳遞的是決策事件，從代理層下發到物理層最終執行器的事件稱作為控制事件。

在分層中事件的性質可以分為信息流和控制流兩種，信息流就是執行器發出的，最終到達決策層的數據，這些事件的主要作用就是對決策層判斷和處理的依據，也就是信息采集的數據，控制流就是下發到執行器中的每道命令，是對飛機裝配進行的指令。

結論

在飛機裝配生產線上，飛機各個零件不能實現自主協同，需要大量的人力和設計進行判斷和輔助，才能進行飛機的總裝，在飛機裝配中互聯互鎖的應用，使飛機各零件之間有了聯系，通過分析互聯互鎖設計中的關鍵技術，針對飛機裝配生產線的設計，分析不同生產線元素特征，利用它們的共同點，最終實現生產線之間的信息聯系。

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