飛機裝配的數字化與智能化

李世達

（中航西安飛機工業集團股份有限公司，陜西 西安 710089）

1 前言

智能化與數字化的飛機裝配式施工模式在國內航空領域應用范圍逐漸擴大，很多航空企業在網絡平臺上的發展更加重視合作、互助、互贏的局面，以新型創新性數字技術的管理模式改變傳統開發運營方式，極大程度減少開發周期，降低生產成本，為企業爭取更好的經濟效益。也是目前飛機裝配式施工提高裝配速度和裝配管理的首要發展任務，能夠滿足現代化生產、科學技術研究的主要發展方向。

2 飛機數字化裝配關鍵技術及應用

飛機數字化裝配式施工技術在應用過程中主要采用以數字測量為核心來進行定位、校準和對接工作，在定位器范圍內進行校準和深入數據探查的過程中采用協同化、實時化、標準化的作業方式，實現更精準的測定，并設置制孔連接，在數字化規劃仿真、定位、調整等技術的約束下來進行飛機數字化裝配設置，能夠實現自動連接、自動優化、自動定距以及自動管理，達到更優的施工體系。

2.1 數字化裝配工藝規劃與仿真技術

數字化裝配工藝規劃與仿真技術在落實過程中主要與3d 仿真模式為工藝施工對象。在采取3d 環繞式環境質量指控方法時與三維模型來搭建數據源組件的控制工作，在采購仿真裝置施工的過程中能夠有效提高裝配工藝的施工準確性和真實性，進一步通過3d 指令來指導模型搭建工作，是數字化運營手段的一個可視化、智能化圖形觀察體系，不斷創設新的三維立體模型來進行航空領域的生產、制造、規劃、組件、部署等工作，實現更高效化的生產流程，帶來更高的生產效率。

2.2 數字化定位與控制技術

數字化定位與控制技術在分析過程中側重于位置的調整，主要以數字測量控制臺以及控制系統為基本控制核心，以此確定飛機飛行細節、定位位置以及裝配系統的機械跟蹤設施。[1]在數據單元測試過程中有效分析補償情況、控制情況以及誤差情況，綜合性地進行單元控制，保證各機械設備能夠維持正常運行狀態，同時，數字測量單元組件的實際工作情況以及數據誤差情況，在實際安裝工藝過程中可以根據這些數據達到精準定位、科學分析、有效實施、高效管理的作用。

2.3 自動化制孔與連接技術

自動化制孔與連接技術能夠在極大程度上減少人力和物力，并改善技術應用現狀，通過質量、性能、結構、形狀等情況進行技術分析，實現更高標準、低成本、高質量發展的現代化飛機裝配施工需求，同時，在自動化技術落實的過程中采用各種先進的鉚釘、支架、壓縮機等連接形式，提高整體建筑結構的可靠性和穩定性，并減輕整體飛機重量，便于后續檢修與維護作業的進行。隨著技術水平、耦合裝備、施工效率、質量穩定性的不斷發展和提高，數字化的連接體系從簡單的數字調控模式發展為以數字為核心的結構與孔之間的互聯互通發展的體系，從個體化到整體化的落實，從結構到功能化的落實，為裝配式施工帶來更好的發展效益。

2.4 數字化移動裝配線技術

數字化與智能化移動裝配式線路施工技術主要依靠移動裝配技術、連續脈沖數裝配技術以及組裝節奏技術，將飛機裝配的各個環節分為多個可調節站點，并依據特定時間、施工節奏和間隔時間切換不同位置，在管理過程中設立專門小組，對整個組裝過程和生產過程進行調節和安排，保證整個生產車間生產線的連續性和科學性，減少外界各操作影響因素之間的干擾，在優化平面行駛速度以及裝配速度的過程中主要是提高技術平衡性、模擬優化性、數據集成性以及網絡快速性來進行，能夠達到較好的施工效果。

3 飛機智能化裝配關鍵技術及應用

以互聯網為核心的智能化裝配施工技術，在研究過程中基于GPS 飛機智能裝配領域的發展，占據全國領先地位，目前我國針對這類型號的飛機裝配式施工類型較少，逐漸推進覆蓋面積、覆蓋種類、覆蓋系列等需求，能夠實現智能裝配施工與裝配體系的協調發展，對整體裝配水平帶來更高的創新型進步，實現重要的推動和發展作用。

3.1 集成在線檢測技術

圖1 飛機數字化裝配式施工技術

集成在線檢測技術是智能化裝配施工的關鍵技術之一，主要是利用線纜和系統的主要計算機功能進行數據分析和信號處理，實現高效自動化控制體系來模擬實際裝配施工現場的施工運行狀況。按照指定程序進行試驗和檢修，保證整體運維檢查工作的快速準確，達到故障快速分析、定位的作用，在全面落實裝配施工的實際施工狀況來看絕緣檢查、故障分析、總線定位等均依托于集成在線檢測技術來進行任務實施，在線檢測與檢查功能達到整體系統軟件設備應用的一體化、智能自動化、科技化與準確化，大大節省人力物力的基礎之上，提高檢測效率，優化工作體系，降低工作量，減少人為因素所造成的誤差，極大程度縮短施工周期。針對不同類型的汽車生產流程和生產線均能夠優化生產體系和生產模式，較傳統的裝配施工技術具有重要突破價值，尤其是針對大型飛機工程、新型科技工程、新舟系列工程等數字化裝配體系更具重要意義，針對不同數字化單元，移動化單元正在逐步規劃和研究當中。

3.2 實時分析

在智能化技術應用于互聯網、大數據、云計算實施分析的過程中，對裝配式過程所涉及的設備軟件進行實時檢測、數據分析處理與融合工作。在多元化、分散化的裝配現場能夠高效實現數據轉化功能，提高設備軟件的精準執行、智能決策、可視化，數據信息是智能裝配的重要組成部分，在自主決策制度執行、管理、維護起著重要作用和價值。

3.3 自主決策

自主決策能夠有效實現知識與智能化相互結合，是發展、運用知識來解決智能化裝備過程中所存在問題和漏洞的關鍵，同時也是飛機裝配式施工的指導體系。在自主決策過程中有效利用學習功能和技術能力不斷充實裝配式施工技術，優化施工模式和施工流程，幫助不同飛機制造行業在進行數據搜索和信息采集過程中獲取更大的運營發展空間，有效幫助企業進行充分預判和自我規劃。

3.4 精準執行

精準執行是智能化裝配式施工的最終落腳點，任何基于大數據、互聯網所發展起來的智能化裝配式施工，最終目的都是實現更高標準的執行力度，以智能執行服務模式為企業飛機制造流程帶來更精準的數據測算和設備應用，在監控和裝配過程中實現更高效的調度和優化，保證各零件能夠達到準確裝配、質量可靠、實時配送的目的，在執行過程中有效實現最優效能的工作狀態，是精準執行的重要方向。

4 基于GPS的飛機裝配系統的結構分析

以智能化、數字化為基礎的飛機裝配系統的整體復雜性、精準度、線路多樣性都有待提高。在逐漸發展過程中以GPS 為核心的裝配式系統生產結構，能夠實現更高標準、靈活性、柔軟化的生產組織模式，達到目前生產施工現場的實際施工需求，采取信息物理為核心的精準式設備與制造工程，實現更高效的系統與設備之間的感知分析和決策功能，在融合過程中基于統一的物理資源虛化模型，采用物聯網技術為核心的集中式、整體式管理，實現資源的虛擬化調動和數據的動態化檢測。其次，在進行信息傳遞與數據傳輸的過程中通過虛擬產品發出指令和信號后，能夠提高機械設備參數決策的可控性和可調整性，包括設備執行狀態與設備執行結果的數據傳輸，更加高效快捷。[2]最后，在先進的裝配式智能施工車間融合大數據、互聯網等新興思想，提高整個生產單元的施工效率和施工質量，符合現代飛機裝配智能車間的發展需求。

5 總結

總的來說，數字化和智能化是現階段飛機裝配式施工的主要流行趨勢，做為飛機制造企業應以先進制造生產思想和技術不斷優化生產流程和生產體系帶來更高的精準度和科學性，幫助我國飛機制造行業實現更高標準的發展模式，帶來更好的社會效 益和經濟效益。