郭娜

（中航工業(yè)沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，遼寧沈陽110034）

便攜終端在航空制造工裝設(shè)計中的應(yīng)用研究

郭娜

（中航工業(yè)沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，遼寧沈陽110034）

通過利用便攜終端來管理工裝設(shè)計在工廠現(xiàn)場的設(shè)計變更，使所有的設(shè)計變更都能準(zhǔn)確記錄，提高了工裝設(shè)計圖紙的準(zhǔn)確性，大大提高了工裝設(shè)計效率。

航空制造；工裝設(shè)計；便攜終端

引言

航空制造行業(yè)中，工裝是制造飛機(jī)的必備設(shè)備和工具，工裝設(shè)計水平是航空制造企業(yè)飛機(jī)制造水平的關(guān)鍵指標(biāo)［1］。工裝設(shè)計在航空制造研發(fā)過程中具有舉足輕重的作用，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，工裝的設(shè)計、制造周期一般占新產(chǎn)品研制周期的40%［2］。沒有高質(zhì)量的工裝設(shè)計，就沒有高質(zhì)量和高可靠性的航空制造業(yè)。保證航空產(chǎn)品的工裝設(shè)計質(zhì)量，對提高航空產(chǎn)品的質(zhì)量、性能非常關(guān)鍵。

在航空制造業(yè)中，工廠一般距離工裝設(shè)計部門距離較遠(yuǎn)，日常工裝設(shè)計中，由于需要多次往返工廠現(xiàn)場修改工裝設(shè)計圖紙，工廠距離設(shè)計中心一般較遠(yuǎn)，導(dǎo)致現(xiàn)場的修改不能準(zhǔn)確地反映到最終的設(shè)計圖紙中，容易出現(xiàn)工裝設(shè)計的質(zhì)量事故。

為了解決這種問題，本文提出采用手持便攜終端應(yīng)用在工裝設(shè)計中，工裝設(shè)計人員在工廠現(xiàn)場的任何設(shè)計變更，都可以通過手持便攜終端及時修改到圖紙版本中，使得工裝設(shè)計圖紙版本的一致性得到保證，工裝設(shè)計質(zhì)量也得到大幅提升。工裝設(shè)計手持便攜終端的應(yīng)用不僅可簡化很多繁雜的設(shè)計工作量，還可以提高工裝設(shè)計水平和工裝設(shè)計質(zhì)量，進(jìn)而提高航空產(chǎn)品質(zhì)量。

1　系統(tǒng)設(shè)計

1.1設(shè)計思路

在飛機(jī)制造過程中，工裝設(shè)計人員需要頻繁出入制造車間試制現(xiàn)場，設(shè)計人員根據(jù)飛機(jī)零部件現(xiàn)場機(jī)械加工現(xiàn)場情況進(jìn)行工裝設(shè)計圖紙的微調(diào)，傳統(tǒng)的方法是工裝設(shè)計工程師在車間試制現(xiàn)場手動在設(shè)計圖紙進(jìn)行記錄，需要等工程師回到辦公室后在PC上修改設(shè)計然后再打印圖紙再次帶回車間試制現(xiàn)場，這樣反復(fù)修改導(dǎo)致浪費(fèi)大量時間在往返車間的路上。

本文提出利用手持便攜終端來輔助工裝設(shè)計人員進(jìn)行工裝設(shè)計及車間現(xiàn)場的圖紙調(diào)整，工裝設(shè)計人員可以隨時在便攜終端上查看及修改設(shè)計圖紙，設(shè)計圖紙可以自動通過4G無線網(wǎng)絡(luò)自動同步到工裝設(shè)計圖紙存儲服務(wù)器上。當(dāng)需要某個工裝圖紙時，設(shè)計工程師利用便攜終端可以迅速從圖紙服務(wù)器上下載下來，下載到便攜終端上的圖紙會定時自動連接服務(wù)器進(jìn)行圖紙版本的同步，可以大幅提高工裝設(shè)計的質(zhì)量和設(shè)計效率。

1.2系統(tǒng)設(shè)計原理

本系統(tǒng)分為兩部分：便攜手持終端，以及存儲工裝設(shè)計圖紙的服務(wù)器，服務(wù)器采用C/S架構(gòu)。便攜手持終端采用國際主流ARM架構(gòu)CPU S3C2410，S3C2410為高性能低功耗CPU，非常適用于各類手持終端。

整個手持便攜終端系統(tǒng)框圖如下頁圖1所示，整個系統(tǒng)有多個手持便攜終端以及工裝設(shè)計中心服務(wù)軟件組成。在工裝設(shè)計中心同時也可支持所有工裝設(shè)計員工通過PC客戶端來進(jìn)行工裝設(shè)計圖紙的設(shè)計工作。所有工裝設(shè)計圖紙全部存儲在服務(wù)器中，便于管理。系統(tǒng)會自動記錄某個終端在服務(wù)器上的所有圖紙變更和修改，方便日后出現(xiàn)問題進(jìn)行質(zhì)量回溯。

1.3手持便攜終端的設(shè)計

S3C2410芯片基于ARM920T內(nèi)核，采用五級流水線和哈佛結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的16kB指令緩存和16kB數(shù)據(jù)緩存，是高性能和低功耗的硬宏單元。S3C2410提供了一套比較完整的通用系統(tǒng)的外圍設(shè)備，達(dá)到系統(tǒng)消耗最小。因?yàn)樗哂辛朔浅６嗟某Ｓ霉δ苣K，所以無須擔(dān)心配置附加外圍接口等繁瑣設(shè)計工作，十分適合便攜式的手持終端。

圖1　航空工裝設(shè)計手持便攜終端系統(tǒng)框圖

手持便攜終端具有以下功能：

1）通過手持終端查看終端上存儲的工裝設(shè)計圖紙；

2）在手持終端上修改工裝設(shè)計圖紙，修改內(nèi)容會自動通過4G無線網(wǎng)絡(luò)回傳到圖紙服務(wù)器上；

3）手持終端可以通過4G無線網(wǎng)絡(luò)從圖紙服務(wù)器上下載需要的工裝設(shè)計圖紙；

4）手持終端上的圖紙版本與服務(wù)器上圖紙版本不一致時，手持終端會自動從服務(wù)器上下載最新圖紙版本。

1.4服務(wù)中心軟件的設(shè)計

工裝設(shè)計服務(wù)中心采用了C/S模式的系統(tǒng)，為了保證設(shè)計圖紙信息安全，整個服務(wù)器系統(tǒng)運(yùn)行在局域網(wǎng)內(nèi)，設(shè)計中心系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)和USB等兩種方式來管理便攜終端，與所有的便攜終端和設(shè)計個人客戶端進(jìn)行設(shè)計圖紙的信息交換，同時系統(tǒng)具有打印和統(tǒng)計等豐富的功能。

工裝設(shè)計服務(wù)中心主要包括三部分功能：服務(wù)中心服務(wù)器系統(tǒng)、工裝設(shè)計客戶端以及存放工裝設(shè)計圖紙的存儲數(shù)據(jù)庫。各個工裝設(shè)計客戶端全部通過局域網(wǎng)與服務(wù)中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

2　結(jié)語

本文提出利用手持便攜終端來管理現(xiàn)場工裝設(shè)計質(zhì)量，工裝設(shè)計人員只需手持便攜終端深入工廠一線，在車間利用便攜終端查看圖紙和圖紙微調(diào)，圖紙能夠自動與圖紙服務(wù)器進(jìn)行同步，其他人員可立即使用現(xiàn)場回傳的最新工裝設(shè)計圖紙，這樣大幅提升了工裝設(shè)計質(zhì)量和圖紙準(zhǔn)確性。通過便攜終端的應(yīng)用，對整個工裝設(shè)計的管理質(zhì)量得到了保證，提升了工裝設(shè)計的質(zhì)量水平，進(jìn)而提升了整個航空產(chǎn)品的競爭力。

［1］賈曉亮.制造企業(yè)工藝信息集成平臺開發(fā)與關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.西安：西北工業(yè)大學(xué)，2004.

［2］賈忠寧.航空發(fā)動機(jī)工裝快速設(shè)計信息管理系統(tǒng)研究與開發(fā)［J］.制造業(yè)自動化，2010（13）:45-46.

（編輯：劉楠）

The Research of Portable Terminal in Aircraft Manufacturing Tooling Design

Guo Na
（AVIC Shenyang Aircraft Industry（Group）Co.，Ltd.，Shenyang Liaoning 110034）

This paper uses the portable terminal to manage tooling design in industrial design change，all design changes can be recorded accurately，increase tooling design drawings accuracy，greatly improves the design efficiency.

aircraft manufacturing；tooling design；portable terminal

TP391.7

A

2095-0748（2016）13-0098-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.38

2016-05-18

郭娜（1982—），女，遼寧沈陽人，工學(xué)學(xué)士，工程師，研究方向：航空制造工裝設(shè)計自動化。