喻延龍

摘 要：為了適應(yīng)現(xiàn)代化飛機(jī)制造產(chǎn)業(yè)管理工作的需要，提高飛機(jī)生產(chǎn)制造效率及裝備數(shù)據(jù)的共享性、繼承性，本文就飛機(jī)綜合保障數(shù)據(jù)集成管理策略做了簡單分析，旨在為同行工作提供參考。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)；數(shù)據(jù)管理；集成管理

飛機(jī)是當(dāng)今交通運(yùn)輸行業(yè)的主要交通工具之一，其匯集了當(dāng)今各種高新技術(shù)，可以說是人類當(dāng)今工作科技發(fā)展支柱，航空產(chǎn)業(yè)也因此成為當(dāng)今各國經(jīng)濟(jì)與國力的體現(xiàn)依據(jù)。就我國而言，航空產(chǎn)業(yè)的興起也帶動著材料產(chǎn)業(yè)、通信產(chǎn)業(yè)及電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。在飛機(jī)裝備綜合保障的分析與設(shè)計(jì)工作中，可靠性維修性保障性分析已成為關(guān)注的焦點(diǎn)。文章通過分析飛機(jī)數(shù)字化裝備數(shù)據(jù)集成管理的內(nèi)涵，提出了具體的實(shí)施方案。

1 飛機(jī)綜合保障數(shù)據(jù)集成管理

飛機(jī)是一個集機(jī)械、電子、通導(dǎo)、武器等多種裝備及技術(shù)的綜合體。在使用過程中如何保持飛機(jī)的最大系統(tǒng)效能，以最少的投入來保障各裝備的安全可靠的運(yùn)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(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，要進(jìn)行有效地綜合保障，必須要有能描述裝備狀態(tài)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)的集成管理。即數(shù)據(jù)是各種保障方案得以執(zhí)行的前提。

飛機(jī)數(shù)字化裝備數(shù)據(jù)是飛機(jī)數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)、制造中所使用的制造數(shù)據(jù)的總稱，它包含了工程數(shù)據(jù)、裝配工藝數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)及檢驗(yàn)數(shù)據(jù)等多個領(lǐng)域。其中工程數(shù)據(jù)主要指的是工程設(shè)計(jì)部門所發(fā)布的有關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品物理性能、功能及設(shè)計(jì)方面的數(shù)據(jù)。裝配工藝數(shù)據(jù)指的是飛機(jī)是數(shù)字化裝配中所生成的各項(xiàng)工藝信息流。資源數(shù)據(jù)則是飛機(jī)數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)當(dāng)中所生成的基本信息，其中包含了材料信息、設(shè)備庫信息、人員配置信息及工具庫等。檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是一個動態(tài)的過程，它隨著裝配業(yè)務(wù)流程的開展而不斷變化，其中包含了檢驗(yàn)測驗(yàn)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場裝置數(shù)據(jù)、數(shù)字化測量設(shè)備得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及誤差分析數(shù)據(jù)等。

2 以數(shù)字化為核心的裝配技術(shù)

飛機(jī)裝配的關(guān)鍵在于要協(xié)調(diào)和解決好系統(tǒng)件裝配過程中的互換問題，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)裝配的科學(xué)合理。數(shù)字化裝配技術(shù)是一種能提高產(chǎn)品質(zhì)量、適應(yīng)快速研制和生產(chǎn)、降低制造成本的技術(shù)。數(shù)字化裝配方法不僅包括了傳統(tǒng)數(shù)字化裝配概念中工裝的設(shè)計(jì)、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(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)是數(shù)字化裝配工藝技術(shù)、數(shù)字化柔性裝配工裝技術(shù)、光學(xué)檢測與反饋技術(shù)、數(shù)字化鉆鉚技術(shù)及數(shù)字化的集成控制技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用。數(shù)字化裝配技術(shù)在飛機(jī)裝配過程中實(shí)現(xiàn)裝配的數(shù)字化、柔性化、信息化、模塊化和自動化，是將傳統(tǒng)的依靠手工或?qū)Ｓ眯图軍A具的裝配方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化的裝配方式，將傳統(tǒng)裝配模式下的模擬量傳遞模式改為數(shù)字量傳遞模式，因此要首先明確以下概念：

2.1 協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。

協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度描述的是兩個系統(tǒng)件相互配合的實(shí)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(jìn)裝配技術(shù)必須能夠提高不同系統(tǒng)件之間的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。

2.2 關(guān)鍵特性

關(guān)鍵特性是指那些能夠影響飛機(jī)系統(tǒng)件之間協(xié)調(diào)準(zhǔn)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(jì)量和計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)來衡量的，并根據(jù)數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的特性樹從而指導(dǎo)飛機(jī)裝配。

2.3 基于數(shù)字化標(biāo)工定義的互換協(xié)調(diào)方法

數(shù)字化協(xié)調(diào)方法是一種建立在數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)工裝定義上的協(xié)調(diào)互換方法，也即是常說的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)工裝協(xié)調(diào)方法，它能夠保證組件和產(chǎn)品部件、產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝裝備、工藝裝備之間形狀和尺寸的協(xié)調(diào)互換。數(shù)字標(biāo)工協(xié)調(diào)法的實(shí)現(xiàn)依賴于測量系統(tǒng)、數(shù)字化制造以及數(shù)字化工裝設(shè)計(jì)，利用數(shù)控成形加工出定位元素。在進(jìn)行工裝制造時，通過室內(nèi)GPS、數(shù)字照相測量、電子經(jīng)緯儀、激光跟蹤儀等數(shù)字測量系統(tǒng)實(shí)時控制測量，建立相關(guān)的坐標(biāo)系統(tǒng)從而直接比較3D模型定義數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)，達(dá)到驗(yàn)證產(chǎn)品是否合格的目的。

3 裝配數(shù)據(jù)集成模型

飛機(jī)數(shù)據(jù)裝配之中需要大量的數(shù)據(jù)信息，這些信息在各個應(yīng)用系統(tǒng)之間要及時互通共享，此時集成數(shù)據(jù)則能有效的保證業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流的互轉(zhuǎn)。在飛機(jī)裝配中，數(shù)據(jù)集成模型的構(gòu)建主要從以下方面入手。

3.1 系統(tǒng)集成框架的建立

集成框架指的是在分布式、異構(gòu)的計(jì)算機(jī)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)信息集成、功能集成及過程集成的軟件系統(tǒng)，這一環(huán)節(jié)通常都是以PDM作為集成平臺，將CAD、CAPP、ERP、MES作為數(shù)據(jù)傳輸平臺，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)外信息的共享與互通，使信息流處于有效、有序、可控的狀態(tài)。這種集成框架是以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐平臺來完成文檔管理、項(xiàng)目管理和配置管理等任務(wù)。

3.2 裝配數(shù)據(jù)集成實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 數(shù)字化裝配工藝的設(shè)計(jì)

數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是基于模型的定義（MBD）技術(shù)，即用集成的三維實(shí)體模型來完整表達(dá)產(chǎn)品定義信息，作為唯一的制造依據(jù)。MBD技術(shù)根據(jù)數(shù)字化定義規(guī)范，采用三維建模進(jìn)行數(shù)字化產(chǎn)品定義，建立起滿足協(xié)調(diào)要求的全機(jī)三維數(shù)字樣機(jī)和三維工裝模型。工藝人員可直接依據(jù)三維實(shí)體模型開展三維工藝設(shè)計(jì)，改變了以往同時依據(jù)二維工程圖紙和三維實(shí)體模型來設(shè)計(jì)產(chǎn)品裝配工藝和零件加工工藝的做法，依據(jù)數(shù)字化裝配工藝流程，建立三維數(shù)字化裝配工藝模型，通過數(shù)字化虛擬裝配環(huán)境對裝配工藝過程進(jìn)行模擬仿真，在工藝工作進(jìn)行的同時及飛機(jī)產(chǎn)品實(shí)物裝配前進(jìn)行制造工藝活動的虛擬裝配驗(yàn)證，確認(rèn)工藝操作過程準(zhǔn)確無誤后再將裝配工藝授權(quán)發(fā)放，進(jìn)行現(xiàn)場使用和實(shí)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(shù)字化裝配工藝現(xiàn)場應(yīng)用提供依據(jù)。

3.2.2 框架系統(tǒng)之間的集成

現(xiàn)階段的裝配數(shù)據(jù)是在數(shù)字化技術(shù)的基礎(chǔ)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(nèi)部函數(shù)調(diào)用模式、中間交火模式和中間數(shù)據(jù)庫等，是根據(jù)數(shù)據(jù)類型、信息操作分類及存儲方法再結(jié)合管理流程、開發(fā)成本形成的一套系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)，CAD系統(tǒng)將產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。零件信息及時、準(zhǔn)確的反映給PDM系統(tǒng)，確保了兩個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性，另外通過PDM系統(tǒng)內(nèi)部借口，將這些文件批量導(dǎo)出并存儲到PDM系統(tǒng)中，讀取零件相關(guān)信息，且生成BOM結(jié)構(gòu)樹，與三維模型、文件等信息一一對應(yīng)。

（2）CAPP與PDM集成

CAPP與PDM系統(tǒng)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(tǒng)核心，以PPR-HUB作為存儲器，用來存儲集成產(chǎn)品的相關(guān)信息和工藝資源，為產(chǎn)品裝配各階段工藝人員使用提供了最新、最真實(shí)的數(shù)據(jù)資料。

結(jié)束語

伴隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，裝配企業(yè)的信息集成勢在必行，本文通過對飛機(jī)綜合保障數(shù)據(jù)集成管理分析，旨在通過建立統(tǒng)一裝配數(shù)據(jù)模型，達(dá)到信息共享與交換的目的，但由于飛機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性，這一方案還有待進(jìn)一步的探討與研究。

參考文獻(xiàn)

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