摘要：當(dāng)今世界，以飛機(jī)制造為主導(dǎo)的航空制造業(yè)已成為全球工業(yè)行業(yè)的領(lǐng)先者，并與其他行業(yè)密切相關(guān)。對(duì)于中國目前的航空航天工業(yè)來說，它不僅要實(shí)現(xiàn)高精度、高復(fù)雜性，還必須以高質(zhì)量、短周期為主要目標(biāo)，唯有有效地提高飛機(jī)裝配水平，促進(jìn)中國航空航天制造業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)裝配;智能制造;裝配;數(shù)字化

1 飛機(jī)智能裝配內(nèi)涵

NIST明確提出，智能裝配愈來愈高度重視智能工具的研發(fā)和集成化，涵蓋傳感系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)、智能機(jī)器人等。智能裝配可以合乎新時(shí)代快速發(fā)展對(duì)產(chǎn)品類別的需求，為后續(xù)生產(chǎn)制造確立相應(yīng)的基礎(chǔ)。智能裝配緊密結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，完成了技術(shù)、技術(shù)人員、機(jī)器設(shè)備等相關(guān)信息的智能集成化。飛機(jī)裝配的基本智能化主要是將構(gòu)件、工裝夾具、機(jī)械設(shè)備等合理有效地緊密結(jié)合在一塊。構(gòu)建物理與相關(guān)信息相互結(jié)合的智能裝配系統(tǒng)模型，并結(jié)合高智能神經(jīng)結(jié)構(gòu)基本原理，構(gòu)建自動(dòng)裝配單元、裝配生產(chǎn)線、智能檢測監(jiān)控系統(tǒng)等技術(shù)。智能化的飛機(jī)裝配系統(tǒng)涵蓋很多方面，主要涵蓋：裝配單元自動(dòng)化、裝配工藝數(shù)字化、信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化、過程控制智能化。這類為飛機(jī)裝配的質(zhì)量提供了科學(xué)保證，除此之外，飛機(jī)智能裝配技術(shù)也是機(jī)械設(shè)備、電子器件、控制、人工智能技術(shù)等多專業(yè)的高科技深度融合的成果。

2 分析智能制造的特點(diǎn)

現(xiàn)階段，我國科學(xué)界中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了前所未有的發(fā)展，促進(jìn)了相關(guān)智能制造業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)了智能服務(wù)產(chǎn)品制造的浪潮，實(shí)現(xiàn)了信息與智能技術(shù)的融合。

2.1 狀態(tài)感知

智能生產(chǎn)、員工、車間設(shè)備、工裝等都需要多方面感知飛機(jī)裝配智能技術(shù)，繼而掌握其相互關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)智能化制造奠定良好的基礎(chǔ)。狀態(tài)感知對(duì)數(shù)據(jù)的制造能力有一定程度上的幫助，提高數(shù)據(jù)處理能力，可以提高傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)性能，使物理制造資源擁有更多的資源，保證信息的可靠性，擴(kuò)大制造系統(tǒng)感知活動(dòng)的范圍。

2.2 實(shí)時(shí)狀態(tài)分析

飛機(jī)智能制造技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)源進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)控制和分析。在監(jiān)控、檢測、處理、整合大量數(shù)據(jù)的過程中促進(jìn)了數(shù)據(jù)可視化以及數(shù)據(jù)處理方面的發(fā)展。故此，需要全面分析制造數(shù)據(jù)，確保決策的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。

2.3 自主性決策

現(xiàn)階段，智能技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)是知識(shí)，要推進(jìn)智能技術(shù)的發(fā)展，就必須重視知識(shí)的重要性，通過智能獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)。當(dāng)前，世界范圍內(nèi)的智能技術(shù)都可以利用知識(shí)庫來提升智能技術(shù)，發(fā)展自己的學(xué)習(xí)能力，提高技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的地位，從而不斷地獲取知識(shí)。另外，對(duì)周圍環(huán)境信息進(jìn)行收集和整理，對(duì)系統(tǒng)本身進(jìn)行有效的分析，為系統(tǒng)的準(zhǔn)確判斷提供依據(jù)。

2.4 高度集成

目前，智能制造技術(shù)具有自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化的特征，高度集成了所有相關(guān)的軟硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了全方位一體化制造。包括了生產(chǎn)工藝硬件資源整合、軟件資源集成、工業(yè)產(chǎn)品和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的研發(fā)。

3 飛機(jī)智能化裝配技術(shù)研究

3.1 數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)

在數(shù)字化工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品中，選用現(xiàn)代化的依托于模型的定義技術(shù)（MBD），將產(chǎn)品三維生產(chǎn)制造相關(guān)信息和三維設(shè)計(jì)信息定義為產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，徹底替代了2D工程圖的功能模塊。數(shù)字工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品需求設(shè)計(jì)部與工藝部門協(xié)作配合，聯(lián)合設(shè)計(jì)裝配工藝方案。

3.2 柔性裝配工裝

應(yīng)用柔性裝配是飛機(jī)智能化制造的發(fā)展方向。由于采用柔性裝配技術(shù)，解決了仿真系統(tǒng)單一、制造周期長、裝配成本高的問題，可與自動(dòng)鉆釘、機(jī)器人、自動(dòng)對(duì)接等自動(dòng)化設(shè)備集成，形成數(shù)字化、柔性裝配系統(tǒng)。

數(shù)字柔性裝配技術(shù)貫穿整個(gè)飛機(jī)裝配的全過程。裝配工裝是伴隨著飛機(jī)裝配技術(shù)數(shù)字化發(fā)展而產(chǎn)生的自動(dòng)化柔性裝配工具。軟模具具有模塊化、數(shù)字化、柔性的特點(diǎn)，對(duì)于縮短模具開發(fā)周期、降低成本、提高飛機(jī)裝配質(zhì)量有重要作用。

3.3 數(shù)字化制造設(shè)備

現(xiàn)階段，數(shù)字化自動(dòng)對(duì)接系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的固定對(duì)接夾具。該系統(tǒng)可以提高飛機(jī)的裝配質(zhì)量，具有通用性，節(jié)省了大量的裝配工具。

為了提高生產(chǎn)效率，航空制造企業(yè)開始采用各種自動(dòng)化鉆鉚機(jī)和自動(dòng)鉆進(jìn)設(shè)備來裝配不同的零件。

3.4 數(shù)字化測量

隨著生產(chǎn)模式向智能化協(xié)同制造模式的發(fā)展，傳統(tǒng)的測量方法已不能滿足高精度、快速檢測的要求。目前，先進(jìn)的測量技術(shù)，特別是大尺寸測量技術(shù)，已在飛機(jī)零件加工中取得了良好的效果。在飛機(jī)裝配過程中，數(shù)字化測量技術(shù)應(yīng)研究與數(shù)字化生產(chǎn)線配套的測量方法和設(shè)備配置，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)集成測試平臺(tái)，提高飛機(jī)裝配質(zhì)量。

長期以來，針對(duì)不同部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和測量要求，激光跟蹤器、IGPS、攝影測量系統(tǒng)、激光雷達(dá)及光學(xué)非接觸攝像設(shè)備主要用于數(shù)字檢測，以確保飛機(jī)裝配精度。

3.5 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

數(shù)字裝配仿真是一門交叉學(xué)科的技術(shù)，目前已經(jīng)被國內(nèi)外各航空公司采用。數(shù)字化仿真能對(duì)各零件的裝配過程進(jìn)行模擬仿真，切實(shí)保障裝配效果，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化產(chǎn)品性能。

DELMIA軟件是一款廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)數(shù)字仿真軟件，該軟件對(duì)于數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造中出現(xiàn)的問題可以進(jìn)行仿真干涉，提供多種數(shù)字仿真功能，包括在裝配過程中的干涉仿真、裝配順序仿真、人機(jī)工程仿真等。

采用裝配仿真技術(shù)，保證了裝配過程的可行性，提高了裝配效率和裝配質(zhì)量。能夠較為全面地考慮裝配成本、人員、設(shè)備、空間等資源。將模擬結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，以求出最佳方案。

結(jié)束語

目前，飛機(jī)裝配智能制造已充分運(yùn)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和人工智能技術(shù)，為飛機(jī)裝配的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理提供了良好的技術(shù)支持。多種技術(shù)的合理應(yīng)用對(duì)提高飛機(jī)智能裝配的智能化、柔性化，有著非常重要的意義。

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作者簡介：何錚，男，漢，天津，1987-09-17，大專，助理工程師研究方向：飛機(jī)制造與維修。