工业4.0牵引的飞机总装工艺流程设计技术浅析

生产流程创新、企业大数据应用、虚拟组织团队、生产系统建模仿真是德国工业4.0战略的典型特征,而飞机总装是集技术、质量、管理为一体的综合化系统,其核心包括飞机总装工艺流程的数字化设计技术、装配线平衡设计技术等。本文试图对工业4.0牵引下的飞机总装工艺流程设计技术进行初步探讨,分析和展望其关键技术,并对当前的应用情况进行案例分析,为后续的深入研究打下基础。

中航工业成飞建立风险管理长效机制

中航工业成都飞机工业（集团）有限责任公司（简称中航工业成飞）在转型升级过程中,始终以战略落地和风险管控为导向,将风险管理的理念与方法持续嵌入经营管理活动中,逐步在全公司范围内建立起企业风险管理的长效机制并持续运行,保障公司健康持续发展。

基于工业机器人的机身系统件定位方法研究

针对传统系统件安装工艺采用固定式定位工装导致装配系统开敞性差、柔性程度低的问题,提出了基于工业机器人的机身系统件定位方法,确定了系统件辅助定位工装的标定方法,基于奇异值分解法和位姿等价变换原理确定了工业机器人的位姿调整算法,最后通过系统件辅助定位工装定位试验得出了系统件的定位精度。

智能工业机器人在航空制造业的应用

航空制造业具有多品种、小批量的生产特点,传统工业机器人的编程示教方式也不适用。智能工业机器人具备智能感知和规划功能,能够适应航空制造业的非结构化操作环境,并解决操作过程中的不确定性问题,是航空制造业的发展方向。通过装配机器人和喷涂机器人的典型应用分析了智能感知和智能规划技术。

工业4.0在航空制造业的应用

"工业4.0"作为近年来国内外制造业领域的研究热点,是以实现智能化生产为目标的第四次工业革命,其主要包括"智能工厂"和"智能生产"两个主题。首先阐述了了工业4.0的概念、特性,并对"工业4.0"在航空制造业的应用进行了分析,最后总结了"工业4.0"航空制造业领域应用过程中所面临的挑战。

制造工业控制系统信息安全分析

如今,工业控制系统信息安全问题已经成为了我国重要的信息安全威胁,本文作者依据多年工作经验,对制造行业控制系统信息安全的研究、分析,以便和同行切磋、交流。

面向飞机自动化装配的机器人空间网格精度补偿方法研究

对六自由度KUKA机器人的定位精度补偿方法进行了研究。以激光跟踪仪为媒介建立机器人坐标系、工具坐标系和世界坐标系之间的转换关系,对于机器人工作空间内的任意定位点,将它在离线编程中的理论坐标与用激光跟踪仪测得的实际定位坐标之间的差异作为它的绝对定位误差。按一定的步长对机器人的工作空间进行立体空间网格划分,对于工作空间内的任一点,通过已划分的包围它的最小立方体网格的8个顶点的绝对定位误差进行空间插值来估算出该点的绝对定位误差,并将它逆补偿到理论坐标上用于提高机器人的绝对定位精度。试验结果表明,补偿前机器人的绝对定位精度为1～3mm,补偿后机器人的绝对定位误差的最大值为0.386mm,平均值为0.156mm,精度较未补偿前有了很大的提高,可以满足飞机自动化装配的高精度要求。

基于Petri网的飞机总装配生产线建模及优化方法

针对飞机总装配生产线最优化调度问题,建立能够描述飞机脉动式总装配生产线工艺流程间复杂关系的赋时库所Petri网(TPPN)仿真模型.在飞机总装配工序的前后继关系和有限的车间资源约束下,以工期最短、工作组最少和工作组的总效率最高为优化目标,提出生产线调度问题的多目标优化模型.采用逐层法进行最优化求解,根据关键路径推算公式确定生产线的最短工期和最少工作组数,采用贪心-匈牙利两级递阶算法获得生产线的最佳人工分配方案和最优作业排序.通过应用实例,验证了优化方法的准确性和有效性.

柔性组合夹具在飞机导管数字化快速制造中的应用

采用专用焊接夹具生产焊接导管的工艺方法已经无法满足现代飞机在研制阶段高精度、多品种、短周期的制造需求。考虑到柔性组合夹具的通用性、可反复拆卸、可重复使用的特点,可用柔性组合夹具代替专用焊接夹具实现飞机导管数字化快速制造。

飞机导管机器人焊接手眼关系标定

针对目前国内航空飞机导管焊接主要采用手工钨极氩弧焊的现状,提出了导管数字化焊接思路,对该系统中涉及的机器人手眼关系标定进行了研究.通过在META焊缝跟踪传感器安装距离处建立摄像机坐标系,利用一台三坐标仪完成了机器人的手眼关系标定.结果表明:此标定方法精度为±0.4mm,满足飞机导管数字化焊接的要求.

基于激光雷达、iGPS的飞机水平测量技术研究

飞机水平测量又称飞机的特征点测量,通过测量这些特征点来检测飞机总体装配质量.目前飞机水平测量工作使用的测量工具包括水平仪、光学经纬仪、全站仪、激光跟踪仪等.传统飞机水平测量方法是采用水平仪、光学经纬仪对水平点进行测量.该方法采用人工读数、记录和手工计算,需对飞机调整水平状态,测量过程复杂、人为误差大、自动化程度低.近年来,激光跟踪仪、全站仪等先进数字化仪器在飞机水平测量中的广泛应用,一定程度的提高了飞机水平测量的精度、自动化程度,降低了劳动强度.

基于VPM的并行工程在飞机研制过程中的研究初探

本文介绍了并行工程与成熟度的概念以及国内现有飞机设计／制造异地协同模式，在此基础上，提出了一种基于VPM的设计／制造并行工程模式，该模式通过成熟度的划分与升降级控制，实现了产品设计、工艺设计与工装设计三者并行协同，从而缩短了整个产品研制周期，并能从根本上解决厂所分离模式下导致的跨平台异构系统间数据迁移所带来的隐患。

飞机数字化装配技术发展与应用

飞机装配是根据尺寸协调原则，将各零部件或组件按照设计技术要求进行组合、连接，形成高一级的装配件直至整机的过程，是整个飞机制造过程中最为关键的一环。回顾飞机工业的发展，飞机装配技术经历了从人工装配、半机械／半自动化装配到机械／自动化装配的发展历程，而目前得到各经济、军事发达国家高度重视的数字化装配技术，正成为现代飞机制造的科技制高点。

飞机数字化柔性装配测量系统及集成技术研究

要实现数字化柔性装配系统，必须实现数字化柔性装配测量系统与柔性工装控制系统的集成，通过实时准确的数据传输与精确的驱动控制来实现数字化柔性装配过程，因此，柔性装配系统集成技术的研究对于数字化柔性装配系统有着重要意义。

飞机铝合金薄壁件腹板数控加工质量改进措施

针对铝合金薄壁结构件腹板的加工表面质量进行阐述,分析了数控加工中腹板加工质量的主要影响因素,并论述了在数控加工过程中,从工艺方案、装夹定位方式、刀具轨迹、加工顺序等方面控制零件变形、提高零件加工过程中刚度的具体工艺改进措施,以提高薄壁零件腹板数控加工质量。

飞机薄壁结构件数控加工重量误差控制研究

从生产实践中发现，通常新机研制过程中通过数控加工的飞机薄壁结构件经常出现重量超大的问题，导致大量零件返工，而且返工基本上不可能重新再用数控机床进行，只能通过钳工手工打磨保证，对零件的尺寸精度，尤其是外形尺寸精度造成了极大的影响，质量隐患严重。

面向对象的钣金成形有限元分析系统开发与应用

建立钣金成形有限元分析系统的最大优势在于建立了标准化的分析流程、工程化的分析参数,简化了分析步骤,提高了效率。每个用户能清楚知道有限元分析参数与实际工程参数之间的逻辑关系,有助于优化工艺参数,提高零件成形质量。但是,目前的钣金成形有限元分析系统还没有完全覆盖飞机全部的钣金成形工艺,特别是还没有涉及与机床轨迹相关的蒙皮拉伸、型材拉弯、导管弯曲工艺,需要在后续工作中不断补充完善。

基于MBD的飞机自动化装配孔工艺特征快速添加技术

为了解决飞机自动化装配离线编程系统信息来源问题,在分析特征技术和MBD技术应用于数字化装配方面特点后,提出一种将MBD技术与特征技术相结合的装配孔工艺特征快速添加技术。该技术以MBD模型为基本单位,结合现阶段航空蒙皮类产品建模特点,通过工艺特征将几何信息与工艺信息相结合,建立了面向飞机自动化装配系统的产品工艺特征信息模型。为实现装配孔工艺特征在产品数模上的快速添加,在DELMIA V5平台上开发了面向CAD数模的信息添加功能模块,完成了产品工艺特征信息模型的建立,为飞机自动化装配离线编程系统提供了良好的数据源,实现了CAD/CAM/CAPP系统的集成化和数据共享。

基于激光三角测量的飞机起飞最小离地间隙测量

根据某型飞机试飞任务需求,亟待对飞机起飞最小离地间隙进行精确测量。本文首次基于激光三角测量原理对该距离参数的测量进行了研究,并制定完整的机载测量方案。飞机起飞过程中激光测距传感器实测其对地距离,测量过程中采用滑动平均和灰度重心法对测距精度进行优化。记录器将传感器输出的距离参数与飞机姿态参数一并进行记录并发送遥测。事后对各参数进行换算得出飞机起飞最小离地间隙数据,换算过程中有效地排除了飞机姿态角偏离对测距精度的影响。试验证明该测量方法准确可靠,且测试方案满足试飞任务需求。

飞机电子防滑刹车系统故障分析

描述了飞机电子防滑刹车系统和电液伺服阀结构、原理和常见故障;介绍了依靠液压污染检测技术,进行飞机电子防滑刹车系统的故障诊断的程序和方法;通过机上和地面试验,研究了刹车盘中液压油所携带的污染物在工作中的反冲现象;展望了飞机电子防滑刹车系统的发展趋势。