基于模塊的飛機(jī)裝配工藝技術(shù)研究

陳冬梅

摘 要：現(xiàn)階段飛機(jī)生產(chǎn)制造已經(jīng)步入模塊化發(fā)展階段，為從根本上提高飛機(jī)裝配效率，控制生產(chǎn)成本，需著重開發(fā)出模塊化飛機(jī)裝配系統(tǒng)，從根本上提升裝配環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)精準(zhǔn)度，保障飛機(jī)生產(chǎn)工作高質(zhì)高效開展。針對(duì)此，本文簡述了現(xiàn)有飛機(jī)裝配工藝技術(shù)，提出模塊化飛機(jī)裝配工藝重點(diǎn)，構(gòu)建模塊化飛機(jī)裝配結(jié)構(gòu)數(shù)，制定裝配工藝指令庫管理體系，以供參考。

關(guān)鍵詞：模塊化;飛機(jī)裝配;工藝技術(shù)

通過使用模塊化裝配工藝技術(shù)，能夠切實(shí)提高飛機(jī)制造環(huán)節(jié)的管理水平，從根本上降低飛機(jī)制造質(zhì)量問題發(fā)生幾率。

1.飛機(jī)裝配工藝技術(shù)種類

飛機(jī)裝配工作具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)量多、結(jié)構(gòu)內(nèi)協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜等特征?，F(xiàn)有航空行業(yè)市場競爭壓力逐步增大，僅在飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)使用傳統(tǒng)理念及技術(shù)無法滿足現(xiàn)有市場需求，應(yīng)積極使用模塊化設(shè)計(jì)理念，為飛機(jī)模塊化裝配工藝的研發(fā)及推廣提供充足的人力及物力資源。

1.1非模塊化飛機(jī)裝配工藝技術(shù)

在傳統(tǒng)飛機(jī)生產(chǎn)制造活動(dòng)開展期間，產(chǎn)品設(shè)計(jì)及裝配環(huán)節(jié)并沒有體現(xiàn)出模塊化理念。非模塊化下的飛機(jī)裝配工作各工位劃分不對(duì)應(yīng)，需加強(qiáng)各部裝車間協(xié)同管控力度，從而形成物理部組建件，交付給總裝裝配。因部件與部件之間的關(guān)系不同，在以單件形式裝配到飛機(jī)上時(shí)，極容易出現(xiàn)裝配位置矛盾、裝配占位較多、故障發(fā)生幾率較高問題。

1.2模塊化飛機(jī)裝配工藝技術(shù)

模塊化飛機(jī)裝配工藝貫穿于飛機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造全過程，要求設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合裝配工藝流程開展產(chǎn)品模塊劃分工作，確保設(shè)計(jì)部組件與實(shí)物部組件定義一致，符合裝配模塊定義原則。借助裝配結(jié)構(gòu)數(shù)定義各裝配模塊在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中的各工序關(guān)系，并為飛機(jī)生產(chǎn)管理、成本管理、質(zhì)量管理等工作提供重要理論依據(jù)。裝配模塊在生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中較為獨(dú)立，可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立裝配目標(biāo)，通過更新自身性能，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行整體升級(jí)與優(yōu)化。

裝配模塊中還具備相同的幾何連接口、輸入及輸出端口，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)期間的重用與互換目標(biāo)。由于裝配模塊的獨(dú)立性顯著，也可被更好的應(yīng)用在公益設(shè)計(jì)活動(dòng)中的裝配指令執(zhí)行中。

設(shè)計(jì)人員可依照實(shí)際設(shè)計(jì)要求對(duì)構(gòu)型進(jìn)行靈活配置，梳理，配置令與生產(chǎn)對(duì)象之間的關(guān)系，并利用裝配指令庫匹配與構(gòu)型裝置匹配指令，對(duì)生產(chǎn)全過程進(jìn)行嚴(yán)格管控，

通過在飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)使用模塊化理念，能夠從根本上控制零散零件數(shù)量，借助變串型裝配手段，使飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)更加有序、整潔，從根本上提高飛機(jī)裝配效率。

2.模塊化飛機(jī)裝配工藝的應(yīng)用要點(diǎn)

在飛機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)期間，需要工藝設(shè)計(jì)人員承擔(dān)起模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)職責(zé)。具體而言，產(chǎn)品數(shù)據(jù)發(fā)布后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)編制工藝總方案，規(guī)劃裝配定站、定義裝配模塊、結(jié)合裝配模塊交付關(guān)系，構(gòu)建裝配結(jié)構(gòu)樹。

要求裝配結(jié)構(gòu)數(shù)應(yīng)當(dāng)以裝配模塊為單位，對(duì)飛機(jī)展開模塊化裝配工藝設(shè)計(jì)，確保模塊化設(shè)計(jì)理念能夠更好落實(shí)在飛機(jī)裝配工藝中。

首先，模塊化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要飛機(jī)制造行業(yè)能夠切實(shí)滿足多元化產(chǎn)品需求，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行扁平化處理，從根本上提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)的重用性。飛機(jī)研發(fā)及生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)模塊應(yīng)當(dāng)以最小操作單元展現(xiàn)出來，通過對(duì)設(shè)計(jì)、工藝及生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)進(jìn)行簡化處理，從根本上提高各環(huán)節(jié)協(xié)同水平。

定義裝配模塊設(shè)計(jì)工作主要就是要求設(shè)計(jì)人員能夠參與到裝配工藝流程產(chǎn)品模塊的劃分中，確保飛機(jī)裝配期間的實(shí)物部組件與設(shè)計(jì)部組件定義相同。制定出完善的工藝生產(chǎn)方案，確定裝配流程以及裝配全過程的工作內(nèi)容。將裝配占位所需資源設(shè)定為裝配模塊，并使裝配模塊能夠更加全面的反映出飛機(jī)制造環(huán)節(jié)的資源與數(shù)據(jù)，明確裝配模塊與零件生產(chǎn)要求，為后續(xù)裝配模塊的運(yùn)行提供必要條件。在裝配模塊定義過程中，需確保模塊能夠與飛機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品運(yùn)輸、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的平衡性一致。產(chǎn)品制造流程需要滿足企業(yè)現(xiàn)有制造資源特征，使飛機(jī)生產(chǎn)加工、裝配與測量工作能夠有機(jī)融合在一起。切實(shí)提升產(chǎn)品生產(chǎn)模塊完整性，要求裝配模塊的集合工作應(yīng)當(dāng)包括各設(shè)計(jì)模塊。綜合考量裝配模塊之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，確保裝配模塊工作始終保持前移狀態(tài)。

定義裝配模塊也需要著重考慮定義工作周期、單位信息，在通過模塊審批后，使用ERP系統(tǒng)對(duì)裝配模塊的交付關(guān)系、裝配模塊定義工作周期、單位信息等快速收集與處理。

3.飛機(jī)裝配結(jié)構(gòu)樹設(shè)計(jì)

定義裝配模塊工作完成后，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建裝配結(jié)構(gòu)樹，確保該結(jié)構(gòu)樹能夠切實(shí)反映裝配站扁平化結(jié)構(gòu)。裝配結(jié)構(gòu)樹內(nèi)部安裝裝配模塊定義，直觀展現(xiàn)出各制造資源、制造過程，幫助管理部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決存在于飛機(jī)裝配之間的各類問題。

飛機(jī)裝配結(jié)構(gòu)樹還需要直觀展現(xiàn)出裝配模塊的交付關(guān)系，通過將裝配站進(jìn)行模塊化處理，從根本上提升各部門協(xié)同水平。

在飛機(jī)裝配結(jié)構(gòu)樹設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)采用自上而下的消耗分配手段，確定裝配結(jié)構(gòu)樹上各站位、裝配指令中裝配對(duì)象。依靠目標(biāo)裝配模塊職能，設(shè)置多個(gè)目標(biāo)裝配模塊，并在裝配模塊節(jié)點(diǎn)處記錄下各類信息，反映出裝配模塊之間的影射關(guān)系。在裝配模塊下創(chuàng)建裝配指令清單，通過分析清單內(nèi)容，合理劃分裝配期間的制造資源，建立起各模塊間的影映射關(guān)系。

注重在飛機(jī)裝配結(jié)構(gòu)樹設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)建立表空間，存儲(chǔ)裝配工作映射關(guān)系，并將映射關(guān)系作為裝配指令的匹配條件?；谘b配結(jié)構(gòu)樹工作，相關(guān)設(shè)計(jì)人員還需要理清飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)的定義工藝路線、分工路線，規(guī)劃工藝數(shù)據(jù)、裝配模塊工藝數(shù)據(jù)，開展工藝仿真驗(yàn)證工作。

4.飛機(jī)裝配工藝指令庫

當(dāng)前飛機(jī)制造環(huán)節(jié)的裝配工作指令管理依然采用有效加版本的方式開展，在出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更問題時(shí)，需要對(duì)工藝指令全面更改，導(dǎo)致實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)周期長，在設(shè)計(jì)制造工作開展期間極易出現(xiàn)漏洞問題。借助模塊化裝配工藝，可以利用裝配工藝指令庫協(xié)調(diào)管理裝配指令庫，通過儲(chǔ)備裝配之間的映射關(guān)系、裝配指令，提升實(shí)際裝配效率。如在裝配工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)變更問題，設(shè)計(jì)人員則可以通過升級(jí)定義模塊，快速更改零件或部件之間的映射關(guān)系。

結(jié)束語

總而言之，采用模塊化設(shè)計(jì)理念能夠進(jìn)一步優(yōu)化傳統(tǒng)飛機(jī)裝配流程，借助裝配模塊組織飛機(jī)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的成本、生產(chǎn)流程管理工作，改善飛機(jī)生產(chǎn)制造之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，促進(jìn)多地協(xié)同制造模式開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍青.飛機(jī)數(shù)字化裝配生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)研究[D].哈爾濱工程大學(xué)，2020.

[2]徐海峰.基于MBD的飛機(jī)數(shù)字化裝配工藝協(xié)同設(shè)計(jì)研究[D].南京航空航天大學(xué)，2019.

[3]潘絮微.典型飛機(jī)壁板先進(jìn)裝配方法研究與仿真[D].沈陽航空航天大學(xué)，2018.