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隨著信息化的全面建設,國內飛機制造企業在CAD、ERP、CAPP等系統建設方面取得了理想的成績,特別是創建了應用系統與管理平臺,并實現了集成應用,所以,基本上實現了數字化管理的目標,一定程度上促進了飛機型號的研制以及生產。
1 關于飛機三維數字化裝配工藝設計和管理技術體系的分析
在飛機設計與制造連接方面,裝配工藝設計和管理是十分關鍵的環節,一定程度上對飛機研制與批量生產提供相應的工藝準備,同時,在飛機組件、部件以及總裝配生產過程中始終貫穿。飛機三維數字化裝配工藝設計和管理技術體系中,所涉及的部分很多,具體包括產品數字化工藝定義技術、三維數字化工藝技術規范以及數字化工藝設計和管理應用等模式。
在該體系當中,同樣需要構建相對應的系統。其中,對應系統中主要有裝配工藝的知識庫管理、工藝設計、方針、優化以及指令發布等諸多功能模塊。以下將重點闡述飛機三維數字化裝配工藝設計和管理系統中的關鍵性技術。
2 飛機三維數字化裝配工藝設計和管理的關鍵技術研究
2.1 工程數據集成管理技術
在業務流程驅動方面,工程數據集成發揮著關鍵性的作用,而且已經在系統間實現了產品與工裝數模,以及仿真驗證結果數據等信息內容的有效傳遞,而具體的方式包括以下幾種:
第一,產品與工裝數模、PBOM、EBOM集成。通過對工程數據集成管理平臺的利用,能夠將整機或者是指定部件單架次EBOM結構信息,同時還包括了產品數模和工裝的信息實現導出,主要的數據格式有Excel或者是zip包等等。其中,被導出的產品數模以及EBOM則會被應用在飛機數字化裝配工藝設計和管理系統當中。
第二,MBOM數據集成。頂層與底層MBOM都是MBOM數據的組成部分,對于單位數字化裝配工藝設計和管理系統,具備了頂層MBOM的導出功能,可以把系統已經完成的頂層結構文件通過XML或者是Excel格式實現輸出目的,與此同時,需要將其導入到工程的數據集成管理平臺,進而在該平臺處形成頂層MBOM結構。而通過工程數據集成管理平臺管理頂層MBOM結構的過程中,如果有所更改,則應當全面維護平臺內部的編輯器。而對于底層MBOM結構來講,在AO中完成零組件配套表以后,在審簽后能夠在系統的作用之下自動進行解析并生成。
第三,AO與仿真驗證結果數據集成。在有效集成三維數字化裝配工藝設計和管理系統以及工程數據集成管理平臺以后,使得該系統功能更加豐富,具體表現在三維AO 輸出功能。而在驗證工藝設計與仿真驗證以后,AO數據將會通過zip包的形式實現輸出。
2.2 頂層的工藝規劃及管理
第一,構建PBOM。基于EBOM之上形成了PBOM,對產品自身特征以及企業實際制造能力予以充分考慮,進而重新組合產品結構,確保與企業自身生產能力相適應,并為生產組織或者是車間的分工提供有利依據,確保生產更具經濟性和可行性。對于飛機裝配的頂層工藝,具體規劃如下:重新組織產品設計形成的EBOM,并形成PBOM,這樣一來,能夠確保實現新建工藝組合件,并且對工藝路線予以合理劃分。因為PBOM 具備EBOM 全部屬性,在此基礎上,還具備工藝組合件、工藝路線和備注等諸多性能。其中,對制造資源庫進行合理地運用,特別是各單位所包含的設備,進而對企業本身的生產能力進行全面了解。與此同時,需要在三維環境背景下,對企業生產單元的布局進行仔細查看,注重工藝專業類型與制造的經濟性,有效地生成工藝組合件。而后,應當考慮到零部件的類型,明確具體的裝配順序,與不同車間業務的分工即有任務量,對零部件進行確定,并了解所需流轉車間,合理劃分工藝路線。
第二,構建頂層MBOM
關于頂層MBOM的構建,主要包含了AO編號與若干層次裝配單元。其中,所謂的裝配單元具體指的就是裝配件總稱,也就是在飛機裝配方面,能夠實現獨立組裝,并且可以滿足工程尺寸和技術的設計要求,最終當作獨立的組件與部件的裝配構件。與此同時,構建頂層MBOM,其最終的目標就是按照產品裝配方面存在的約束關系來劃分具體的裝配單元,并且遵循由大部件至小組件劃分的程序,把產品整體劃分成裝配單元。由于裝配單元被認為是劃分工序的重要前提與基礎,所以,基于PBOM 需要合理運用三維交互的方式,對設計的模型進行查看,對裝配方面的約束關系進行全面分析,合理劃分分離面,最終把產品整體分成裝配單元。而后,需要針對大部件再次進行裝配約束關系的分析,進而在各裝配單元之下明確并構建出相應的子裝配單元。最后,需要對子裝配體進行最終劃分,構建頂層MBOM。
3 飛機三維裝配工藝設計和仿真結構
對于飛機三維裝配工藝設計和仿真,具體的內容就是構建底層MBOM,合理規劃裝配的順序,實現工裝關聯與裝配路徑的全面優化,最終針對工藝設計的結果開展仿真與優化。隨后,需要把工藝設計的結果生成工藝數據以及仿真文件,及時向工程數據集成管理平臺傳輸,實現統一管理。
4 結束語
在飛機數字化裝配的過程中,裝配工藝的設計和管理十分關鍵,而這也同樣是飛機制造企業未來發展的重要方向。文章針對飛機三維數字化裝配工藝的設計和管理技術問題展開了相關的討論與研究,并創建了裝配工藝的設計管理系統,基于PDM 系統實現了集成,最終開展了飛機裝配工藝三維可視化的AO 編制與數據集成管理,一定程度上提高了數字化裝配工藝的設計管理質量及效率,值得全面推廣。
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本文標題:淺析飛機三維數字化裝配工藝設計與管理技術