飞机智能化装配技术研究_牛润军

识是实现智能的基 础 ， 智力是获取和运用知识求解 的能力 。 智能装配不仅仅是利用现有的知识库指导 装配行为 ， 同时具有自学习功能 ， 能够在装配过程中 不断地充实本体知识库 。 ） 准确 执 行 。 通 过 传 感 器 、 Ｆ Ｉ Ｄ 等获取的装 ４ Ｒ 配过程实时数据 ， 利用大数据和云计算手段进行实 时分析 ， 再通过自主决策机制实现装配规划自主化 ， 最终驱动智能化装配工艺装备完成准确执行 。 装配 过程的准确执行是使装配过程处于最优效能状态的 保障 ， 是实现智能装配的重要体现 。
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， 李耕 （ 男， 工 程 师， 大 学 本 科， 主要从事机 作者简介 ： １ ９ ６ ４ －） 电一体化领域的教学与研究工作 。 通信作者 ： 朱先勇 收稿日期 ： ２ ０ １ ６ ５ ３ ０ ２ － －
责任编辑 郑练
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《 新技术新工艺 》 试验与研究
试验
研究
１ 智能制造
” 战 略的 实 施 ， 中国制造 ２ 智能制造成 ０ ２ ５ 随着 “ 为了中国制造业的 发 展 方 向 ， 是中国确立制造业强 工业和信息化 国的重大举 措 。２ ０ １ ５年９月１ ０ 日， 部公布了 ２ 全国 ０ １ ５ 年智能制造试点示范项目名单 ， 范围内遴选出的 ４ ６个智能制造试点示范项目进入 该名单 ， 其涉及 了 ３ 飞机制造 ８ 个 行 业、 １ 个 地 区， ２ 业是其中重要的组成部分 。 在飞 机 制 造 各 环 节 中 ， 飞机装配是核心和关键 技术 ， 在很大程度上决定了飞机的最终质量 、 制造成
本和周期 。 飞机装配技术的发展也基本遵循了工业 革命的发展规律 ， 从 第 一、 二 代 飞 机 的 手 工 装 配， 发 展到第二 、 三代飞机的机械化装配 ， 目前国外发达国 家已基本实现了第三 、 四代飞机的数字化 、 自动化装
１］ 。 目前 ， 配， 正向着智能化装配方向迈进 ［ 我国飞机
装配技术 正 处 在 全 面 推 进 数 字 化 和 自 动 化 应 用 阶 段， 因此提前研究新 一 代 智 能 化 装 配 技 术 具 有 重 要 意义 。
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［ ］张建新 ， 梅运东 ， 高爱华 ． 几种常用镁合金的化学成分及 ２ ］ （ ） ： 研究现状 ［ 热加工工艺 ， Ｊ ． ２ ０ １ ５ １ ６ ３ ６ ９． ３ － ］ ［ ］邹俭波 ， 滕 人 全． 滚子棒料车削加工自动装置［ 现代 ３ Ｊ ． ： （ ） 零部件 ， ８ ２ ０ ０ ７ ２ ８ ８ ９． － ［ ］彭颖 ． 铸造冷 作 模 具 钢 切 削 加 工 性 的 研 究 ［ 长 春： 吉 Ｄ］ ． ４ 林大学 ， ２ ０ １ ５． ［ ］宋清华 ， 艾 兴， 万 熠， 等． 小径向切深下进给量对铣削稳 ５ （ ） ： ］ 定性的影响 ［ 中国机械工程 ， ０ ０ ８ １ ０ １ １ ４ ８ １ ５ ２． １ Ｊ ． ２ － ［ ］张倩 ， ］ 占 君． 切削速度影响切削力的有限元模拟［ 工 ６ Ｊ ． （ ） ： 具技术 ， ７ ２ ０ ０ ８ ６ ７ １ ３． － ［ ］王素玉 ， 艾 兴， 赵 军， 等． 切削速度对工件表面残余应力 ７ ］ （ ） ： 的有限元模拟 ［ 工具技术 ， ２ Ｊ ． ０ ０ ５ ９ ３ ３ ６． ３ － ［ ］滕利军 ． 苏 州： 苏州大 ８ Ｄ］ ． Ａ Ｚ ９ １ Ｄ 干车削加 工 性 能 研 究 ［ 学， ２ ０ ０ ９． ） １ ２ Ｚ Ｘ ２ ９ ＊ 长春市科技计划项目 （
智能制 造 的 概 念 出 现 于 ２ 随着 ０世纪９ ０ 年 代， 数字化 、 自动化 、 信息化 、 网络化和智能技术的发展 ， 特别是德国工业 ４． 智能制造已 ０ 概 念 的 正 式 提 出， 成为现代先进制造 业 新 的 发 展 方 向 ， 其概念及内涵 也在不断地发展和丰富 。 智能制造主要特征有如下 几个方面 。 ） 生产设备之 间 的 互 联 ， 设备和产品之间的互 １ 联， 虚拟和现实之间的互联 。 ） 将无处不在的传感器 、 嵌入式终端系统 、 智能 ２ 形成 控制系统和通信设施通过信息物理系统 （ Ｐ Ｓ） Ｃ 一个智能网络 ， 从而实现信息的纵向集成 、 横向集成 及端到端的集成 。 ） 核 心 是 数 据， 包 括 产 品 数 据、 运 营 数 据、 价值 ３ 链数据和外部数据 。 ） 驱 动 技 术、 产 品、 模 式、 业态和组织等方面的 ４ 不断创新 。 ） 物联网和 （ 服） 务联网将渗透至工业的各个环 ５ 节， 形成高度灵活 、 个性化和智能化的产品与服务模 式， 推动生产方式向大规模定制 、 服务型制造和创新 驱动转变 。
３ 飞机智能化装配关键技术
飞 机 智能 化 装 配关 键 技术 主 要 涉及 产 品 设 计、 工艺设计 、 工装设计和虚拟仿真等 ４ 个关键环节 （ 见 。 ） 图１
图 １ 飞机智能化装配技术关键环节
２ 飞机智能化装配技术特征
飞机 装 配 首 先 是 要 保 证 装 配 准 确 度 ， 影响飞机 装配准确度的因素 主 要 有 装 配 产 品 对 象 、 工装设备 状态 、 物流配送以及环境信息 。 飞机智能化装配 ， 就 是通过对各影响因素的实时状态进行感知并作出精 准响应 ， 保证装配准确度 ， 从而提高装配质量和装配 效率 。 飞机智能化 装 配 是 数 字 化 、 自动化装配向更 高阶段发展 的 必 然 产 物 ， 是 数 字 化 技 术、 自动化技 术、 传感器技术及网 络 技 术 等 多 学 科 交 叉 融 合 的 高 新技术 ， 其技术特征主要有如下几点 。 ） 智 能 感 知。 基 于 计 算 机 技 术、 传 感 器 技 术、 １ 技术和激光 Ｆ Ｉ Ｄ（ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ Ｆ ｒ ｅ ｕ ｅ ｎ ｃ Ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ） Ｒ ｑ ｙ 跟踪 仪 与 ｉ 通过配 Ｇ Ｐ Ｓ 技 术 结 合 的 智 能 感 知 技 术， 置各类传感器和无线网络 ， 对现场人员 、 设备 、 工装 、 物料和量具等多类 制 造 要 素 进 行 全 面 感 知 ， 实现装 配过程中人与资源 的 深 度 互 联 ， 从而确保装配过程
０ １ ６年 第１ ０期 新技术新工艺 ２
DOI:10.16635/j.cnki.1003-5311.2016.10.016
飞来自百度文库智能化装配技术研究
牛润军
） （ 陕西 汉中 ７ 中航飞机股份有限公司 汉中飞机分公司 ， ２ ３ ２ １ ３
大型飞机的研 制 是 国 家 提 高 自 主 创 新 能 力 的 战 略 重 点 。 为 了 提 高 飞 机 装 配 质 量 与 生 产 效 摘 要 ： 率， 采用智能装配技术是必然的发展 趋 势 。 回 顾 了 智 能 制 造 的 概 念 和 发 展 历 程 ， 分析了飞机智能化装配 所具有的智能感知 、 实时分析 、 自主决策和准确执行等四大技术特征 ， 诠释了飞机智能化装配所涉及的产 品设计 、 工艺设计 、 工装设计和虚拟仿真等 ４ 个环节的关键技术 ， 以及构建飞机智能化装配生产单元所涉 及的关键技术 ， 对我国飞机制造业智能化发展具有一定指导意义 。 关键词 ： 飞机 ； 智能 ； 装配 中图分类号 ： ６ ２． ４ 文献标志码 ： Ａ Ｖ ２ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｏ ｆ Ａ ｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ Ａ ｓ ｓ ｅ ｍ ｂ ｌ Ｒ ｇ ｙ ｇ ｙ