飞机柔性装配型架关键特性的识别与控制
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Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ （ 下） ． ｏ ７
０ 引言
飞 机 产 品 在 制 造 过 程 中零 部 件 质 量 特 性 的 波
零 部 件 的 互换 协 调 。针 对 此 类 关 键 特 性 ，本 文 提 出装 配 型 架关 键 特 性 的 概 念 ，对 装 配 型 架 关 键 特
对 飞 机 质 量 影 响最 大 的关 键 特性 进 行控 制 。 关 键
特性 （ Ｋ ｅ ｙ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ，Ｋ Ｃ）是指 材料 、零件 、
１ 装配型架关键特性 的定义及特点
装 配 型 架 关 键 特性 是 保 证 飞 机 装 配 零 部 件 间
文献【 ４ 】 提 出 了关 键 装 配 特 性 的 概 念 ，并 根 据 基 准 传 递 链 分 析 装 配 过 程 中 的误 差 积 累路 线 ，针 对
否 则 会 严 重 影 响 产 品装 配 质 量 和 零 部 件 的互 换 协
调 ，甚 至产 品 的报 废 。 飞 机 装 配 型 架 关 键 特 性 具 有 一 般 关 键 特 性 的 特 点 ， 同时 结 合 飞 机 柔 性 装 配 型 架 与数 字 化 测控 翩系 统 在 飞 机 装 配 中的 应 用 ，飞 机 装 配 型 架 关 键 特性 还 具有一 些独特 的 特点 ： １ ）在 装 配 型 架设 计 阶段 ，根 据用 户 需 求 与被 装 配 产 品特 点 ，结 合 当前 企 业 拥 有 的 加 工 、制 造
得 格 外 重要 。根据 文 献 ［ １ － ４ １ 所描 述 的ＫＣ的概 念 ，
规 范） ， 它 们 的 波 动 会 显 著 影 响 产 品 的 安 装 、 性
能 、使 用 寿命 和可 制造 性 。 全 面 采 用 基 于 关 键 特 性 的 飞 机 设 计 制 造 方 法 能 有 效 的 减 少 飞 机 总 体 研 制 和 制 造 时 间 ，保 证 零 部 件 装配 中 的 互换 协 调 ， 同 时 减 少 返 工 ，提 高 飞
性 的 一 些 特 点 、识 别 和 控 制 方 法 进 行 了详 细 的 描 述。
动 是 引起 生 产 成 本 居高 不下 的 根 本 原 因 。所 谓 波 动 ， 即 零部 件 的 特性 值 与 目标 值 的 偏 离 程 度 。 由 于 飞 机 产 品生 产 过 程 中 零部 件数 量 众 多 ， 要 选 择
铷Ｉ
甸 似
飞机柔性 装配 型架关键 特性的识别 与控制
－ ｄｅｎｔ ｉ 们ｃａ ｔ ｉ ｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔ ｒ ｏｌ ｏｆ ａｉ ｒ ｃｒ ａ ｆ ｔ ｆ ｌ ｅ ｘｉ ｂｌ ｅ ａｓｓ ｅｍ ｂｌ ｙ ｉｘｔ ｆ ｕｒ ｅ ｋ ｅｙ ｃｈａｒ ａｃｔ ｅｒ ｉ ｓｔ ｉ ｃｓ
机 质量 。如 文 献 【 ２ 】 提 出 了基 于 并 行 工程 的关 键 特
作 者 认 为 装 配 型 架 关 键 特 性 是 指 在 飞 机 产 品装 配 过 程 中 ， 装配 型 架 的 某 些 结 构 、外 形 、定 位 特 性 对 被 装配 产 品 的 质 量 影 响 最 严 重 的 几 何 特 性 ；在 飞 机 柔性 装配 型 架 中 还 包 括 自动 测 控 系统 控 制 机 械 随 动 定位 机 构 精 确 定 位 。 当 装配 型 架 关 键 特性 处 于 临 界 值 或 超 出临 界 值 时 必 须对 其 进 行控 制 ，
互 换 协 调 的 重 要 特 性 ， 同时 装 配 型 架关 键 特性 也
装 配 体 、 装备 或 者 系 统 的 某些 属 性 或 特 征（ 尺寸 、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
是关 键 特 性 的 一 种 。尤 其 是 在 装 配 产 品样 本 很 少
的情 况 下 ，识 别 和 控 制 装 配 型 架 的关 键 特 性 就 显
李维亮’ ，李西宁’ ，李卫平 ，王仲奇’ ，郭飞燕’ Ｌ ｌ Ｗｅ ｉ ． １ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｘｉ ． ｎ ｉ ｎ ｇ 。 ， Ｌ Ｉ Ｗｅ ｉ ． ｐ ｉ ｎ ｇ ， ＷＡＮ Ｇ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ． ｑ － １ ＇ ＧＵ Ｏ Ｆ ｅ ｉ ． ｙ ａ ｎ ’
（ １ ． 西北工业大 学 机 电学 院，西 安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ：２ ． 中航工业西安航 空工业集 团公 司 ，西安 ７ １ ０ ０ ８ ９ ）
摘 要 ： 根 据飞机柔性装配型架 的特点 ，本文提出 了装 配型架 关键 特性的概念 ，系统分析 了装 配型架关 键 特性 的识别和 控制方 法。装 配型架 关键特 性是对飞机 产品 的互换协 调有重 要影 响的特性 ， 在 装配型 架安装和 装配 飞机产 品的过程 中利用 田 口损 失函数 法识别 关键特性 ，结合激 光实 时 测 量 ，根 据关键特 性的 可测量性 和可 向下传递 性对关键 特性 进行分解 和控制 。以某机 型壁板 预装配柔性工装子系统装 配壁板 为例 ，验证 了该方 法的有效性。 关键词 ：飞机制造 ；柔性装配 ；关键特 性 ；激光测量 ；集成控制 中图分类号 ：Ｖ ２ ６ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ （ 下） －Ｏ Ｏ ｌ ９ －０ ４
性 定义 与 管理 过 程 的计 划 － 执行一 检查－ 处理循环 ，
达 到 了在 制 造 阶段 控 制关 键 特 性 并 使 之 稳 定 的 目 的 。文 献 ［ ３ １ 采 用 关 键 特性 的 方 法 表示 粗 粒 度 、非
完 备 的 产 品 信 息 ，以 支 持 在 概 要 工 艺 规 划 过 程 进 行产品的可生产性分析和关键工艺方案的制定 。
０ 引言
飞 机 产 品 在 制 造 过 程 中零 部 件 质 量 特 性 的 波
零 部 件 的 互换 协 调 。针 对 此 类 关 键 特 性 ，本 文 提 出装 配 型 架关 键 特 性 的 概 念 ，对 装 配 型 架 关 键 特
对 飞 机 质 量 影 响最 大 的关 键 特性 进 行控 制 。 关 键
特性 （ Ｋ ｅ ｙ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ，Ｋ Ｃ）是指 材料 、零件 、
１ 装配型架关键特性 的定义及特点
装 配 型 架 关 键 特性 是 保 证 飞 机 装 配 零 部 件 间
文献【 ４ 】 提 出 了关 键 装 配 特 性 的 概 念 ，并 根 据 基 准 传 递 链 分 析 装 配 过 程 中 的误 差 积 累路 线 ，针 对
否 则 会 严 重 影 响 产 品装 配 质 量 和 零 部 件 的互 换 协
调 ，甚 至产 品 的报 废 。 飞 机 装 配 型 架 关 键 特 性 具 有 一 般 关 键 特 性 的 特 点 ， 同时 结 合 飞 机 柔 性 装 配 型 架 与数 字 化 测控 翩系 统 在 飞 机 装 配 中的 应 用 ，飞 机 装 配 型 架 关 键 特性 还 具有一 些独特 的 特点 ： １ ）在 装 配 型 架设 计 阶段 ，根 据用 户 需 求 与被 装 配 产 品特 点 ，结 合 当前 企 业 拥 有 的 加 工 、制 造
得 格 外 重要 。根据 文 献 ［ １ － ４ １ 所描 述 的ＫＣ的概 念 ，
规 范） ， 它 们 的 波 动 会 显 著 影 响 产 品 的 安 装 、 性
能 、使 用 寿命 和可 制造 性 。 全 面 采 用 基 于 关 键 特 性 的 飞 机 设 计 制 造 方 法 能 有 效 的 减 少 飞 机 总 体 研 制 和 制 造 时 间 ，保 证 零 部 件 装配 中 的 互换 协 调 ， 同 时 减 少 返 工 ，提 高 飞
性 的 一 些 特 点 、识 别 和 控 制 方 法 进 行 了详 细 的 描 述。
动 是 引起 生 产 成 本 居高 不下 的 根 本 原 因 。所 谓 波 动 ， 即 零部 件 的 特性 值 与 目标 值 的 偏 离 程 度 。 由 于 飞 机 产 品生 产 过 程 中 零部 件数 量 众 多 ， 要 选 择
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飞机柔性 装配 型架关键 特性的识别 与控制
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作 者 认 为 装 配 型 架 关 键 特 性 是 指 在 飞 机 产 品装 配 过 程 中 ， 装配 型 架 的 某 些 结 构 、外 形 、定 位 特 性 对 被 装配 产 品 的 质 量 影 响 最 严 重 的 几 何 特 性 ；在 飞 机 柔性 装配 型 架 中 还 包 括 自动 测 控 系统 控 制 机 械 随 动 定位 机 构 精 确 定 位 。 当 装配 型 架 关 键 特性 处 于 临 界 值 或 超 出临 界 值 时 必 须对 其 进 行控 制 ，
互 换 协 调 的 重 要 特 性 ， 同时 装 配 型 架关 键 特性 也
装 配 体 、 装备 或 者 系 统 的 某些 属 性 或 特 征（ 尺寸 、
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是关 键 特 性 的 一 种 。尤 其 是 在 装 配 产 品样 本 很 少
的情 况 下 ，识 别 和 控 制 装 配 型 架 的关 键 特 性 就 显
李维亮’ ，李西宁’ ，李卫平 ，王仲奇’ ，郭飞燕’ Ｌ ｌ Ｗｅ ｉ ． １ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｘｉ ． ｎ ｉ ｎ ｇ 。 ， Ｌ Ｉ Ｗｅ ｉ ． ｐ ｉ ｎ ｇ ， ＷＡＮ Ｇ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ． ｑ － １ ＇ ＧＵ Ｏ Ｆ ｅ ｉ ． ｙ ａ ｎ ’
（ １ ． 西北工业大 学 机 电学 院，西 安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ：２ ． 中航工业西安航 空工业集 团公 司 ，西安 ７ １ ０ ０ ８ ９ ）
摘 要 ： 根 据飞机柔性装配型架 的特点 ，本文提出 了装 配型架 关键 特性的概念 ，系统分析 了装 配型架关 键 特性 的识别和 控制方 法。装 配型架 关键特 性是对飞机 产品 的互换协 调有重 要影 响的特性 ， 在 装配型 架安装和 装配 飞机产 品的过程 中利用 田 口损 失函数 法识别 关键特性 ，结合激 光实 时 测 量 ，根 据关键特 性的 可测量性 和可 向下传递 性对关键 特性 进行分解 和控制 。以某机 型壁板 预装配柔性工装子系统装 配壁板 为例 ，验证 了该方 法的有效性。 关键词 ：飞机制造 ；柔性装配 ；关键特 性 ；激光测量 ；集成控制 中图分类号 ：Ｖ ２ ６ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ （ 下） －Ｏ Ｏ ｌ ９ －０ ４
性 定义 与 管理 过 程 的计 划 － 执行一 检查－ 处理循环 ，
达 到 了在 制 造 阶段 控 制关 键 特 性 并 使 之 稳 定 的 目 的 。文 献 ［ ３ １ 采 用 关 键 特性 的 方 法 表示 粗 粒 度 、非
完 备 的 产 品 信 息 ，以 支 持 在 概 要 工 艺 规 划 过 程 进 行产品的可生产性分析和关键工艺方案的制定 。