飞机数字化装配技术发展现状

飞机数字化装配技术发展现状

杜雪光

（哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，黑龙江省哈尔滨市150060）

摘要：通过对国内外飞机数字化装配技术发展的现状和发展的趋势进行分析与总结，对比了国内外飞机数字化装配技术发展的差距，介绍了飞机数字化装配技术发展的关键技术，提出了国内航空制造企业掌握和突破飞机数字化装配关键技术的思路。

关键词：飞机；数字化；装配技术；发展与应用

一、飞机数字化装配主要应用技术

1.1多系统集成控制技术

当前在操作飞机数字化装配的过程中通过控制系统能够发挥出其最大的作用，但是在实际的操作和应用中，有很多环节和关键点并没有实现联合作用，例如在飞机中所采用的工艺数据、计划数据和测量、地理数据等都没有综合应用，导致相互之间的关系彼此独立，这对于全面分析和改进数字化技术不利，因此在对装配过程进行控制和管理中，要通过有效的集成化技术和综合技术实现对各项数据的整合和分析，保证飞机数字化装配技术能够拥有独特的特点，根据飞机各接口标准，保证设备的误差得到进一步控制。

1.2自动化精确制孔技术

在飞机装配过程中，对机械设备要通过衔接连接应用，对其整体设备实现加固的目标，也就是说通过制孔的方式实现机械连接。从当前我国的飞机装配过程研究来看，大多采用手工制孔的方式，这种方式相对比较传统，很难获得更高的精确程度，在孔位以及孔径的确定中存在一定的误差问题，这导致制造中各项工作质量得不到提升，更是对飞机设备的准确程度形成一定影响，另外装配时间相对比较长，造成产品稳定性降低，对飞机装配质量造成了很大影响，因此对此技术进行精确化发展至关重要。

1.3高效长寿命连接技术

飞机结构发展和建设中通过长寿命的连接技术对飞机是否能够提升自身的抗疲劳能力有很大关联，对于增加使用时长有非常明显的作用，飞机的耐久性和可靠性应用也得到明显提升。高校长寿命的连接技术主要从密封连接以及对于钛合金材料的方向上进行综合考虑，我国传统的连接方式主要是采用铆接以及液压的方式，但这种方式容易对装配设备造成损失，因此需要从铆接联合螺接的方式来进行，另外通过连接中采用铆钉、高锁螺栓的材料，根据飞机结构的装配特点进行针对性的开发长寿命连接单元。

1.4大尺寸精密测量技术

在装配工作中通过精密准确的测量工作能够实现对其工作的保障作用，也是在数字化装配过程中一项重要的工作条件和基础。飞机装配中无论是从技术的采用还是测量工作的应用上都有非常严格的要求，而在飞机产品装配过程中，需要采用精密测量技术实现对产品的装配，其中GPS以及激光跟踪测量方法能够实现更加准确的测量，因此需要根据飞机产品特点进行大尺度精密测量单元的开发。

二、国内外飞机装配技术现状

2.1由于我国对飞机装配技术的研究时间不长，一些应用还不够成熟。而且我国对飞机装配技术的资金投入也不到位，导致飞机装配技术的配套不够完善，在某些方面缺乏技术支持。一些飞机的装配制造甚至还是手工作业，严重影响了飞机装配的质量和效率，安全性和稳定性。

2.2飞机的设计制造还没有做到全面改革，部分飞机装配设计还在使用串行模式生产加工，使得部分技术功能存在局限性。

2.3对整个社会而言，科技水平在不断进步，数字化处理技术已成为飞机制造过程的基本需求。然而，我国在飞机装配过程中对数字技术的应用仍然是小规模的形式，一些设计生产过程采用数字化技术的效果不明显。

2.4虽然目前我国在各个方面已经做到数字化信息的传递，但在某些领域还处于孤岛现象，对于模拟传输仍然不能得到适当有效的解决方案。飞机装配数字化设计过程中的生产线不能够正常运行，对飞机装配的施工的执行有一定的影响。

2.5装配过程和工艺设计与产品设计脱节，没有充分实现并行工程，导致飞机装配完成后协调困难，造成返工率高的现象；

2.6在装配技术方面，尽管部分使用数字技术，比如在协调方式上部分采用了数字化传递方式，但大多数企业的飞机制造过程还是采用模拟传输的方法。

2.7目前飞机装配的主要手段还是采用专用工装装配并安装光学仪器来测量，没能实现在数字化装配技术的新突破，从而使得飞机制造成本居高不下。

2.8由于数字技术没有被广泛使用，导致在现场T作的装配人员，还是时不时翻阅设计图纸和技术文件，增加了生产制造的周期。而且由于工作模式的繁琐，导致质量不能得到保证，经常出现装配错误的问题，对飞机整体的安全性和稳定性产生不利的影响。

三、应对策略

3.1注重国际合作

通过国际化合作的模式，根据对外合作具体内容，可开展联合工作、专题评审、咨询、工程技术人员培训等多种形式的合作模式。利用国际上现有的优势技术资源，引进国外典型机身等大部件的数字化装配生产线，汲取、学习国外在飞机装配方面的经验，统一协调和部署数字化技术的计划和实施，用较短的时间突破飞机在装配方面的技术瓶颈，缩短关键技术的攻关时间。

3.2产、学、研结合跟踪世界先进装配技术

飞机装配技术的发展是涉及到计算机网络、自动化控制、机械制造、传感与侧量、仿真、系统工程等多学科的系统知识，仅靠一个部门、一个系统很难在短时间内完成项目的开发与应用。加大数字化装配技术研究的投资力度，建立装配技术研发中心，采取企业、研究院所、高校联合攻关模式，综合各方的长处，跟踪飞机装配技术的发展，学习和借鉴国外先进的数字化装配技术，研究飞机生产流程，开展基于数字化工装的协调技术、数字化模拟仿真技术、激光跟踪测量技术、数字化定位技术等多种先进技术的应用，逐一突破关键技术，实现系统集成应用，为后续飞机装配技术的关键提供技术支撑，确保飞机装配系统在技术上的先进性和实用性以及在生产上的可行性。

3.3夯实工艺技术队伍

飞机工艺技术系统在飞机制造企业里的地位相当重要，关系着如何将设计信息准确无误、经济高效、可持续发展地转化成工人可操作的操作指令，从而生产出符合设计要求的高性能的产品。如果工艺技术落伍，在产品设计初期由于没有制造技术的支撑，设计师不得不降低产品的技术性能，即使产品性能要求再高，但由于制造技术的落后，只能制造出不符合设计要求的产品，从而使得产品性能大打折扣。

由于技术基础薄弱，技术积累不够，制造企业里工艺技术没有得到足够的重视。要设立工艺技术研发中心，进行技术数据积累，夯实工艺技术队伍整体基础水平，为数字化装配做好技术铺垫。可以先完成各单项技术的突破，进行各单元技术的应用，最后实现各单元技术在飞机数字化装配中的集成应用。

3.4挖掘自身潜力，建立人才激励制度

美国、欧洲等发达国家的飞机装配技术经过人工操作装配、半自动化机械装配和自动化及柔性装配的发展历程。当前中国飞机装配与自动化、数字化、智能化的行业发展趋势与要求相比还有较长的路要走。面对装配技术水平与现代航空企业的差距，以国际合作为牵引培养具有现代化装配思路的领军人才，建立健全人才激励制度，对有经验、有技术的设计、工艺人员加大奖励，依靠产学研的项目开发模式，依靠独立自主、自主创新的精神，注重企业内部装配人才的挖掘与培养，为国防建设和现代化军队建设提供强有力的技术保障。

结束语：

数字化装配技术在我国飞机制造发展过程中起到了至关重要的促进作用，深人应用数字化装配技术不仅能够有效提高飞机制造的效率和质量，也能够有效促进我国飞机生产观念的改变，使我国飞机装配中的薄弱环节得到有效完善。

参考文献

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[2]周园，张莎莎，周旭.大型飞机数字化装配技术初探.科技创新导报，2015:96.

[3]陈雪梅，刘顺涛.飞机数字化装配技术发展与应用.航空制造技术，2014(Z1):60-65.