智能制造技术在航空制造产业中的应用

智能制造技术在航空制造产业中的应用

汪家周

中航西飞民用飞机有限责任公司  陕西省西安市 710000

摘要：航空工业的技术水平和生产能力是国家制造业力量与国防科技产业现代化水平的结合，在国民经济和国防现代化中发挥着重要和不可替代的作用。

关键词：智能制造技术；航空制造产业；应用

引言

智能制造(IM)已成为我国制造业新一轮工业技术改造的主要方向。它包括人工智能、灵活制造、虚拟制造、系统控制、网络集成、信息处理等学科和技术的发展。一个由智能设备、智能控制和智能信息组成的人工集成制造系统可以实现各种制造过程的自动化、智能、优化和环保，是改造和改进传统工业的重要手段。

一 、智能制造技术简述

智能制造是工业技术和信息科技互相结合后形成的先进工艺，我国政府已经关注到了其所具有的重要价值，并制定发布了相关行动规划，从政策等方面支持和推动相关产业的进一步发展。各个相关企业应当紧紧抓住政策优势的窗口期，基于原有的制造工艺，升级智能化设计，从而实现航空制造业的整体智能化程度提升。随着航空制造技术的不断发展，航空业用户企业需求持续升级，为了满足对相关产品日益复杂的要求，航空制造企业就需要不断提升自身的工艺制造水平，通过各种方式引进和发展新的制造技术，通过智能化系统等手段推动技术变革和制造能力的更新换代。所谓的智能制造技术，是指通过网络信息技术和人工智能系统，让机械设备自动驱动和进行制造的工艺手段，其是机械制造业的未来发展方向，具有加工效率高、产品质量高、生产成本低等优势。因此，航空制造业必须要对其具有充分的了解，并应用于本身制造过程之中，让其发挥出价值和作用。图1为智能制造架构。

                   图1

二、智能制造技术的内容

2.1决策层

决策层在智能制造企业的运营中起着核心作用，通常具有分析、计算、决策等功能。相应的技术通常是云计算和数据整合技术。对于云计算技术，在广泛使用的智能制造技术中，数据整合频率必须超过毫秒，数据容量远远超过TB，并且数据分类提供了多种特性，这一点非常重要。为此，可以进行不完整、系统和全面的全面数据分析(主要是硬件、软件、基础设施等)。但是，民用空域的技术投资必须适应业务需要，否则硬件、软件、更新等方面就会出现积压。可能会发生，这意味着操作系统在不同的计算阶段，例如数据收集和分析、发现和处理，无需大型民用航空公司配置即可缓慢移至云中，从而大幅降低运营成本，提高企业决策质量。

2.2应用层

添加剂制造技术随着添加剂制造技术(三维打印)的动态发展，飞机制造商开始生产复杂、廉价、优质的飞机零部件，今后还将更广泛地推广家用电子产品定制模型的进一步开发。高效分散的添加剂生产系统还降低了物流成本和产品库存。空中客车公司表示，未来的技术可用于生产急需的零部件和长期缺乏标准的零部件，以解决装配过程中的零部件短缺问题。全自动物资调度技术是空客试图利用工业产品网络技术建立完全透明的物流管理系统的未来运营的重要组成部分。在制造物料清单快速分配物料需求的同时，一旦物流人员完成配料，AGV车辆将执行所有物料分配任务，以获得足够数量的物料，并及时到达正确的地点以交付高质量的产品。这种全天的全自动材料分发减少了库存、工作时间、成本和工作效率。尽管AGV汽车目前广泛用于生产企业的材料分配，但只有将AGV汽车与工业设施的网络技术结合起来，生产控制器与机器状态和工人之间的信息共享才可能实现。

三、智能制造技术在航空制造产业中的应用

3.1虚拟现实技术

Virtual Reality (VR)概念是jaronlanier于1989年提出的，jaronlanier是vplresearch在美国的创始人之一，现在已广泛应用于该行业。虚拟现实被描述为交互计算机模拟中的一种媒介，它感知参与者的位置和动作，替换或增强一种或多种感觉反馈，并在模拟环境(虚拟世界)中产生精神感觉。将计算机技术应用于虚拟现实会创建一个由3D对象组成的3D环境，这些对象对用户具有强大的空间存在、与3D对象的用户交互以及与图像或影片交互的完全不同的感觉。虚拟现实由四个关键要素组成:虚拟现实、麻木感、感觉反馈和互动。根据用户参与程度和可用性，虚拟现实系统通常是具有虚拟现实感的台式机系统、具有分散虚拟现实感的系统和具有分布式虚拟现实感的系统。虚拟现实技术现已应用于许多领域。在虚拟工业环境中，使用交互式虚拟现实设备进行三维仿真测试，以避免潜在问题，获得最优解决方案，并控制真实系统的实现。

3.2航天智能焊接车间

焊接是空间要素的重要处理工具，被选为储罐焊接车间的研究对象，在布局优化、系统构建、关键工艺智能等方面建立车间模型。并对智能焊接车间的建设进行初步探索性研究。智能焊接车间是基于物联网、CPS和大数据的智能制造平台，分为三个业务平台:智能焊接技术研发、协同焊接制造和智能操作管理。智能焊接车间业务系统设计如图8所示。获取有关加工、物流、制造、环境等状况的信息在整个车间使用自动信息收集和检测设备，如QR代码、射频识别产品跟踪系统、视频环境传感器温度湿度、移动设备、在线测量等。通过CPS平台的通信、计算和控制能力，实现生产对象信息的物理融合和交互，支持焊接处理系统情报和物流控制；通过探索海量数据平台知识、专家系统和生产管理决策中的智能，实现焊接工艺的持续优化和创新。

3.3数字孪生系统

可以通过定义数字供应链的标准能力模型和产品流程需求来计算工作站之间的平衡。基于factory模型和产品模型的仿真方案，通过工程师设计的静态三维模型，基于理论过程和速度时间的自动仿真设计分析，与产品实际生产过程中的信息脱节。为了反映生产进程的实际状况，我们认为必须在第二阶段，即监测关键指标和评估该进程的能力。具体说明如下:通过收集生产线上所有站的设备实时监控信息，能够实现全面的实时可视化监控模式；由数码双胞胎实时查看故障信息；根据报警信息快速判断故障。

结束语：

综上所述，智能制造技术是随着时间和科技进步而发展起来的先进技术，是今后制造发展的道路，广泛应用于航空制造领域。为了更好地促进企业发展提高生产能力和研发能力，企业必须根据自身情况进行智能改造和及时升级，以解决实际问题和满足用户需求，并配置生产系统 提高成品质量，提高所有物流资源的配置和利用效率，有效提高制造业产品的市场竞争力，减少企业生产成品和。

参考文献：

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