面向飞机装配的MES系统研究

面向飞机装配的MES系统在飞机装配制造车间的生产管理中,起到了连接企业管理层和车间控制层的桥梁作用,优化了装配车间生产管理的流程,对企业生产计划的车间执行做到了实时监控,降低了装配过程中人为因素的影响,提高了人的灵活性和车间的生产效率。     

Study on Application of MES in Aircraft Sheet Metal Parts Workshop

在我国航空制造业现代化发展进程中,制造执行系统(MES)在以高端数控加工中心为主体的机械制造车间取得了显著的应用效果,但是在以薄壁成形为主营业务的钣金车间却鲜有涉足,本文论述了飞机钣金车间的业务特点以及其特有的管理模式,分析了飞机钣金车间生产管理的发展现状以及目前存在的问题,并在此基础上构建了钣金车间生产管理过程模型,阐述了钣金车间MES系统软件总体应用架构,对L7飞机典型部件在MES中的应用效果也进行了说明.     

飞机装配制造执行系统关键技术研究及系统实现

本文对飞机装配过程管控的业务需求进行了深入分析,研究了装配MES的关键技术,研发了飞机装配MES,该系统已在某民机制造企业成功上线应用,并在应用中取得显著效果。     

基于数字孪生的飞机总装生产线管控模式探索与实践

为持续提升飞机总装生产线运营绩效,促进业务模式变革,提出了一种基于数字孪生的飞机总装生产线管控新模式。首先,分析了飞机总装生产线从物理空间到信息空间的演变过程及生产线运行管控需求。其次,阐述了飞机总装生产线数字孪生组成,结合数字孪生五维模型,构建了总装生产线数字孪生模型。最后,基于3DMAX建立了虚拟模型,利用系统开发技术构建总装数字孪生系统,通过采集现场生产过程数据实现物理实体与虚拟空间的映射,初步探索了数字孪生技术在飞机总装生产线的应用。结果表明,基于数字孪生的飞机总装生产线管控模式对提高生产效率和质量具有重要作用。     

航空制造行业MES标准化研究

参考ISA、AMR、MESA等国外研究机构的研究成果,以及生产管理、车间管理等方面的航空制造行业标准,提出和分析了航空制造行业MES的特点和功能框架；使用本文的研究成果,指导了某大型航空制造企业的MES企业标准制定,规范了该企业MES项目的开发和实施,取得了较好的工程应用效果.     

飞机总装数字化脉动生产线技术

飞机总装生产线作为新型生产组织模式,对提高飞机装配效率和质量,满足飞机批量生产要求具有重要作用.在分析总结国内外典型飞机总装生产线及其应用情况的基础上,对飞机数字化总装脉动生产线涉及的大部件数字化对接技术、数字化检测技术、精准移动技术、集成装配平台技术、物料精益配送技术等关键技术进行了探讨,为构建适合我国飞机总装配的脉动生产线提供思路.     

面向大飞机总装自动化生产的数字化测量系统应用

飞机总装就是把已制成的飞机结构部件进行对接,在机身上进行各种功能装置和功能系统的安装、调整、试验及检测,使飞机成为具有飞行功能和使用功能的完成的整体.迄今为止,飞机总装生产经历了手工作业、半机械/半自动化、机械/自动化的发展历程.尤其是以波音、空客、洛·马为代表的先进航空制造企业,将自动化技术与丰田生产方式和精益生产理论结合,形成了以移动生产线和脉动生产线为代表的2种典型模式,极大地提升了飞机总装生产效率和质量.     

借力KMMES打造信息化数控车间

车间制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)是美国管理界20世纪90年代提出的新概念,是基于数字化技术建立的车间层作业计划与执行控制的系统,是制造系统实现综合优化的一项核心技术.国际MESA组织(MES国际联合会)对MES的定义:MES是一些能过完成车间生产活动管理及优化的硬件和软件的集合,这些生产活动的覆盖从订单发放到出产品的全过程.国外已开发出成熟的MES产品并进行了大量应用,如西门子、明基等公司均开发了自己的MES产品,在应用客户中取得了明显的经济效益. 国内在车间制造执行系统研究方面也已经开展了大量的研究,特别是近年来针对军工企业特点开发了针对性的MES产品,如武汉开目信息技术有限责任公司、北京航空航天大学、中江联合(北京)科技有限公司等,已经成功地在航空航天、电子等军工制造单位进行了工程化应用.     

大型飞机研制中的若干数字化智能装配技术

大型飞机的研制是国家提高自主创新能力的战略重点.为了提高大飞机装配质量与生产效率,采用数字化智能装配技术是必然的发展趋势.本文介绍了飞机智能化装配的系统框架与其技术体系架构,阐述了目前大型飞机装配所面临的难题,并指出虚拟现实仿真优化技术、专用智能装配工艺装备的开发,以及飞机总装智能装配生产线技术是智能装配技术的热点与发展方向,并分别进行了介绍,并阐述了国内外应用发展现状,最后指出了国内现有智能装配技术的不足与差距.     

生产实施系统

在当前市场竞争日益激烈、制造企业朝着中小批量生产方式发展的现实情况下,迫切需要一种以企业现有的生产条件为基础,能够迅速提高生产效率、保证按用户需求及时交货的生产管理系统。生产实施系统(MES)就是一个能够满足上述要求的计算机化的生产管理系统与技术。本文首先回顾了计算机化生产管理系统的发展历史,详细介绍了MES的技术概念、功能模型、技术模型,阐述了推行基于单元化制造系统MES的必要性。     

ν-gap度量及其在飞行控制律评估中的应用

 传统控制律评估方法主要用于单输入单输出（SISO）系统，且对模型参数摄动考虑不够全面,针对这些不足，研究了ν-gap度量方法。在介绍系统广义稳定裕度相关概念的基础上，给出了ν-gap度量的定义、特点和性质以及近似摄动模型的计算，提出ν-gap度量评估控制律的步骤。实例结果表明，该方法不仅克服了上述传统评估方法的缺陷，而且还有根据所求的各摄动影响情况忽略影响小的元素，以减少计算量及可以找到最坏情况下的参数摄动组合等优点。     

基于飞机油箱模型形状特征油量测量切片步长选择方法研究

 在分析飞机数字式油量测量过程中目前广泛使用的切片法油量测量原理的基础上,针对现有的定步长切片法无法得到准确、可靠的燃油质量特性数据库的缺陷,结合对飞机油箱模型形状特征的分析,提出了基于飞机油箱模型形状特征的油量测量切片步长选择方法。此方法包括切片步长整体和局部选择两个过程,整体选择以实现相邻两切片平面所夹油箱模型体积近似相等为目的来确定切片步长,以体现油箱模型截面整体变化规律;局部选择以设计切片平面与截面突变平面重合或尽可能接近的方式,突出油箱截面的局部变化特征。实验结果表明：该切片步长选择方法较定步长方法能够建立更为合理、可靠的燃油质量特性数据库,从而提高了油量测量精度。     

Integrated Entry Guidance for Reusable Launch Vehicle

A method for the implementation of integrated three-degree-of-freedom constrained entry guidance for reusable launch vehicle is presented. Given any feasible entry conditions, terminal area energy management interface conditions, and the reference trajectory generated onboard then, the method can generate a longitudinal guidance profile rapidly, featuring linear quadratic regular method and a proportional-integral-derivative tracking law with time-varying gains, which satisfies all the entry corridor constraints and meets the requirements with high precision. Afterwards, by utilizing special features of crossrange parameter, establishing bank-reversal corridor, and determining bank-reversals according to dynamically adjusted method, the algorithm enables the lateral entry guidance system to fly a wide range of missions and provides reliable and good performance in the presence of significant aerodynamic modeling uncertainty. Fast trajectory guidance profiles and simulations with a reusable launch vehicle model for various missions and aerodynamic uncertain-ties are presented to demonstrate the capacity and reliability of this method.     

二维翼段颤振的μ控制

 采用超声电机作为作动器来实现含控制面的翼段颤振鲁棒抑制。针对作者设计的二维翼段颤振主动抑制系统，通过理论与实验相结合的方法，建立了考虑沉浮方向阻尼和作动器模型参数不确定性的控制系统模型，设计了μ控制器，并对控制器做了降阶处理。数值仿真和风洞试验表明，μ控制器可有效地抑制颤振的发生，将颤振临界速度提高23.4%。相对于H_∞控制器，μ控制器的控制效果和鲁棒性更好。     

The effect of inlet conditions on the flow and heat transfer in multiple rotating cavity with axial throughflow

This paper discusses experimental results from two different build configurations of a heated multiple rotating cavity test rig.Measurements of heat transfer from the discs and tangential velocities are presented.The test rig is a 70% full scale version of a high pressure compressor stack of an axial gas turbine engine.Of particular interest are the internal cylindrical cavities formed by adjacent discs and the interaction of these with a central axial throughflow of cooling air.Tests were carried out for a range of non-dimensional parameters representative of high pressure compressor internal air system flows(Re up to 5×106 and Rez up to 2×105).Two different builds have been tested.The most significant difference between these two build configurations is the size of the annular gap between the(non-rotating) drive shaft and the bores of the discs.The heat transfer data were obtained from thermocouple measurements of surface temperature and a conduction solution method.The velocity measurements were made using a two component,LDA system.The heat transfer results from the discs show differences between the two builds.This is attributed to the wider annular gap allowing more of the throughflow to penetrate into the cavity.There are also significant differences between the radial distributions of tangential velocity in the two builds of the test rig.For the narrow annular gap,there is an increase of non-dimensional tangential velocity V/Ωr with radial location to solid body rotation V/Ωr=1.For the wider annular gap,the non-dimensional velocities show a decrease with radial location to solid body rotation.      

Abnormal Shape Mould Winding

为解决网格化芯模的缠绕问题,本文提出了复合材料面片缠绕机理;接着详细分析了面片缠绕过程中的芯模凹曲面上纤维滑线和架空现象,应用微分几何曲面理论和空间几何理论,提出判据及其解决方案;最后,针对飞机发动机进气道的缠绕成型,编制缠绕控制程序并进行相应的实验,验证了面片缠绕方法的可行性。     

基于H∞性能指标的质量矩拦截弹鲁棒控制

 以所建立的质量矩拦截弹数学模型为基础，利用微分几何的反馈线性化理论，得到一个解耦线性系统，考虑到拦截弹的鲁棒性要求和3个滑块的协调控制问题，提出采用双回路的设计方法，内回路采用线性二次调节器（LQR），外回路采用考虑混合灵敏度问题的H_∞控制设计。仿真结果证明了该方法动态性能满足设计要求，同时对系统参数的不确定性具有较强的鲁棒性。     

航空发动机管路测量数据分割方法

 为了提高航空发动机管路测量数据的反求建模效率,提出了一种区域增长分割算法。该方法主要是利用管路表面在曲面索引系数映射、主曲率映射、高斯映射上的特性,并基于均值漂移算法和遗传算法提出了区域分割算法中种子区域的选择策略。然后利用区域增长分割方法实现了对管路测量数据的分割。经过仿真和实测数据验证,所提管路分割算法具有较好的分割质量和效率。     

航天器返回地球的气动特性综述

航天器返回地球的飞行过程中,气动特性是实现将宇宙飞行速度减到落地前速度、保证再入飞行得到有效控制以及再入防热安全可靠的关键因素。针对简单旋成体气动外形、半弹道式再入控制、烧蚀防热类返回航天器,综述了返回地球过程中变化的空气流域特性、航天器周围的气体绕流环境、空气与航天器作用产生的动力学与热效应等。系统地给出了该类航天器的再入气动特性参数与飞行性能的共性规律,包括:气动阻力与再入减速、气动升力与再入轨迹控制、配平攻角与飞行稳定性、气动加热与防热,以及再入过程中不同气动特性航天器、气象条件变化等对再入飞行性能的影响规律。为航天器开展返回飞行过程的跨流域气动性能工程研制提供设计参考。     

基于马赫数分布可控曲面外/内锥形基准流场的前体/进气道一体化设计

提出了一种高超声速飞行器乘波前体的外锥形基准流场设计方法,在锥面马赫数分布规律给定的条件下,通过有旋特征线法实现反设计,提高了基准流场设计的灵活性。该基准流场通过锥形"下凹"弯曲激波和波后等熵压缩波系压缩气流,可以在较短的长度内完成高效压缩。基于反正切马赫数分布外锥形基准流场设计的乘波前体具有较高的容积率,乘波特性良好且出口均匀,设计点时有黏升阻比为1.89。另外,基于该乘波前体和马赫数分布可控的内收缩进气道给出了一种双乘波的前体与进气道一体化设计方案,实现了内外流分别独立乘波,充分发挥了乘波前体和内收缩进气道的各自优势。