飞机结构件柔性生产系统设备布局分析与优化

飞机结构件加工具有科研与生产混线、小批量与大柔性等典型离散制造特征,实现全生产过程自动化难度大。提出了一套综合物流、存储、装夹的柔性生产系统方案,形成了飞机结构件柔性生产系统设备布局,对柔性生产系统中的关键物流设备(AGV和RGV)数量需求进行了分析,构建了分析RGV数量和配送时间对生产线中单台机床每天平均空置率影响的仿真算例,对结构件柔性生产线设备布局进行优化,为面向智能制造的飞机结构件柔性制造系统构建提供重要指导。     

航空发动机脉动式装配生产线工艺仿真关键技术研究

面向国内民用航空发动机总装批产能力建设的需求,对标国内外先进脉动式装配生产线的研发进度和实施状态,在建设规划阶段,提出了脉动式总装生产线的工艺仿真方案。阐述了脉动式总装生产线工艺仿真的主要技术内容和关键技术方向,重点对关键技术的解决方案和实施途径进行规划,包括装配网络图建模及优化、车间工艺布局及生产仿真、基于二三维关联集成仿真的虚拟产品制造,最后对脉动式生产线数字孪生体进行了展望。     

基于SLP方法的某支线客机尾锥生产线产能爬坡规划

为满足公司发展战略规划和客户交付数量增加的需求,采用系统性布局规划方法对尾锥生产线进行布局优化设计。首先,介绍了系统性布局规划(SLP)设计方法相关理论,并对尾锥生产线进行产能爬坡分析计算,包括生产线节拍平衡率计算、关键瓶颈工位识别、新增人力和关键设备分析;其次,利用物流相关图、空间关系图对尾锥生产线工装设备进行位置计算分析,获得多种不同形式的尾锥生产线布局方案;最后,按照精益生产线布置原则对上述布局方案进行讨论与评估,并通过综合评价方式确定出最佳工艺布局。     

基于Plant Simulation的航空复合材料生产线工艺布局仿真建模及评估

研究航空复合材料生产线工艺布局仿真评估技术,建立复合材料工艺流程及生产线布局的数字化模型。以航空复合材料数字化生产线实际项目为依托,完成复合材料生产线工艺布局仿真建模和模拟试验。通过仿真技术量化分析、论证复合材料生产线的工艺布局方案,从而指导复合材料生产线的规划设计及运营。     

基于DELMIA的飞机三维装配工艺设计与仿真

针对我国航空制造业当前装配工艺规划与设计的现状,开展了基于DELMIA进行飞机三维装配工艺设计与仿真方法的研究,对三维装配工艺设计与仿真的关键技术进行了重点分析,包括三维工艺组件划分、装配生产线布局规划、基于知识的装配工艺规划,以及装配仿真中的装配干涉检查、人机工效仿真,并通过某型飞机机翼装配对三维工艺设计与仿真进行了应用验证。     

飞机部件自动化对接工艺设计探讨

针对自动化对接技术特点,全面分析了飞机自动化对接工艺过程,阐述了目前采用自动化对接技术存在的产品和工艺设计主要问题,提出了面向自动化对接的飞机产品设计一般要求,分析了自动化对接技术实施过程中装配工艺设计的重要性。针对设计和工艺存在的问题,从产品结构设计改进、装配协调方案设计、装配流程规划、部件调姿定位接头布局设计以及测量工艺规划等方面进行了论述,明确了具体的研究内容,提出了采用自动化对接技术相应的要点和解决方法。     

基于虚拟仿真技术的飞机数控加工生产线规划构建

针对虚拟环境下飞机数控加工生产线规划构建及动态仿真,分析面向对象特点及Maya的仿真方法,利用三维专业设计软件来表达飞机数控加工生产线的主要特征及进行动态仿真,建立生产线系统模型。列举了工程应用实例来说明该仿真系统在生产线设计规划中的有效性和通用性,在虚拟环境下科学合理地呈现生产线的总体布局规划、生产运行过程及智能管控流程,对其生产全过程进行三维动态仿真。     

基于数字孪生的设备加工过程监测技术研究

针对典型航空产品装配生产线的生产过程中缺乏有效的人机交互手段,设备实时运行状态可视化监控程度低等问题,提出了一种基于数字孪生的加工设备运行状态监测方法,包括模型构建与优化处理、NC程序解析与加工仿真、软硬件通信与数据传输和实时仿真与数据分析。最后在某航空发动机外涵机匣装配生产线验证了该方案,可以实现NC程序加工仿真分析、设备运行过程中状态的在线监测和实时三维仿真。     

基于仿真决策的飞机总装脉动生产线规划与运行优化关键技术

针对飞机总装脉动生产线,探讨虚实映射环境下,利用建模仿真和决策支持等技术对生产线的装配工艺流程、生产线规划、物流配送和资源调度等方案的优化方法,解决脉动生产线在设计阶段规划不够合理,在运行阶段节拍不稳定、节点难保证等问题,提高生产线整体运行效率。     

基于工艺流程及产能节拍的数字化工艺布局设计方法研究

以某型飞机的数字化装配生产厂房的工艺布局为研究对象,通过飞机数字化装配工艺流程研究,探讨基于工艺流程及产能节拍的数字化工艺布局设计方法,在目前工艺布局领域最常用的系统布置方法 SLP基础上引入了计算机仿真技术,对总体布局规划、产品工艺流程、生产节拍分析、设备和装配线布局及物流规划等内容进行了分析和实践。     

某轻型飞机总装生产线规划与仿真

随着数字化技术在工厂生产中的应用,生产系统的规划与仿真变得日益重要。本文给出了某轻型飞机总装生产线规划、仿真的详细过程及结果,为生产线的设计提供大量仿真数据,最终为项目的顺利进行提供了有利的保障。     

基于虚拟现实(VR)的飞机部件装配工艺技术研究与应用

针对飞机部件装配产品批量小、型号多、装配工序复杂、精度要求高等问题,开展了基于VR的虚拟装配技术研究。产品在制造生产前,工艺人员在虚拟环境下规划产品的装配顺序和路径、选择工装夹具和操作方法,验证装配工艺设计的合理性,及时发现工艺中存在的各种设计缺陷、结构干涉等问题,直观科学地分析装配对象的可操作性、可视性、可达性,根据虚拟仿真模拟,修改和优化工艺方法、工装结构及生产线布局等,最终生成科学合理的产品装配工艺方案,缩短装配周期、降低装配成本、提高部件装配质量。     

飞机部件装配生产线仿真研究

飞机装配是现代飞机制造过程非常重要的环节,利用仿真方法预先评估装配生产线生产能力、资源的利用情况等,可以优化并解决装配生产线的瓶颈问题。本文以飞机中机身典型部件装配生产线作为研究对象,使用装配生产线仿真方法,建立了飞机中机身典型部件装配生产线模型,对装配生产线的产能、瓶颈、平衡率等问题进行仿真及优化分析。     

基于数字孪生的智能脉动管控

为提升飞机总装脉动生产线智能化水平,开展了基于数字孪生的智能脉动管控研究。基于数字孪生五维模型理论构建了飞机总装脉动生产线数字孪生应用架构,从反应式计划调度、物流精准配送、智能作业指导、产线健康监视、资源迭代优化配置5个方面开展了技术研究,为复杂产品装配的智能制造应用提供参考。     

飞机焊接导管数字化制造技术研究

针对目前飞机导管在生产制造上存在的不足,为了缩短导管工装设计周期,提高导管工装定位的准确度和导管的制造精度,对飞机焊接导管数字化装配工装、自动焊接等关键技术进行了研究。采用数字化设计方法建立焊接工装的数模,通过孔定位方法实现导管焊接的定位和夹紧,通过坐标系拟合、焊缝跟踪和修正等完成导管间的自动焊接,实现焊接导管的数字化制造。     

在PDM中实现工艺更改过程管理

 针对工艺设计中更改活动的原因及特点，分析了工艺更改管理中普遍存在的问题，结合军工制造企业研制生产的特点，研究了基于工作流理念建立工艺更改过程的建模方法与控制方法，提出一种基于PDM进行工艺更改过程管理的方案。在PDM软件—TeamCenter Engineering系统中建立了支持工作流的工艺更改过程模型，实现了工艺更改过程的自动运行，同时，通过PDM系统能对工艺更改流程和更改文档进行有效的控制和管理。     

大型壁板自动钻铆定位误差分析与优化

在机翼大型壁板自动钻铆工艺中,由于定位误差较大,壁板实际位姿和理论数模位姿之间难以建立精确的映射关系,而现有补偿工艺流程复杂,导致装配效率较低。着眼于工装设计补偿,针对大型壁板自动钻铆定位误差控制问题展开定位误差溯源分析和定位点布局优化。首先,根据自动钻铆工艺流程进行定位误差溯源,分析其误差的来源及传递机理;其次,将定位误差分为刚性误差和柔性误差两部分,采用Monte-Carlo法模拟刚性定位误差的分布,通过齐次坐标变换分析刚性误差的传递过程,利用有限元虚拟仿真计算关键特征点的柔性变形误差;再次,集成刚性误差与柔性误差,基于统计学思想讨论特定置信度下的定位误差分布规律;然后,基于脚本语言开发Abaqus参数化模型,通过Isight进行后台调用及赋值规划,实现基于带精英策略的非支配解排序遗传算法(NSGA-II)的定位点布局多目标优化;最后,以某型飞机机翼上侧壁板的一号组件为实例,验证了该方法的可行性。     

基于数字线索和数字孪生的生产生命周期研究

新一代信息技术在制造业中深度应用,引发传统产品研发模式的变革。介绍了利用数字线索和数字孪生开展复杂产品生命周期业务过程建模与仿真、动态预测和评估,实现数字空间与物理空间虚实映射的产品规划与定义、模拟与分析、验证与确认的业务闭环。最后结合航空工业智能制造架构,给出在生产生命周期中的应用思路,以提升生产过程的数字化与智能化水平。