面向分层透明管控的飞机总装线数字孪生系统

为解决飞机总装生产线业务系统集成度差、装配过程不透明、异常处理不及时等问题,提出一种面向分层透明管控的飞机总装线数字孪生系统。基于系统需求分析,提出物理层、孪生数据层、孪生模型层、应用层4层系统架构,设计并实现面向多维数据集成的孪生数据库构建、面向透明可视的总装线数字孪生建模、面向现场异常处理的融合式分层管控三大核心功能模块。实际应用表明,该系统满足总装生产线多层次、多维度、多角色分布远程可视监控与综合分析的管控需求,可有效提升飞机总装的数字化、透明化水平。     

飞机总装脉动生产线及其信息管理系统的应用与研究

<正>飞机总装脉动生产线是一个单件流过程,要求连续的物流供给,总装的移动节拍将拉动整个装配和供应链的生产步伐。通过信息系统对装配计划的拉动,可以实现整个供应链按装配计划的需求生产,并严格与生产线的装配节拍同步,实现供应链的协同。因此,飞机总装脉动生产线将彻底颠覆传统的企业运行理念、状态和文化,提高我国的飞机制造水平。     

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。     

航天器总装技术状态的数字化管理方法

针对航天器研制过程总装技术状态的结构化刻画、比对以及传递需求,提出一种航天器总装技术状态的结构化表达、统计、管理与应用方法,该方法针对产品设计、工艺设计和工艺实施人员的技术状态协同控制需求,分别定义总装设计（ADC）、总装工艺（APDC）以及总装实做（AIC）等3种技术状态控制视图,以数字样机作为数据集成管理框架,结合基于活动内容模板的工艺设计方法,实现总装工艺技术状态的设置与管理,最终实现总装全过程技术状态数据的精确控制。此外,通过基于工艺数字样机的总装技术状态比对,实现了一种与总装工艺设计及实施过程紧密结合的技术状态视图应用方法。将其应用到卫星设备总装技术状态的控制过程中,证明了该方法对技术状态控制的有益作用。     

基于物联网的飞机移动总装生产线管理关键技术

传统的装配管理过程中往往不能及时掌握现场的各类信息,导致生产计划与实际的装配进程脱节、效率降低、质量下降。主要研究了一种基于物联网的飞机移动总装生产线管理技术,即通过采用物联网技术对移动装配生产线现场各项信息数据进行采集、分析、整理,并结合节拍设计与管理、生产计划与执行等信息化管理系统实现飞机装配过程监测及控制、生产过程追踪、质量控制、物流配送及装配资源管理的方法与技术。物联网作为一种泛在的、智能的自动化和信息化技术,应用于飞机移动装配线中,可以为飞机移动装配线提供一种可靠的、高效率的先进管理手段。     

直升机贴地飞行地形跟踪控制器的广义预测控制方法

本文采用广义预测控制(GPC)方法设计了直升机贴地飞行地形跟踪器.该方法通过最小化预测跟踪误差与预测控制增量的加权二次型性能指标来产生最优控制输入.本文在多输入/多输出飞行轨迹控制系统中采用单输入/单输出(SISO)广义预测算法即可精确跟踪其中一个输出变量.通过简化的直升机动力学模型的计算结果表明广义预测控制可在纵向平面内精确跟踪预定飞行轨迹.     

高超声速飞行器巡航飞行控制器设计

针对高超声速飞行器高空高速巡航飞行时,其数学模型具有严重非线性、不稳定性及参数不确定性等特点,设计了包含法向过载指令跟踪的非线性鲁棒控制系统。通过忽略高度状态量并引入纵向过载的积分作为一个虚拟输出量,实现了非线性模型的完全反馈线性化和输入/输出解耦,推导出改进模型并基于滑模控制方法设计了鲁棒跟踪控制器。仿真结果表明,该改进模型是合理的,所设计的控制器能够很好地实现对法向过载指令的准确跟踪。     

基于数据驱动的复杂进气下风扇转子叶根损失模型

发展了一种基于数据驱动的复杂进气下风扇转子叶根损失预测方法。提取了影响风扇转子叶根损失的关键气动参数作为输入变量，熵损失系数作为输出参数；采用计算耗时小的单叶片通道定常模型，通过给定不同边界条件并进行组合来构建样本数据库，使得数据库中样本点尽可能覆盖更广的复杂进气工况；采用径向基神经网络训练并构建输入变量与输出参数之间的映射，实现叶根损失的快速预测。计算结果表明：该损失模型能够准确捕捉叶根损失的径向分布趋势，并且相比于传统损失模型能够大幅提升预测精度。在不同流量、进气旋流以及畸变强度工况下，叶根流动损失平均预测误差基本小于10%。     

比翼齐飞互利共赢——专访空中客车(天津)总装有限公司总经理Jean-Luc CHARLES先生

2008年9月28日,空中客车A320天津总装公司在位于天津滨海新区的总装厂房举行盛大的投产典礼,这是空客在欧洲以外的首个生产线。国务院总理温家宝出席典礼,并为空中客车A320系列飞机天津总装线正式投入运营揭幕。近日,本刊记者专访了空中客车(天津)总装有限公司总经理Jean-LucCHARLES先生,就总装线进展和投产的重要意义进行了深入交流。     

飞行器参数辨识的最优方波形输入信号设计

用动态规划法设计了旨在提高飞行器气动参数辨识精度的最优方波形输入信号。设计出的信号不仅在工程上易于实现,还在精度意义上达到了最优。为了避免加输入信号后飞行器状态离开线性工作点,从而导致模型失效,该设计方法还考虑了输出约束。用于某型飞行器的输入信号设计结果表明,该法是有效的。     

洛克希德·马丁公司的F-22战斗机装配生产线

F-22飞机的装配厂位于佐治亚州的玛丽埃塔工厂,该厂有一条F-22的U形生产线,即前机身装配线和总装线.F-22的任务分配是:波音公司在西雅图制造机翼和后机身、洛克希德·马丁航空公司在沃思堡制造中机身,在玛丽埃塔制造前机身、进行总装及飞行试验.每架F-22的生产都以在生产线端头将铝隔框加装到夹具上作为计时的开始.装配时钟从8200号工作站开始计时,该工作站是第一个前机身装配工作站.     

基于信息融合的航空发动机剩余寿命预测

利用航空发动机状态监测信息,考虑到信息本身具有的误差性和随机性等特点,采用贝叶斯线性模型融合了监测信息,实现了综合利用多源信息的进行航空发动机性能衰退评估;以性能衰退评估结果为输入变量,建立基于Gamma随机过程的可靠性评估模型,预测在指定性能可靠性水平下的剩余寿命.通过算例,分析了不同监测参数对剩余寿命预测的影响.该方法能将性能监测与可靠性分析集成到一个框架中,充分利用了多种状态监测信息,结果更加准确,更符合控制航空发动机维修决策风险的实际.      

基于T-S模糊的纵向飞行模型簇LQG控制器设计

为了使飞机飞行时状态变量稳定,以F/A-18模型参数为例,对飞行控制系统纵向飞行模型簇给出了T-S模糊控制与LQG控制相结合的变增益模糊控制方法,研究其状态控制与稳定性问题。首先采用输入输出反馈线性化方法,将非线性微分方程组表示的飞机纵向控制系统进行线性化解耦得到线性化方程组,然后用模糊控制方法对变换后的线性系统进行设计,并对所设计的飞行控制系统进行仿真。仿真结果表明,该方法解决了多变量非线性模型簇控制问题,基于T-S模糊的纵向飞行模型簇LQG控制器设计可以实现状态、输入扰动下系统自动调稳功能。     

基于RFLP模型的飞机复杂系统总装工艺流程设计

从新一代飞机复杂系统的典型特点、飞机研制集成验证需求以及飞机总装工艺流程设计的挑战出发,通过系统工程中验证与评估(Verification&Validation)的方法构建了飞机系统产品设计与工艺设计的统一模型,并进一步提出了使用系统工程RFLP(Requirements–Functional–Logical–Physical,需求–功能–逻辑–物理)模型来支持总装工艺设计的方法,实现了飞机系统间交联设计信息与总装工序工作间的双向传递。对该方法进行初步的案例应用,在工艺早期概念设计阶段论证了其可行性。     

一种涡轴发动机系统应急状态快速响应控制方法

针对直升机应急状态下特殊快速响应需求,基于涡轮放气原理,提出了一种新的应急状态快速响应控制方法.在应急状态下,除了燃油控制外,同时将涡轮放气量作为发动机控制变量,采用多变量鲁棒方法设计了应急状态直升机/涡轴发动机三变量快速响应控制器,该综合控制方法不仅实现了直升机垂飞通道的控制,而且在保持输出功率通道稳定,即自由涡轮转速恒定的前提下,借助于涡轮放气实现了燃气涡轮转速的闭环控制,有效实现了发动机功率快速跟随能力.最后,以直升机UH-60/涡轴发动机T700综合模型为对象,仿真验证了在直升机应急状态急升-急降过程中,直升机垂飞速度、发动机自由涡轮转速以及燃气涡轮转速跟踪指令的情况,结果表明:相比传统的PID(proportional integration differential)控制,基于快速响应控制方法建立的闭环系统响应迅速,动静态品质良好,能够达到直升机应急状态的特殊设计要求.      

基于仿真的飞机导管自动化生产线规划设计与优化

航空产品加工生产线正向着自动化、数字化和智能化的方向发展,自动化生产线对车间整体布局、物流和生产节拍都提出了更为严格的要求,对生产线进行规划仿真可以直观、准确地反映出生产线运行过程中可能出现的问题,并通过科学方法解决和优化这些问题。介绍了生产线规划仿真技术,在此基础上,对某型飞机导管自动化生产线的生产过程、工艺布局和物流方案进行了规划,并利用DELMIA/Quest软件对导管生产线运行状态进行了仿真,分析了生产线瓶颈、产能和设备利用率等关键因素,提出了生产线布局和工艺路线的改善方案,对比了不同生产组织方式下的仿真结果,同时给出了生产线排产建议。     

通用飞机总装脉动式生产线构建

本文设计的飞机总装脉动式生产线以实现缩短交付周期、提高产品质量、拉动上游生产、降低制造成本、提高资源利用率为目标.同时,也希望通过在飞机总装生产线上尝试引入移动生产理念来变革传统装配模式以求提升竞争力.     

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.     

飞机复杂系统总装的数字化工厂路径探索

从飞机总装面临的高度集成交联的复杂系统环境为出发点,通过对飞机系统设计发展趋势和总装工程实现难点的分析,结合国外飞机数字化技术应用的经验教训,提出了面向产品特点和总装业务需求进行数字化工厂技术路径适配的方法,并按照系统工程的理念构建了数字化工厂的技术体系和路径模型,最后就具有应用潜力的技术前沿中的集成产品研制统一架构模型和覆盖全过程的生产线设计方法进行了案例应用讨论.     

第5架波音787开始总装

5月1日,波音787梦想飞机第3架用于试飞的飞机开始总装。这也是进入波音787生产线1号机位的第5架飞机。用于静力测试的机身已于4月25日从总装线移至测试台。用于疲劳测试的