飞机复合材料制件车间生产计划研究

为了实现复合材料数字化生产线中的计划排产系统,使其更具有可操作性,本文基于复合材料制件生产排产中,主要工序生产对象的不同,给出了复合材料生产计划的2个阶段:分区计划和机组计划的划分方法,并对2个阶段进行了详细论述.通过分析复合材料制件生产计划的项目实例,给出复合材料构件生产计划制定过程中分区计划和机组计划的实现方法,并应用于复合材料数字化生产线中的复合材料制件厂中.实践表明,该种方法可以有效地制定切合实际的生产计划,并能提高系统开发和维护的效率,具有良好的扩展性.     

基于混合遗传算法车间多工艺路线批量调度

结合启发式分派规则和模拟退火算法,给出了改进的遗传算法——遗传退火算法(GASA,Genetic Algorithm-Simulated Annealing Algorithm).该算法采用新型POX交叉算子,通过结合模拟退火算法,有效地避免了基本遗传算法解决车间调度早熟的问题,并通过实验验证了该算法的有效性.基于GASA研究了航空复杂产品制造车间中,考虑生产批量、生产转换时间、允许多设备加工路线的车间静态与动态调度问题,分析并验证了不同分批方法对考虑以上因素的车间生产调度结果的影响.该算法已应用到某航空车间生产计划与控制系统中.      

基于构型项的飞机研制建模技术

飞机制造业的业务过程是一个复杂的、动态的、数据量大的系统工程.如何建立简单完整的产品研制模型一直是业务过程优化(BPI,Business Process Improvement)中的难题.通过借鉴波音公司关于飞机构型管理和产品结构模块化的相关思想,强调构型管理技术在飞机研制的全生命周期过程中的重要性,明确构型项(CI,Configuration Item)准确的数学定义.依据构型管理简化产品的信息模型和Petri 网(PN,Petri Net)描述、优化产品过程模型的特点,将Petri 网理论与构型项结合起来保证全生命周期过程中飞机研制模型的一致性和完整性.提出CI-PN模型来描述整个飞机研制的信息和过程模型,并给出对翼盒研制过程模型描述、分析和优化的实例.      

飞机复合材料构件设计、分析和制造数据集成

实施复合材料构件数字化定义是实现复合材料构件设计、分析和制造数据集成的基础.复合材料构件数字化定义包括几何建模和材料结构建模.总结了材料结构建模过程和材料铺放数据的组成,指出当前复合材料构件分析无法基于最终的真实纤维路径进行,采用离散三角形单元的真实纤维路径来近似铺层纤维的最终状态,并利用可扩展标记语言(XML,Extensive Markup Language)文件对材料铺放数据进行了描述,探讨了通过纤维路径数据到有限元网格的自动映射实现材料铺放数据的自动传递.最后,研究了设计数据到排样下料系统和激光投影系统的集成和接口数据组织方法.      

波音公司DCAC／MRM计划

论述了美国波音商用飞机公司如何在实现产品全部数字化基础上,进一步采用90年代新技术）──产品数据管理,在公司内全面展开飞机构形定义和控制及制造资源管理（DCAC／MRM）的庞大计划,说明了此计划的主要内容、工作原理和执行步骤,涉及到单源产品数据仓库、飞机构形定义和控制及精简作业流等。通过这一计划,真正实施并行工程,把市场需求和公司内的生产制造紧密地统一管理起来,极大地提高了企业的整体效益。     

笔式草图的增量识别

针对笔式三维建模技术中手势交互的特点,提出了一种二维草图的增量识别方法:从原始笔划的在线识别与线元转换,到约束关系的自动捕捉与施加,到二维组合图元的识别与规整,到特征手势的识别,到最后的三维特征建模.整个识别过程依据了三维特征建模思想和基于上下文感知的智能推理技术,通过分层识别的方法从紊乱、非精确的二维草图中有效提取三维建模的特征信息,有效降低了草图识别过程的复杂度和积累误差.将特征手势遵循隐式映射机制映射到三维空间后,实时完成三维建模,实现了二维手绘草图与三维精确建模的有效集成.该方法已经在自主开发的原型系统PenSketch3D中得以验证,并取得良好效果.      

笔式三维建模系统的隐式映射机制

笔式三维建模系统支持用户基于纸笔隐喻自由勾画以表达三维模型,系统根据用户的交互意图完成相应的三维建模.针对笔式三维建模技术的交互特征,提出一种隐式映射机制.通过分析二维笔划以及交互的上下文,动态建立2个相互垂直的、虚拟的投影平面,从而将二维笔划信息平滑转换成三维空间信息.针对极限位置无法正常映射的情况,提出了一种坐标增量置换法来实现三维映射,不仅解决了极限位置的坐标映射,而且支持用户自由勾画更加复杂的三维模型.隐式映射机制将用户从繁琐、复杂的操作中解脱出来,集中精力关注创作灵感的表达.该方法已经在自主开发的笔式三维建模系统的原型系统PenSketch3D中得到验证,并取得了良好效果.      

飞机结构件数控加工变形控制研究与仿真

以飞机弧形结构件这一典型易变形的零件为例,研究数控加工变形情况及其影响因素,分析数控加工过程中切削力对变形、残余应力对加工变形、装夹布局对飞机结构件数控加工变形的影响,并针对所研究的3个方面建立相应的物理仿真模型,模拟加工变形情况,提出了相应的解决方案。     

版本管理在飞机项目中的应用探讨

针对版本管理在实际飞机项目中的应用与实施,引入了设计版次、制造版次、并行版次和替换版次的概念,提出了版本的定义和控制规则,为采用数字化技术以后版本管理在飞机项目中的应用提出了一个切实可行的解决方案。     

波音787飞机总装配线及其特点

为了顺利地运送波音787飞机的大部件,以保证总装配工作的顺利进行.波音对多种波音787部件运输方案进行了研究,包括使用世界上最大的飞机An-225来运输的方案,但此飞机内舱的高度不够.最后不得不对波音747-400进行改装,以满足波音787部件的运输要求.改装后的波音747-400为波音747-400LCF( Large Cargo Freighter)大型货机,通常被称为波音747LCF,波音公司正式命名它为波音747梦幻运输机( Boeing 747 Dreamlifter).它是利用波音747-400客机进行改装的,在外形上类似空客A300-600ST(大白鲸),机身有很大的隆起部分,加高了波音747-400的机舱高度,使货舱空间大幅度增大,以此适合运载波音787的大部件.