浅谈飞机总装自动化装配生产线
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装脉动生产线概念:其是指在航空器组装生产线上利用精益生产的思路,依照汽车工业的拉动生产方式进行生产的模式。
因为精益生产是依照节拍生产,就像人的脉搏运动一样,因此称为脉动生产模式。
总装脉动生产线,改变了传统飞机装配模式,借鉴了航空工业内先进高效的流水线作业方式,使飞机以固有的节拍移动,操作人员那么在固定区域进行装配作业。
通过对现有生产资源的合理计划和整合,它能够有效地提高飞机总装装配效率、改善产品装配质量,并能降低工人劳动强度、改善装配现场操作环境,实现飞机低本钱、高质量和快速响应制造此刻已经有多家飞机制造企业开始利用这种先进的生产方式了。
以下通过对中国航空工业总公司成都飞机制造公司和中国航空工业总公司西安飞机制造公司的脉动生产进行举例介绍。
成飞变革飞机装配模式脉动生产线驶入快车道速度提升83% 故障率降85% 加班率减少97%中航工业成飞复材厂在飞机零部件装配中,通过潜心探讨,创建了一条精益、高效、快速,具有个性特点的生产模式——脉动生产线。
从1~3月份的运行结果看,生产速度提高了83%,员工综合效率提高了47%,产品故障率下降了85%,加班加点率减少了97%。
在近日召开的“成飞2021年治理年会”上,“脉动生产线”作为典型案例被推出并推行。
成飞复材厂作为国内首家飞机复材装配制造实体,在技术治理上积存了必然的体会,但传统的生产组织和工艺保障成了装配瓶颈,造成了效率低、质量不稳、员工身心疲惫的状况。
去年以来,成飞复材厂开始尝试创建脉动生产线,通过一年多试探实践取得了专门好的成效,专门是今年一季度以来,成飞复材厂在歼10飞机批生产中实现了四个方面的转变:一是由各部件分散的单元作业向集中按节拍流水作业转变。
将结构相似,装配工艺流程相同的翼面类部件装配集中放在一个加工单元,依照客户需求节拍时刻划分工艺分离面和相应工位,配制相应的工位器具和人员形成生产线,使产品在各工位间按节拍时刻持续流动,均衡生产,减少加班加点突击生产和资源的浪费。
飞机先进数字化装配关键技术及发展趋势
陕西省西安市710000 摘要:随着数字化技术的飞速发展,航空制造业也在不断探索数字化装配技术的应用,以提高生产效率、降低成本、提升产品质量和满足定制化需求。数字化装配技术已经成为航空制造业数字化转型的重要组成部分。本文主要分析飞机先进数字化装配关键技术及发展趋势。
关键词:飞机数字化装配;脉动生产线;智能航空装备 引言 在航空制造业中,数字化装配技术的发展已经取得了显著成果。通过数字化装配,制造商可以实现更精准的零部件匹配、更高效的生产流程、更快速的产品交付,从而提高了生产效率和产品质量。同时,数字化装配技术也为航空制造业带来了新的发展机遇和挑战。
1、飞机先进数字化装配的意义 提高生产效率。通过数字化装配技术,飞机制造企业可以实现零部件的虚拟设计、虚拟装配和数字化仿真,从而在实际生产前进行全面测试和验证,减少试错次数、优化工艺流程,最大限度地提高生产效率。数字化装配还可以利用智能化设备和机器人,在装配过程中替代人力完成繁重、重复性工作,减轻劳动强度,提升装配精度和速度。优化产品质量。数字化装配技术能够实现对每个零部件的精确匹配和装配,降低人为误差,提高产品组装精度和一致性,确保飞机结构的稳定性、可靠性和安全性。数字化装配还可以实现装配过程的实时监控和数据记录,及时发现问题并采取纠正措施,保证产品质量符合标准要求,为用户提供更加可靠的飞行器。降低生产成本。通过数字化装配技术,飞机制造企业可以减少人力、时间和资源的浪费,提高资源利用率,降低生产制造成本。同时,数字化装配还能帮助企业优化供应链管理,提高供应链效率,降低库存成本和物流成本,达到节约整体生产成本的目的。推动智能制造发展。飞机先进数字化装配作为智能制造的重要环节,能够推动整个飞机制造产业向智能化、自动化方向迈进。借助人工智能、大数据分析等先进技术,数字化装配实现智能化决策和智能化生产管理,促进飞机制造的现代化转型,提高企业竞争力和市场占有率。
飞机数字化装配技术分析摘要:为实现智能化飞机装配,行业技术人员应在飞机装配技术发展进程中融入先进数字化技术,以满足时代发展需求,保障飞机装配质量和效率。
本文先分析飞机数字化装配技术体系包括的技术内容,进而探究飞机数字化装配技术的具体应用。
相关行业人员应注重应用数字化装配技术,以强化我国飞机制造水平。
关键词:飞机;数字化;装配技术引言:我国技术水平的提升,为各行各业带来发展机遇。
航空制造业应注重创新生产技术,以实现产业突破。
在产品制造阶段,为在最大程度上保证零件质量,业内技术人员应在生产链运作中引用数字化技术,加大对产品装配环节的重视。
飞机作为关键交通工具,一旦发生安全事故,将会造成巨大损失。
所以,如何通过技术创新促使飞机装配水平提升,是当前航空制造业需要重点探究的课题。
1数字化装配技术体系1.1数字化装配工艺在科学技术高速发展的时代背景下,飞机数字化装配技术已在诸多工业领域广泛应用。
通过数字化装配技术体系的合理应用,可借助三维实体模型的集成对产品定义信息进行完整表达,并以实体模型作为制造依据,在实际装配工作中投入使用,以提高装配科学性。
数字化装配工艺设计在数字化装配技术体系中属于基本内容,其可归类于基于模型的MBD定位技术,这一技术在数字化定义规范的前提下,通过三维建模的方式定义产品,最终可完成三维工装模型和三维数字样机的打造[1]。
1.2装配定位、制孔、连接技术在数字化装配技术体系中,还包括装配定位技术、制孔技术和连接技术。
其中,装配定位技术在实际应用中可分为零件装配基准孔面和工装定位两方面,但在运用飞机数字化装配技术进行飞机装配时,为保证飞机定位的精准性,往往会应用段件、板件、组合件及许多其他的装配零件。
基于飞机数字化装配技术的柔性工装,可使传统装配工作中存储占地面积大、刚性工装刚性专用限制、结构开敞性差以及设计制造周期长等问题得到妥善处理,从而充分发挥其数字化、柔性化、模块化的应用优势。
当前飞机结构的装配大都应用机械化的连接方式,尤其在部分新型飞机数字化装配制孔技术中,主要通过对其结构形式、表面质量、配合性质等方面的调整,使其整体连接状态得到改善。
民用直升机脉动总装生产线规划研究喻家发(中国直升机设计研究所民机部,景德镇 333001)[摘要]飞机装配日趋向站位式、脉动化总装生产线方向发展。
装配分离面的选择对飞机脉动总装生产线建设至关重要。
通过分析直升机装配流程特点,探讨直升机结构分离面选择的利弊,研究直升机装配分离面对站位化总装生产线建设的影响,归纳了站位化总装生产线设计的基本原则和方法,为直升机总装生产线建设提供了思路。
关键词:直升机;装配分离面;站位化;脉动;总装生产线DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2020.14.024喻家发高级工程师,具有丰富的产品设计工作经历,长期从事直升机类产品制造管理,对轻型民用直升机、无人直升机的工艺技术、生产管理、研发成本控制具有较为深刻和体系化的认知。
飞机装配生产线研究现状装配生产线的共同特点是装配工序站位化、总装作业流水化。
飞机装配是飞机制造的重要环节,包括机司后续陆续建设了737/757/777/787等机型的脉动总装生产线并取得巨大成功,由此促进了脉动总装生产线技术在其他飞机制造企业的运用。
洛克希德ˑ马丁公司随后也建立了F–35型机脉动总装线,使F–35装配产能达1架/天的水平[1]。
随着国内飞机装配技术的发展,航空工业西飞于2010年建成了首条脉动总装生产线,航空工业洪都于2012年建成了L15飞机脉动总装生产线[1]。
国内最成功案例是,航空工业成飞公司通过“飞机多站位总装工艺流程构建[2]”项目(图1),打破飞机装配传统模式,按“单元化”思想重构飞机装配流程(将传统固定式机位的总装流程变革为站位式流程),实行站位装配标准化作业,真正实现了节拍化按日排产,使生产计划显性化、精确化,为实现站位式、脉动化生产模式打下了坚实的基础。
国内在理论研究领域也取得了不俗成绩。
有大量研究介绍了支撑飞机脉动总装生产线建设的柔性装体结构、部件装配调整和其他系统在机体内的安装。
对飞机批产而言,提高装配效率、降低生产成本是当前国内航空业研究的重要热门课题,飞机装配日趋向站位式总装流水线(脉动化)方向发展。
飞机装配自动制孔刀具技术浅谈摘要:随着航空产品的不断更新换代,飞机制造业面临着不断提高制造与装配效率、改善机体疲劳与安全性能的挑战。
为此,飞机装配自动制孔刀具技术应运而生,它结合了自动化、激光跟踪辅助测量、移动平台导轨和终端执行器等技术,构建了航空材料的高效、高精度柔性制孔系统。
这种技术不仅提高了制孔质量和效率,还改善了工人工作环境,是当今飞机装配制造业的发展趋势。
关键词:飞机装配;自动制孔;刀具技术飞机装配自动制孔刀具技术是一种高效、高精度的柔性制孔系统,它结合了自动化、激光跟踪辅助测量、移动平台导轨和终端执行器等技术。
这种技术能够极大地提高飞机的制造与装配效率,改善机体疲劳与安全性能,同时将工人从恶劣、危险的劳动环境中解放出来。
这也是当今飞机装配制造业的发展趋势。
制孔技术的关键是正确选择和使用专用的切削刀具,以获得理想的孔和减少粉尘污染。
1.自动制孔刀具技术的基本原理当自动制孔刀具系统进行加工时,首先需要通过传感器和机器视觉系统对工件进行识别和定位。
传感器可以检测工件的位置和姿态,而机器视觉系统则可以通过图像处理技术对工件进行精确的测量和识别。
这些信息将为接下来的加工提供重要的参考。
在确定工件的位置和姿态后,系统将根据预设的加工参数和刀具路径,通过机器人手臂调整刀具的位置和姿态。
在这个过程中,系统需要不断监测刀具的状态,包括刀具的磨损和切削力的变化等。
如果发现刀具的磨损超过允许范围,系统将自动更换刀具,以确保加工的顺利进行。
在调整刀具的位置和姿态后,系统将根据感知到的信息做出决策,进一步调整切削参数和刀具的位置。
这个过程是基于机器视觉系统和控制系统的智能决策,以确保加工质量和效率。
最后,系统将通过机器人手臂执行决策,完成加工过程。
在这个过程中,系统需要不断优化算法和控制策略,以提高感知的准确性和决策的智能性,进而提高加工质量和效率。
自动制孔刀具技术的工作原理是基于传感器和机器视觉系统的“感知-决策-执行”三个步骤。
脉动生产线最初是从福特公司的移动汽车生产线衍生而来,当飞机装配工作阶段完成时,生产线就脉动一次。
脉动装配线对生产要求计划性较强,斯奈克玛公司采用Clemessy水平脉动装配线使发动机装配周期缩短了30% 以上;同时,改善了工人的工作环境,减少操作者需要掌握的技能和劳动强度,提高了工作熟练度,进而提高了装配质量与工作效率,缩短了装配周期。
通过对装配过程拆解,对装配内容专业化分工和管理起到了促进作用。
随着客户对飞机数量需求越来越多,国内飞机订货量逐年增加,飞机制造厂商也在探索一种能够在现有条件不做大幅改动前提的方法,达到提高生产效率、改善产品质量、降低劳动强度以及缩短生产周期的目的。
本文从重构工艺流程、计算生产节拍和配套能源供应三个方面进行阐述。
1 总装生产分析21世纪初飞机总装,通常采用固定机位装配方式,如图1所示,即人、物、设备以及工装等围绕着飞机转。
整个总装过程基本上是依靠人工装配,所用的工装主要是工作梯,测量设备落后、效率低下。
目前,飞机总装配模式正由固定式生产模式向站位式生产模式转变。
图1 飞机总装固定式生产飞机系统是一个复杂的系统,为保证系统正确性及可靠性,在制造过程需要对飞机进行一系列性能测试。
国内飞机总装阶段现有测试工艺流程,是依据各个子系统性能测试需求和前期经验安排生产,全部采用串行测试;整个总装测试周期长、工人重复性劳动多,且效率较低,严重制约了航空工业发展进程。
以往飞机系统采用分布式布局,即系统之间相对独立,如系统之间需要信号交联,则增加通信线或者硬线;系统装机后,单个系统可以独立完成本系统试验。
随着飞机系统集成度提高,现代飞机均基于全机网络化平台,大量采用高速总线,系统高度集成。
由于飞机系统构架发生变化,传统的单个系统测试方法已经不能满足现代飞机测试需求,作为保障飞机系统安装集成、系统功能正确性的重要环节,飞机总装系统试验需以全过程覆盖方式,从部件级测试,逐步集成到系统测试以及全机综合联调。
浅谈飞机柔性装配技术【摘要】本文结合国内现阶段飞机生产装配情况,并与国外先进装配工艺进行比较,探讨了飞机数字化生产阶段采用柔性装配技术的优势与发展前景。
【关键词】数字化;柔性化装配;技术0 背景飞机装配是将大量零件按图纸进行定位与连接的过程,是飞机制造的重要环节之一,其工作量约占整个飞机制造劳动工作量的一半左右。
在传统的飞机装配过程中,需要用特定的工装型架来保证装配精度,由于飞机气动外形的差异,导致型架是唯一的。
伴随用户需求的不断变化与丰富,飞机装配生产线也将越来越“丰富”。
传统的“硬性”装配生产线在未来将受到挑战,这种“一对一”的装配模式,其配套专用型架的设计、生产和调试周期很长,且体积大、成本高、占地面积大,不利于产品的研制与快速布局生产。
随着近年来飞机设计行业内数字化、信息化的推进,越来越多的零件将抛开传统的基于模线样板的模拟量传递走向数字化信息传递之路。
而采用传统的型架进行人工装配的方式,自动化和柔性化水平低,已无法满足精确化制造装配的要求。
1 国内外研究现状飞机的数字化装配技术于20世纪90年代在欧美等航空制造业发达国家开始使用,柔性装配技术是近几年才逐渐在航空制造业开始研究和部分应用于生产。
国外飞机制造技术表明,采用柔性能够装配是缩短生产周期,降低生产成本的有效措施。
它能克服传统飞机制造业模线-样板法在模拟量协调体系下需要大量实物工装且应用单一,制造周期长,费用高,厂房利用率低等缺点,它通过与柔性工装、自动化制孔设备、数控钻铆或自动铆接等设备的集成可组成自动化,数字化的柔性装配系统,能明显缩短装配周期,提高和稳定装配质量。
据悉,在装配中使用了体现柔性工装特点的龙门钻削系统技术的X-35战机,其制造周期缩短了三分之二,工装由350件减少至19件,制造成本降低了一半。
其采用的激光定位,电磁驱动能实现精密制孔,不仅能降低钻孔出错率,而且大大降低了工具和工装。
目前,北航与沈飞合作,在国内研制出首个针对壁板类组件的柔性装配工艺装备—数控柔性多点装配型架。
飞机数字化装配技术的发展与应用随着科技的不断进步和飞机制造业的快速发展,飞机数字化装配技术在航空制造领域中扮演着越来越重要的角色。
数字化装配技术通过将传统的手工装配过程转变为数字化、智能化的方式,使得飞机制造过程更加高效、精准和安全。
本文将探讨飞机数字化装配技术的发展现状以及其在飞机制造领域的应用情况。
一、飞机数字化装配技术的发展历程飞机数字化装配技术的发展经历了多个阶段,从最初的CAD/CAM技术到如今的虚拟现实技术,每一个阶段的发展都极大地促进了飞机制造工艺的进步和效率提升。
1. CAD/CAM技术计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术是飞机数字化装配技术发展的最初阶段。
通过CAD软件,设计师可以将飞机的整体结构、零部件和装配工艺进行数字化设计,实现了设计部门和制造部门之间的无缝衔接。
而CAM技术则可以根据CAD设计的参数,实现数控机床的智能化加工,提高零部件的加工精度和效率。
2. 数字化装配技术数字化装配技术是在CAD/CAM技术的基础上发展而来的,它将CAD设计的数字模型和装配工艺与实际装配过程进行了深度融合。
通过数字化装配技术,制造工程师可以在计算机上模拟飞机的装配过程,发现和解决装配中可能存在的问题,提前预防装配差错,确保零部件的精准度和装配质量。
3. 虚拟现实技术随着虚拟现实技术的发展,飞机数字化装配技术又迈入了新的阶段。
利用虚拟现实技术,制造工程师可以在虚拟环境中进行飞机装配的实时模拟,不仅可以更真实地还原实际装配场景,还可以进行全方位的体验和调试。
这种虚拟装配技术大大提高了装配工程师的工作效率,减少了实际试装过程中的错误和浪费。
二、飞机数字化装配技术的应用领域飞机数字化装配技术的应用领域非常广泛,涵盖了飞机设计、制造、测试和维护等多个环节。
1. 飞机设计在飞机设计阶段,数字化装配技术可以帮助设计师实时模拟飞机的装配过程,发现和解决设计中可能存在的问题。
通过数字化装配技术,设计师可以更加直观地了解不同零部件之间的装配关系,优化零部件的结构和安装方式,提高整体飞机的装配效率和性能。
飞机大部件自动对接装配技术中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司 郭洪杰飞机研制不断向大型化、高可靠性、长寿命、隐身和轻量化、快速研制的方向发展,飞机部件结构中大量应用钛合金、复合材料等难加工材料和锯齿蒙皮对缝,对飞机各大部件的对接装配提出更高的要求,迫使国内飞机大部件对接技术由模拟量协调、固定专用工装手工调姿装配向数字量协调、柔性化工装自动调姿装配方向发展,研究和应用基于数字量协调的飞机大部件自动对接装配技术势在必行。
世界航空工业发展近百年来,各项技术取得了突飞猛进的发展,尤其在飞机装配与制造领域不断突破新的技术创新。
近十余年来,波音777、波音787、A340、A380为代表的大飞机集中反映了飞机先进装配技术的现状和发展趋势,在飞机总装阶段,由于柔性装配技术的发展,传统的固定对接平台/精加工台已逐渐被由数控千斤和北京航空航天大学的邹冀华[3]等。
飞机研制不断向大型化、高可靠性、长寿命、隐身和轻量化、快速研制的方向发展,飞机部件结构中大量应用钛合金、复合材料等难加工材料和锯齿蒙皮对缝,对飞机各大部件的对接装配提出更高的要求,迫使国内飞机大部件对接技术由模拟量协调、固定专用工装手工调姿装配向数字量协调、柔性化工装自动调姿装配方向发展,研究和应用基于数字量协调的飞机大部件自动对接装配技术势在必行。
数字化技术在飞机大部件对接中的应用现代飞机大部件自动对接装配郭洪杰中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司飞机装配专业技术专家,主要研究领域为虚拟装配仿真与无图制造技术、数字化柔性装配技术。
拥有国家专利3项,现场可视化装配技术研究成果获得国防科技进步奖二等奖。
Automated Joint Assembly Technology for Large Structure of Aircraft顶(或定位器)、跟踪定位系统(激光跟踪仪或iGPS 系统)、计算机控制系统等组成的柔性对接平台所取代。
使用自动化调姿工装,基于现场总线,构建多轴同步运动控制网络,实现多机械装置的协调运动,准确平稳地实现大部件姿态调整和对接。
飞机数字化装配技术的发展与应用【摘要】飞机数字化装配技术作为航空工业的重要技术手段,正逐步成为当前航空制造业的发展趋势。
本文首先介绍了飞机数字化装配技术的发展现状和意义,探讨了研究目的与意义。
接着详细阐述了飞机数字化装配技术的基本原理和关键技术,并探讨了其在航空工业中的应用及未来发展方向。
对飞机数字化装配技术的优势与挑战进行了分析。
结论部分指出飞机数字化装配技术将为航空工业带来技术革新和效率提升,具有广阔的应用前景。
未来研究方向和重点也在文章中进行了探讨。
飞机数字化装配技术的应用将为航空工业带来更加智能化、高效化的生产模式,为行业未来发展注入新的动力。
【关键词】飞机数字化装配技术、发展现状、意义、原理、关键技术、应用、未来发展方向、优势、挑战、技术革新、效率提升、应用前景、研究方向、重点。
1. 引言1.1 飞机数字化装配技术的发展现状飞机数字化装配技术是指利用数字化技术对飞机装配过程进行优化和改进的一种装配方式。
随着科技的不断进步和航空工业的不断发展,飞机数字化装配技术也在不断完善和发展。
目前,飞机数字化装配技术在航空工业中已经得到广泛应用,并取得了显著的成效。
在飞机制造领域,数字化装配技术已经成为了提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量的重要手段。
通过数字化技术,可以实现对飞机各个零部件的精确定位和组装,大大提高了装配的精准度和效率。
数字化技术还可以实现装配过程的可视化管理和监控,帮助生产人员及时发现和解决问题,确保装配的质量和安全。
1.2 飞机数字化装配技术的意义飞机数字化装配技术的意义在于提高飞机制造的精度和效率,降低生产成本,加快交付速度。
传统的飞机装配流程需要大量的人力和物力投入,而且容易受到人为因素的影响,造成误差和浪费。
而数字化装配技术通过数字化建模、虚拟装配和数字化仿真等手段,可以实现对飞机装配过程的完全控制和精细化管理,提高装配的准确性和一致性。
数字化装配技术也能够实现装配过程的可视化和追溯,方便对装配过程进行监控和管理。
飞机数字化装配技术的发展与应用1. 引言1.1 飞机数字化装配技术的发展与应用飞机数字化装配技术的发展与应用正是飞机制造行业迈向智能化、高效化的重要一步。
随着信息技术的不断发展和应用,数字化装配技术在飞机制造领域也得到了广泛应用和推广。
数字化装配技术的引入,使得传统的人工操作和机械装配逐渐被自动化、智能化的装配方式所取代。
在数字化装配技术的支持下,飞机制造过程变得更加精准、高效和可控,大大提高了飞机制造的质量和生产效率。
数字化装配技术的发展源于对传统装配方式的不断挑战和改进。
通过使用虚拟装配、数字化仿真、智能机器人等先进技术,飞机制造企业可以实现自动化装配、在线监控和实时调整,使装配过程更加精确和可靠。
数字化装配技术还可以实现装配过程的追溯和优化,为持续改进和提高生产效率提供有力支持。
在飞机制造中,数字化装配技术被广泛应用于飞机结构、舱门安装、电子系统集成等方面。
通过数字化模拟和虚拟装配,飞机制造商可以提前发现和解决装配过程中可能出现的问题,有效避免了后续的质量问题和延误。
数字化装配技术还可以实现零件的智能识别和定位,大大提高了装配的准确性和速度。
飞机数字化装配技术的发展为飞机制造带来了巨大的优势和机遇,但同时也面临着一些挑战和困难。
在未来,随着数字化装配技术的不断完善和普及,相信飞机制造行业将迎来更加辉煌的发展。
2. 正文2.1 数字化装配技术的起源和发展随着数字化装配技术的不断发展,飞机制造业也逐渐引入这一先进技术。
在飞机制造中,数字化装配技术可以实现对飞机结构、零部件和系统的数字化描述和模拟,为飞机设计、生产和维护提供了全新的手段。
通过数字化装配技术,可以实现飞机设计和生产的信息化、智能化,大大提高了飞机制造的精度和效率。
数字化装配技术的发展为飞机制造带来了巨大的优势,同时也面临着一些挑战。
随着技术的不断进步,未来数字化装配技术在飞机制造领域的应用将会更加广泛,为飞机制造带来更多的创新和发展。
飞机装配的数字化与智能化作者:张艳来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第41期【摘;;要】随着我国社会经济及科技水平的迅速发展,推动了各行各业的稳定前进,当前时代,对飞机制造业的需求量及质量要求也越来越高,该行业只有针对目前时代发展需求不断加强对新技术的有效应用,才能提升自身的竞争力,满足社会的多元化需求。
【关键词】飞机装配;数字化;智能化前言社会经济及科技水平的迅速发展,带动了飞机装配行业的稳定前进,为进一步满足社会的高质量需求,该行业就要加强对先进技术的有效应用来提升飞机装配工作的质量与水平,确保整个工作的安全性。
因此,文章下面将全面分析一下飞机数字装配关键技术的相关要素,并就其日后的发展应用前景进行简要分析,希望能够为日后该行业在此方面工作的改进有所借鉴参考。
1基于MBSE的装配能力总体设计MBSE是一种以模型为中心的系统工程层次设计方法,应用具有图形化的建模语言构建系统模型,在系统设计初期运行测试模型实现对系统功能逻辑的分析、测试和验证,以达到消除预期问题、减少项目成本以及降低项目风险的效果。
目前MBSE已经在波音、洛马、空客等航空企业中得到广泛应用,在飞机设计与制造过程中取得了良好的应用效果,大幅提高了工作效率,减少了设计与制造缺陷,缩短了周期和成本。
基于MBSE的飞机大部件智能装配能力建设主要分为系统总体需求分析、系统功能分析、系统架构设计、分系统设计、实施验证5个阶段。
1.1需求分析系统总体需求分析是指对用户要求进行收集、梳理,形成系统顶层需求并建立系统用例模型。
航空产品制造技术正朝着信息化、集成化、网络化和智能化的方向发展,对新一代飞机制造提出了高精度、低成本、短周期、多品种、高质量与高可靠性等全新技术需求。
结合企业发展现状,飞机大部件智能装配生产线的总体建设需求为:满足新一代飞机研制优质、高效、低成本的需求,实现大部件装配与数字化环境的深度融合,装配效率提升N1倍;工艺、生产、物流、设备全维度信息化融合,总体产能提升N2倍,装配质量问题下降N3(%)。
自动装配生产线毕业论文自动装配生产线的设计与优化摘要:随着工业化的不断发展和技术的不断革新,自动装配生产线逐渐成为工业生产中的重要组成部分。
本文基于自动装配生产线的设计与优化问题,通过对自动装配生产线的工作流程、装配过程等进行分析,提出了一套科学、高效的自动装配生产线设计方案,以此来提高企业的生产效率和降低生产成本。
一、引言自动装配生产线是通过机器设备和自动控制系统将零部件自动装配成成品的生产线。
相比于传统的手工装配,自动装配生产线具有操作简单、装配效率高、精度高等优点,因此被广泛应用于汽车、电子、机械等行业。
在当前全球竞争激烈的市场环境下,企业越来越重视自动装配生产线的设计与优化,以此来提高竞争力。
二、自动装配生产线的工作流程自动装配生产线的工作流程主要包括零部件供给、零部件检测、零部件传送、装配和成品检测五个主要环节。
其中,零部件供给是指将各种零部件送入生产线的过程,零部件检测是对零部件的质量进行检测和筛选,零部件传送是指将零部件从一个位置传送到另一个位置,装配则是将各个零部件组合在一起,成品检测是对成品的质量进行检测。
这些环节紧密配合,相互依赖,形成一个完整的自动装配生产线。
三、自动装配生产线的装配过程在自动装配生产线的装配过程中,根据装配的难度和复杂程度,可以将装配分为简单装配和复杂装配两种。
简单装配是指只需要少量操作和步骤就能完成的装配,比如螺丝的拧紧、配件的套入等;而复杂装配则是指需要多个操作和步骤才能完成的装配,比如发动机的组装、电子产品的组装等。
为了提高装配的效率和精度,可以采用多种自动化设备和技术,如机器人、传感器、视觉系统等。
机器人可以实现自动拧紧、自动套入等操作,传感器可用于零部件的检测和定位,视觉系统可用于零部件的识别和配对。
通过这些自动化设备和技术的应用,可以大大减少人工操作的工作量,提高装配的效率和精度,从而提高整个生产线的生产能力。
四、自动装配生产线的优化策略为了进一步提高自动装配生产线的效率和降低成本,可以采取以下优化策略:1. 工艺优化:通过对装配过程的优化和改进,减少无效操作和重复操作,简化装配过程,提高装配的效率和精度。
关于大型飞机数字化装配技术分析摘要:随着现代工业技术与制造业的不断发展,装配技术得到深入的研究。
从飞机工业的历程来看,飞机的装配技术经过了人工装配、半自动化的装配、机械装配、自动化装配,随着各国经济与技术的进步,数字化装配技术已经开始在多个国家的飞机制造领域得以应用,成为现代飞机制造技术的新焦点。
关键词:数字化;装配;制造;系统;应用1.引言随着社会的进步与发展,航空制造业的竞争形势不断严峻,市场上对于大型飞机的需求则是出现品种多、数量少的特点,一般要求在较短的交货周期内完成。
新的数字化装配技术可以一改传统的人工装配模式,极大地提高效率。
2.数字化装配技术概述目前对于数字化装配技术的定义还不完全,国内外对于其定义的研究还在进行当中。
从其技术发展历程来看,该项技术不仅可以达到快速研制,还能满足生产低成本的制造标准,往往将数字化在飞机设计制造的时候得以更为深层次的应用。
对于数字化装配方法而言,主要包含传统的数字化装配概念中的工装设计、制造及其装配的虚拟仿真,还包含柔性装配方法,更包含无型架装配方法这些自动化技术。
[1]对于飞机的数字化装配技术来说,一般包含数字化装配工艺技术以及数字化柔性装配工装技术,还包含光学检测以及反馈技术、数字化铆接技术与集成控制等多种先进技术的综合应用。
3.数字化装配技术国内外发展现状3.1国外研究现状在上世纪的八十年代,由于现代网络的兴起,加上计算机技术的不断发展,美国波音、洛克希德·马丁公司,还有欧洲的空客公司这些大型飞机公司都陆续地对飞机数字化装配技术进行使用。
国外一些发达国家数字化装配飞机技术的应用已经取得了成功,典型的产品包括波音777、A380与JSF等。
其中洛克希德·马丁公司在进行JSF战斗机研究制造之中,果断地将每架飞机的生产周期由之前的15个月缩短到了5个月,把工装数量从350个降低到19个,实现降低成本一半。
通过采用数字化装配技术后,对制孔的工具与工装大部分进行取消,利用较为先进的龙门钻削系统,充分利用了激光定位、电机驱动的精密制孔,提高了孔的质量,最终节省了九成以上的时间。
自动化装配生产线结构组成形式一、引言自动化装配生产线是指通过自动化设备和系统来完成产品的装配过程,以提高生产效率和产品质量。
本文将详细介绍自动化装配生产线的结构组成形式,包括生产线的布局、各个工作站的功能和设备的选择等方面。
二、生产线布局1. 直线式布局:生产线呈直线排列,适用于装配过程简单、产品流程直接的生产。
2. U型布局:生产线呈U形排列,适用于装配过程相对复杂、需要多个工作站之间频繁交互的生产。
3. S型布局:生产线呈S形排列,适用于装配过程既有直接流程又有交互流程的生产。
4. 混合布局:根据产品特点和生产需求,灵活组合直线式、U型和S型布局。
三、工作站功能1. 进料站:接收原材料并进行初步检查和分类。
2. 零部件加工站:对原材料进行加工,如切割、冲压、焊接等。
3. 组件装配站:将加工好的零部件组装成组件。
4. 组件检测站:对组装好的组件进行质量检测和功能测试。
5. 产品总装站:将各个组件进行总装,形成最终产品。
6. 产品检测站:对总装好的产品进行全面检测和测试。
7. 包装站:对产品进行包装和标识,准备出货。
四、设备选择1. 传送设备:包括传送带、输送线等,用于将产品从一个工作站传送到下一个工作站。
2. 机械臂:用于抓取、移动和放置零部件或组件。
3. 自动化机床:用于对原材料进行加工。
4. 检测设备:包括质量检测仪器、功能测试设备等,用于对产品进行检测和测试。
5. 机器人:用于自动化装配和操作,提高生产效率和准确性。
6. 控制系统:包括PLC控制器、传感器等,用于控制和监控生产线的运行。
五、生产线优化1. 进行生产线平衡,使各个工作站的工作量相对均衡,避免产能瓶颈。
2. 优化传送设备的布局和速度,减少物料搬运时间和等待时间。
3. 使用先进的自动化设备和技术,提高装配精度和生产效率。
4. 进行定期维护和保养,确保设备的正常运行和寿命。
5. 不断改进和优化生产线布局和工作站功能,以适应产品变化和市场需求。
浅谈飞机总装自动化装配生产线 李洋,桑龙 (海军装备部,陕西西安710089) 摘要: 阐述了某型飞机总装生产线通过对柔性制造技术、自动装配技术、数字化测量技术、精益制造及信息化等先进技术研究与应用,实现飞机的准确定位支撑、大部件自动化对接、整机数字化测量及平稳性移动, 从而提高飞机总装配技术水平,提高生产效率,缩短生产周期,降低生产成本。 关键词: 飞机;总装;自动化;柔性技术;数字化测量技术;移动技术 一飞机柔性支撑技术 飞机总装生产线,采用机身定位器、左右机翼定位,代替原有的千斤顶, 实现飞机的准确入位支撑 。 定位器由底座 、 纵横拖板 、 上拖板 、 支撑缸体 、 伸缩 柱 、 球头夹紧机构组成 。 采用伺服电机 、 蜗轮蜗杆减 速器 、 丝杠螺母传动, 实现伸缩柱的 X 、 Y 、 Z 这 3 个 方向移动; 采用封闭式光栅尺, 在每个方向上采用全 闭环控制可以实现 X 、 Y 、 Z 这 3 个方向联动控制, 提高系统的控制精度 。 为了避免在姿态调整时的意 外情况使得机身受力过大而损坏,采用压力传感器 通过力的反馈, 来控制定位器的进给, 在控制上提高 了系统工作的安全性; X 、 Y 、 Z 这 3 个方向分别设 计了限位开关和机械限位,在结构上提高工作的安 全性; 滚珠丝杠采取防护罩进行防护 。 飞机总装生产线支撑定位器,采用先进的数字 化传感器技术, 实现了飞机的自适应 、 无应力入位; 三坐标数控定位器准确支撑 。 改变了原有的千斤顶 靠人工推入, 目测方式入位的飞机支撑方式, 在减轻 工人劳动强度的同时,保证了飞机支撑无应力自动 化支撑 。 4 大部件自动对接技术 飞机大部件对接, 是整机装配的开始, 其装配品 质和效率直接影响后续的装配进程,总装生产线通 过工艺集成管理系统 、 激光测量系统和控制系统, 协 调驱动三坐标数控定位器,实现机身前段与机身中 段姿态调整和对接 。 飞机总装生产线机身前段与机身中段对接, 分 为支撑调平 、 测量调姿 、 自动对合共 3 个阶段, 支撑 调平阶段采用 3 个固定支撑定位器,对机身进行支 撑, 利用激光跟踪仪测量机身上的水平测量点, 将测 量数据传送给站位工艺控制系统 、 调姿控制系统, 完 成对机身位姿态的评价 、 仿真分析及调姿路径规划, 根据刚体不变性原理, 评价调姿路径的合理性, 发布 命令由控制系统执行调姿指令, 进行机身中段调平 。 测量调姿阶段,利用激光跟踪仪测量机身对合 面上选定的对合孔位置信息,并以此作为机身前段 调姿对合的依据, 由两组定位器 、 组合平台加柔性托 架实现对机身前段的支撑,激光跟踪仪测量机身前 段上 (与机身中段上被测量对合孔存在配合关系 ) 选 定的对合孔,并将测量数据传送给站位工艺控制系 统, 站位工艺控制软件根据对合孔的配合对应关系, 计算机身前段的当前位姿和目标位姿,并将其传递 至调姿控制系统 。 调姿控制系统通过仿真分析及调姿路径规划, 发布命令由控制系统执行调姿指令,完成机身前段 姿态调整 。 自动对合 3 个阶段由同步移动支撑机身 前段的两组定位器, 使其到达指定位置 (与距离机身 前段之间的相互距离可以设定 ) , 完成机身前段与机 身中段的自动化对合,也可人工手轮驱动定位器同 步移动 (运动分辨率为 0.05 mm ) , 进行机身前段与机 身中段的手工对合 。 飞机大部件自动对接,通过激光跟踪仪测量定 位, 数控定位器支撑组合工作平台进行调姿对合, 完 成机身前段与机身中段的自动化对合 。 彻底改变了 原有吊装对接时, 飞机姿态不稳定, 推入定位靠人工 目测不准, 对合过程中存在应力装配的缺陷, 大大提 高了飞机的装配品质, 降低了装配过程中的风险 。 5 数字化测量技术 飞机测量系统工作有: 全机水平测量 、 惯导水平 测量 、 航炮校靶 、 平显校靶 、 雷达校靶 。 5.1 原有测量方法的弊端 原有的测量是利用水平仪 、 测量尺 、 靶板和校靶 装置进行的, 是在飞机水平的基础上, X- Y 轴向 (即 水平姿态 ) 采用水平仪测量, 并将各产品调节到水平 状态; Z 轴向采用了吊线加水平仪,对各自系统的靶 板进行摆放 (靶板放置在飞机前方 25 m ) ; 然后, 各个 产品再分别对准各自的靶板进行调校 。 整个测量方法和测量过程, 存在着一定的弊端 。 ( 1 )在操作上造成了重复工作 。 例如, 各专业进 行校靶测量时, 采用了分别摆放靶板, 同样程序雷达 校靶 、 平显校靶 、 航炮校靶需做出重复的工作; ( 2 )各专业根据各自的测量要求, 制造了各自不 同形状 、 不同要求的靶板, 靶板多且不通用; ( 3 )靶板摆放远, 占用厂房有效空间; ( 4 )人 工 测 量 存 在 一 定 的 人 为 误 差 , 测 量 不 精确 。 5.2 激光测量技术的优势 飞机总装生产线采用激光测量技术,利用激光 跟踪仪 ( Laser Tracker ) 、 手持测量装置 ( T- Probe ) , 通 过计算机控制, 实现飞机水平测量和校靶测量, 包括 全机水平测量 、 起落架参数测量 、 平显校靶 、 航炮校 靶 、 雷达校靶和惯导校准 。 其优势为: 133 Equipment Manufactring Technology No.10 , 2011 Brief Discussion on Aircraft Final Assembly Automatic Assembly Line LI Yang , SANG Long ( Naval Equipment Department , Xi ’ an 710089,China ) Abstract: This article describes the advanced technology research and application of flexibility manufacture technology, automatic assembly technology, digital measuring technology, leaning manufacture and informationalization etc. in final assembly line for certain type of airplane; the accurate positioning support, large part automatic butt, whole aircraft digital measurement and stable movement of the aircraft is