针对大型飞机的研制工作标志着我国已经具有较强的自主创新能力，虽然与发达国家相比，在飞机制造方面还存在技术上的差距，但与我国前期的飞机制造技术相比已经有了很大的进展。数字化技术以及智能化技术的快速发展为我国的飞机研制工作提供了更好的技术支持，此外多种先进技术的融入也有效推动了数字化智能装配技术水平的提升，这也意味着大型飞机制造已经实现了智能化发展。为了更好的发挥数字化智能装配技术的应用效果，文中针对当前几种常见的数字化智能装配技术进行分别研究。
大型飞机研制中的数字化智能装配技术
◎马继声
大型飞机被定义为座位超过150，且总重量超出100t的客机或者军民用机。在2015年举行的首次大型飞机下线仪式充分说明了我国已经具备自主研发和制造大型飞机的能力。与小型飞机相比，大型飞机的结构部件更加多样，且构造复杂，在进行装配时要求具备更高的精度，确保装配质量合理的情况下，方能保障飞机的结构安全和飞行性能。在大型飞机的装配工作中，要想达成快速、精准装配的目的，就必须借助数字化智能装配技术对装配过程进行合理控制，从而提升装配的效率与质量，保障大型飞机的生产效率。
一、虚拟现实仿真优化技术的应用
该技术的应用主要是通过建模的方式，对大型飞机制造的过程中进行模型演练，在虚拟环境中的装配流程是对现实装配作业的真实反馈，此种仿真优化方式，可以通过不断调整技术方法和工艺流程，找出最佳的装配流程，即通过虚拟仿真装配确定装配方案的过程就是虚拟现实仿真优化技术应用的全过程。在借助该项技术进行方案确定时，首先要保障各类模型参数与真实的模型参数呈现出相同的比例关系，也要求模型之间的关系同真实模块装配关系相适应，在保障参数合理与装配路径合理的情况下，才能保障飞机装配的效率与质量，这也是虚拟仿真技术的重要作用。
1.大型飞机制造中应用虚拟现实仿真技术的重要作用.
（1）提升装配方案设计的合理性。借助虚拟仿真技术，可将飞机装配的相关构件转变为三维可视模型，技术人员可根据装配需求，模拟装配工艺，通过对比多个工艺手段来确定最佳的装配方法，同时系统内部还可实现对装配效果的仿真验证。在此基础上，技术人员可在模型中对装配工艺进行调整，实现对飞机装配过程的有效优化，即可提升装配的效率，还可提升装配质量，对于促进我国的飞机生产水平具有积极意义。
（2）降低零件装配误差。大型飞机的零部件较多，对每个零部件的精度都提出了较高的要求，在进行飞机装配的过程中，需保障每个零部件的契合度，才能保证飞机的装配质量，一旦某个零件出现尺寸偏差都可能对飞机的运行安全造成较大影响。基于此，就可应用虚拟技术进行仿真建模，对每个零件的尺寸和各个部件之间的构造关系进行详细分析，这种设计方法可有效弥补二维图纸设计中的不足，有效降低零件装配的误差问题。
2.虚拟装配技术的主要内容。
为了确保飞机装配工作的自动化发展，应积极采用机器人技术、自动化装备以及自动化技术，借助多种先进技术的有效融合来代替人工装配方式，这不仅能提升装配的质量与效率，还可节约大量的人工成本，对于促进飞机制造行业的发展具有积极意义。分析钻铆技术来说，借助机器人来代替人工钻铆方式，可以借助机器人的灵活性快速调整钻铆位置，有效改善了人工钻铆作业的局限性，保障钻铆环节的快速完成。
（2）人机工程仿真。应用达索系统数字制造解决方案DELMIA系统中的“人机工程”子系统可对装配过程进行可达性检测、可见性检测、作业空间和合理舒适性检测。主要考察零部件是否处于可装配操作的范围之内，且装配作业是否符合人体的需要。
（3）碰撞、干涉检查和分析。干涉检测方式包括动态干涉检测和静态干涉检测。除了装配路径干涉检验，碰撞、干涉检查还包括零部件问干涉和间隙体积计算等，通过对装配仿真过程的视觉观察，可以发现零部件明显的工艺结构问题，而通过对DELMIA系统所提供的分析工具的应用，则可对间隙不合乎工艺等问题进行进一步的定量化计算和详细分析。
该技术的应用可以实现对相关装配任务的自动化控制，在实际装配操作时，只需要在系统中输入相关的装配指令，便可自主分析装配作业环境以及相关的装配知识，以规范的流程开展装配工作。在大型飞机的研制工作中，智能装配工艺装备技术已经成为重点研究内容，同时也是促进飞机装配工艺向智能化和自动化发展的重要技术内容。
二、专用智能装配工艺装备
设计的数据采集系统结合了RS-485总线的连接,改善了数据采集的数据传输速率,增加了所挂的节点数,使数据采集的通道增多,实时采集的范围扩大,选用模数转换芯片ADS1258使数据采集的精度提高,结合匹配的传感器可以实现对大面积的环境参数的实时采集。经实验证明,该系统工作稳定,具有很高的应用价值。
国内对于大飞机智能装配工具的研究与开发进展迅速，中航工业北京制造工程研究所、西北工业大学、北京航空航天大学、浙江大学等高校与科研单位均开展了卓有成效的研究工作。针对构建的硬件平台完成了包括集成管理系统、测量系统和控制系统在内的软件开发与集成，并对系统的性能进行了测试。试验系统涉及的若干关键技术已成功应用于多项国家重点型号工程，大幅提高了飞机装配的质量和效率。
（1）装配路径和装配顺序仿真。装配路径是零部件在装配中的运动轨迹，装配顺序用于描述产品装配过程，它是由产品中零件的功能和结构特征及其它们之间的几何关系决定的。在虚拟装配仿真环境中动态直观地对其装配路径和装配顺序进行仿真，可通过直接观看，实时发现装配过程中明显的空间干涉和碰撞情况，及时调整路径和顺序，达到保护零部件和提高装配效率的目的。
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三、飞机智能生产线的建设
国际与国内市场对于大型飞机的需求量不断增加，传统的固定站位式生产方式易导致生产面积大、装配人员活动距离大、产品周转慢以及总装周期长等问题。为适应现代飞机的制造要求，提高飞机的生产率和质量，国外飞机制造商对飞机装配生产线作了重大研究，脉动生产线或移动生产线等智能总装技术应运而生，已经在国外飞机的总装生产中得到应用，成为提高大飞机生产效率的重要发展趋势。
尽管生物质能烤房设备烘烤烟叶燃烧的都是生物质。但由于不同设备对温湿度控制的响应速度和协同运行效率不同，可直接影响整个烤房供热设备的综合热效率，进而影响烟叶烘烤成本及推广价值。从表2可知，单烤燃料消耗，常规燃煤烤房(CK)为727 kg，不同生物质能烤房为848～906 kg，生物质燃烧机烘烤烟叶消耗燃料比燃煤高，其主要原因是生物质颗粒的燃值低于煤炭的燃值。综合热效率，生物质燃烧机热效率比燃煤烤房高13%～15%。不同类型的生物质烤房的热效率各有差异，其中，T3最高，达51.9%；T2其次，为50.8%；T4最低，仅48.3%，但仍高于CK。
脉动装配线是建立在如精益思想和方法、柔性制造理论、大规模定制生产理论、数字制造、自动化和智能制造等现代先进制造理论和管理思想基础上的新型装配技术。具体有以下几个特点：飞机在装配过程中不是固定在一个地方，而是移动的；飞机按照次序分别经过各个装配小组；在规定的时间内，装配小组完成规定的装配任务；必要的装配工艺装备也与飞机同步移动；据客户的需求，飞机的移动速度可以进行调整；根据飞机的移动速度可以计算得出飞机完成装配的时间节点。
（作者单位：珠海通用航空研发制造基地）
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