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摘要：随着智能化技术的不断发展，优化生产线布局设计是实现数字化生产的首要任务。仿真技术是是优化数字化生产线的重要工具。本文以仿真技术在飞机数字化装配生产线布局中的应用为例，首先阐述仿真技术的概念及应用价值，然后阐述仿真技术在数字化生产线布局中的具体应用。
关键词：数字化生产；布局技术；仿真技术
引言
生产线布局就是在有限的生产车间内将生产设备等合理摆放，以此达到某种最优的指标活动，实践证明仿真技术，有效地解决了生产工厂、车间以及产线从产品设计到生产制造的转移过程，实现了产品的自动化生产。因此本文结合多年的工作实践，阐述仿真技术在飞机装配数字化生产线布局中的具体应用。
一、仿真技术的概念及应用价值
1、仿真技术的概念
仿真技术是应用仿真硬件和仿真软件通过仿真实验，借助某些数值计算和问题求解，反映系统行为或过程的仿真模型技术。50年代和60年代仿真主要应用于航空、航天、电力、化工以及其他工业过程控制等工程技术领域。
2.仿真技术的应用价值
结合工作实践，主要从仿真技术在飞机装配数字化生产线布局中的应用价值阐述。随着我国飞机制造技术的不断发展，我国飞机的体积越来越大，结构越来越复杂，因此飞机的装配复杂度越来越高，对装配操作人员的要求也越来越严格，飞机数字化装配生产线布局设计是一个高投资、高风险过程，国内外案例表明飞机数字化装配系统的准确性相对比较低，分析原因主要是由于初期布局设计不合理或者失误造成的。仿真技术的应用则可以有效解决该问题，例如仿真技术可对生产线不同的布局方案进行参数化仿真表达，在虚拟的空间内对生产线布局从多角度进行真实感还原，找出系统方案可能存在的问题，通过修改和调整参数、运行并进行比较，可寻求较优的规划方案。因此研究飞机数字化装配生产线三维虚拟仿真技术，成为当前飞机数字化制造一种行之有效的实验方法。
二、仿真技术在飞机装配生产线布局中的具体应用
以某型飞机机翼对接数字化装配生产线仿真布局为例：
1.仿真软件的选择
由于仿真技术软件的种类比较多，如软件ProE，CATIA，DALMIA等，但是这些软件在可视化效果上缺乏足够的灵活性，而Maya软件则在建模过程中表现出足够的灵活操作性，是目前飞机装配生产线仿真布局所采取的主要软件。
2.对产品及设备模型分析与建模
某型飞机机翼装配采用脉动流水线型的装配工艺过程，这就需要对装配线的布局、装配工艺过程所需的设备和模型内部结构有一个初步的计划，根据布局上所用设备及产品，对比现有图片和产品模型对整体形态初步理解。结合实际产品图片样式，对布局所用设备具体分析、优化与参考。Maya软件建模通常都选用Polygon，即多边形，层级来建立模型。对于多边形快速建模优势有很多，主要有点线面可以自由转换，边缘线可根据不同的模型需求随时添加和删除，对于倒角和圆角过渡的地方可直接光滑显示。对于机械手这种整体以圆柱形和矩形来表达模型构建与修改也是较方便。
飞机数字化装配生产线的设备、工装等布局三维模型的构建都需要参数化，在生产线布局上所用设备、工装等三维数字建模时，通过大量的收集相关实景采样图像和矢量图片，运用形态学原理对生产线布局所用模型外形尺寸进行形态分析，推测和模拟。对飞机装配生产线上现有CATIA参数化的三维模型可以直接转换格式导入到Maya软件中进行虚拟仿真动态效果的制作。
图1：模型制作流程图
2.对设备模型进行优化。通过仿真工具构建的数字模型都可以得到飞机机翼对接数字化装配生产线上所用的三维数字模型的原型，考虑到仿真模型的精确性，需要提取细化的部分重新构建更加具体的模型，进而达到与实际效果相符的目的。有效部分提取，特殊细节重新比对制作，最终完成模型。Maya建模检验与校正之后，对模型最后的材质进行赋予部分进行绘制，用UV分割命令贴图及最后渲染完成。利用UV编辑器对模型的各部位贴图时，通常将分好UV点的贴图以图片PNG，TIFF或JPG的形式导出，在图片处理软件当中进行细化贴图绘制。清晰明确的表达数字化生产线布局所使用设备外观及部分内部结构的构成。
三、结束语
总之，基于我国制造2025战略的实施以及智能化技术的发展，实现生产技术的一体化成为我国制造业发展的主要趋势。实践证明在数字化生产线中依托仿真技术进行布局优化有助于提高飞机数字化装配的生产效率，增强其生产技术的自动化程度，降低飞机装配生产失误问题。
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参考文献
[1]王巍，俞鸿均，安宏喜，谷天慧，飞机数字化装配生产线布局仿真技术研究[J].制造业自动化，2015（05）
[2]李候，某企业数控磨床装配车间的布局规划研究[D].湖南大学2017
[3]丁鹏飞等,面向航天制造企业的数字化工厂建设方案探讨[J].航空制造技术,2014(14)
[4]孙维琦.生产运作与管理[M].北京:机械工业出版社.2004年7月
新建建筑物防雷设计存在的问题
王国柱
武汉市长兴安装工程有限公司 湖北武汉 430023
摘要：我国近几年来建筑事业突飞猛进，各种高层建筑层出不穷，而随着建筑事业的不断发展，也暴露出了其他伴随行业的问题。首先出于安全问题考虑，防雷设计中就存在诸多问题，比如设计所依据的理论，设计之中存在的问题等，这些问题已经阻碍了建筑事业的发展。除此之外的问题还有防雷设计中的方法、内容等问题。如果这些问题都能解决，新型建筑的安全保护就会有所提高，防雷产业也会有更好的发展。
关键词：近年建筑；防雷问题；解决
根据我国法律法规规定，想要构造建筑的相关单位在申请建造时，必须要申请防雷装置设计的审核。很多单位都没有重视这些问题，作为电施的设计项目，放任其发展，从而造成了现在的情况，防雷设计总有漏洞。此篇文章仅对观察的一些常见现状，提出问题做出总结。
一、设计理论问题
1.1设计依据落后
虽然我国在天气上投入很多力量，但是防雷行业在国际上处于落后水平。加上电气设计人员对防雷知识的了解度不够，防雷专业偏门，行业招收的新鲜血液不多。所以造成在此专业上技术有些落后。如今，防雷设计规范应该依据GB50057-2010建筑物防雷设计规范，而现在仍有很多设计方案依据早在2011年就已经废除的GB50057-94建筑物防雷设计规范，由此可以看出理论依据的落后。
随着时代的发展，技术水平也在不断提高。相应的，就应该有更新的理论标准作为依据。在理论与技术的不断更新下才能适应时代的发展，使生产水平不断提高。所以防雷设计就应该采用最新的标准理论来适应建筑的发展。
1.2设计依据不足
据笔者观察，现如今我国的防雷设计很多都依据单一的规范。从而设计出来的防雷设备并不能保证建筑物的安全以及经济性。笔者认为防雷设计应依据多方面的规范，从而有针对的解决问题。
二、设计中存在的问题和不足
2.1防雷系统不完全
经过笔者的考察与研究，可将防雷工程系统分为外部防雷和内部防雷。所以研究人员在进行设计时，应该针对防雷工程的系统性进行完善。关于建筑防雷设计方面。吸取往日的经验。首先应该认真的调查目标建筑的周边环境并构建数据模型。其包括地理情况，地质情况以及以往发生过的灾害性天气。甚至考虑地下有无保护性建筑等等的基础上，这是大部分防雷建筑所没有考虑到的。众所周知建筑应针对不同的种类、功能进行分类。虽然在国内此设施已经实行，但仍处于不健全状态。
2.2内部防雷设计不全面
经多方面观察发现，国内防雷措施有很大缺陷，在内部防雷上只是简单设计，缺少专业设计。对此，笔者做出以下总结。
2.2.1电源系统的防雷设施不完善
在现代化城市中，屋内电源系统保护措施必不可少。经笔者观察，大多数房间内电源系统的防雷设计主要是安装电涌保护器（SPD），这虽然能起到一些保护作用但并不保险。而相对好一点的方案，还安装了多级电涌防护。但是这两种方案都没有考虑电源入户前应采取的防雷措施。所以电源系统的防雷方案很不完善。
2.2.2弱电系统的防雷措施不完善
近年来，弱电设备普遍化，对人们的生活也越来越重要。而应对自然恶劣天气的能力不足。传输、通信等弱电设备遭雷击的现象越来越多。所以弱电系统的防雷措施需要强化。近几年来人们对这方面的问题也有了些认识。但是仍有许多不足。弱电设备防雷方案还很欠缺，应强化弱电设备的抗冲击、抗干扰能力。
2.2.3内部防雷设计的一般要求
依据国家规定，内部防雷设计有很多要求。前面已经说了弱电系统防雷措施的不完善和电源系统防雷措施的不完善。这些都没有按照防雷设计的要求去做。而内部防雷设计方案应明确防雷保护的空间范围、配电制式等，应把需要保护的主要设备重点标出。这样才能使关键设备防雷措施到位。再根据设备本身的特性，本身的组成，还有雷电保护区的划分要求，提出合理的方案。比如电磁屏蔽，综合布线等方案，方案越全面就越能保护设备。还有前面电源系统已经提到了SPD，他们存在的主要问题是没有合理的安装SPD，这种设备的安装需要一定的专业技术，需要有详细的图纸以及安装位置，并且需要专业的人员操作。
2.3有些防雷设计太低
现如今，大大小小的建筑层出不穷。在有些防雷设计中，就照顾不周。防雷设计安装的太低。防雷建筑最重要的就是安全，其次考虑问题才应该是经济技术的问题，安全设备不应该只管节省成本，而使本应该安全的地方不够安全。在不同的规范发生冲突的时候应考虑全面。在笔者看到的一些小高层建筑中，接闪带安装高度都太低。个人认为这是不应该的。大量数据证明。明装接闪带并不能让女儿墙不被雷电破坏，还有一方面原因，当女儿墙被雷电破坏的时候，碎片有可能对地面上的行人造成伤害。接闪带的保护范围有一定原则，要按照网格尺寸来衡量。笔者认为可以根据女儿墙的具体宽度来算出相应接闪带的安装高度，最低不应该低于160mm。此外还应在屋角处增加接闪杆等保护措施。
2.4防雷方案内容不严谨
据笔者发现，如今很多专业人员，在设计防雷方案时，为了追求业务效率，总是投机取巧，采用模板化设计，只是简单的套用。这种制作方法虽然很快，但是带来的问题也很明显，往往很容易出错。而且还发现，有些方案里设计说明的内容与后面实施内容不一样。比如说，方案设计里说用接闪带作为接闪器，而后面实施的时候却用接闪小针代替了接闪器。像这样的问题还有很多，再此不一一列举。想要解决这些问题，就一定要对专业设计人员加强管理，监督他们的制作，指导他们不能因为追求效率而放弃质量，要用高标准，严要求提醒自己，不能拿生命开玩笑。除此之外，还应该完善设计制度，形成对所有设计人员的约束，防止方案内容的不严谨。
三、结束语
防雷设计已成为现代生活必不可少的方面，随着建筑用处越来越大，使得防雷措施显得尤为重要。但经常能接收到雷击自然灾害对人们造成的损失，说明在此领域，我国技术有待完善。笔者认为目前比较有效的办法，是应该完善设计理论，让设计人员有所依据。还应该加强设计人员的防雷意识和防雷水准，尽可能达到一流水平。
参考文献
[1]王民忠.新建建筑物防雷装置设计技术评价[J].住宅与房地产，2016(09)
[2]张永.新建建筑物防雷工程检测及其问题分析[J].城市建设理论研究(电子版)，2017(19)
论文作者:王纯东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/16
标签：防雷论文; 仿真技术论文; 布局论文; 生产线论文; 模型论文; 飞机论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;