我国的科学技术水平发展至今已经经历了多个发展阶段,在技术水平上的进展是有目共睹的,各类技术在生产领域中的作用也较为突出。在直升机制造中,融入了多种先进技术,在计算机技术的支持下,实现了数字化装配的目标,为直升机的制造效率和质量带来了积极的作用。为了使智能数字化装配技术的应用更加广泛,能够实现可视化和文件编制迅速的目标,我们在实际应用中,需要依据直升机装配的具体需求,设计相对完善的智能数字化装配系统。文中就从体系构建和设计流程入手,对该项装配工艺的优化展开研究。
直升机智能数字化装配工艺设计
◎马跃
一、智能数字化装配工艺设计体系的构建
1.设计目标的确认。
在原有的装配系统中,通过应用数字技术和智能技术对装配工艺进行改良,使其实现智能化装配,并且保障装配作业的精确度与质量。在本次研究中,我们以提升装配系统的数字化、智能化、规范化和装配质量为目标,并且围绕这些目标开展设计活动。总结来说,在进行装配工艺体系构建与开发时,需要从实现以下几点设计目标入手:
(1)保证设计系统的实用性。在进行系统界面设计时,应更加简洁,为大部分作业人员提供操作便利,对于各个操作系统应细致划分,且对各个操作命令进行明确规范,让操作人员能够一目了然的了解相应的操作指令。同时,在保障系统功能全面性的基础上,应尽量简化操作命令,这对提升装配效率具有积极意义。
有乱君,无乱国;有治人,无治法。羿之法非亡也,而羿不世中;禹之法犹存,而夏不世王。故法不能独立,类不能自行;得其人则存,失其人则亡。法者,治之端也;君子者,法之原也。故有君子则法虽省,足以徧矣;无君子则法虽具,失先后之施,不能应事之变,足以乱矣。不知法之义而正法之数者,虽博,临事必乱。故明主急得其人,而闇主急得其势。(《君道》)
有一件东西侵占了瓜子的空间,就是人手一个甚至几个的手机,以及平板电脑。火车上大家面前经常都有一块亮晶晶的屏幕,打游戏也好,刷社交媒体也好,都没有多少空来嗑瓜子,边吃边刷,手机弄脏了也很麻烦。
(4)保证技术内容的先进性。系统广泛采用数据库、人工智能等先进的技术对企业装配工艺知识进行获取、表示、组织、存储与管理。综合运用交互式、检索式等设计方法,实现装配工艺的快速设计、工艺文件的智能编制与输出。使系统在装配工艺设计、数据管理与优化等方面都具有很好的先进性。
(1)用户根据PDM系统及MBOM内容和产品初始已知信息初步形成待求解问题框架结构;
(2)保证系统的通用性以及开放性。系统的通用性需要通过合理的接口选择来实现,在系统应用的过程中,需要确保其能够通过接口的连接来实现与其他系统信息的有效交换。装配系统在进行装配动作时,需要有产品设计的基本信息和参数作为支持,这样才能保证装配的整体质量。这就要求数字化装配系统能够与CAD系统进行有效连接,实现对产品信息和相关参数的及时获取,从而保障装配作业的精准性。在确保与其他系统数据交换的基础上,便实现了该系统的开放性,使各类数据、知识和工艺资源得到有效传递。
(5)根据匹配算法,将待求解问题框架中的其他特征与结构特征匹配后的知识集中每个知识的对应特征进行匹配,然后按相似性度量方法求出知识的总相似度,并且与系统预设条件进行比较,从而形成其他装配特征匹配后的知识集,如果为空,则转到第7步,否则执行下一步;
2.智能数字化装配工艺设计的要点。
(2)根据待求解问题框架中的分类特征索引对装配知识库进行查询,形成与待求解问题相关的分类索引后的知识集,如果为空,则转到第7步,否则执行下一步;
(3)保证系统运行的安全性。系统需要建立用户管理模块,对不同身份的用户设置不同的权限,还需要给每个用户设置一个账户和密码,这样用户在登录时必须输入账户和密码,不同身份的用户具有不同的系统操作权限,系统操作权限的设置使得具有不同职能的工作人员只能进行各自的相关操作,分工明确,不容易因操作失误而造成损失,从而确保该集成系统的安全。
首先选择装配对象并输入相应查询,这是进行实例检索与匹配的条件;依据用户输入的查询与装配对象选择可以从装配知识库中匹配得到与输入查询相似的知识条目;通过知识的重用,生成一个装配指令文件;如果该装配指令文件满足要求,则就是一个可用的装配指令文件,可以直接输出给用户,并存入装配知识库,推理完成;如果该解不完全满足工艺设计要求,则需要进行人工的修改,当满足要求时输出给用户,并存入装配知识库。
月有盈亏,花有开落,世事没有极致的完美,生活总有或多或少的不尽人意。缺陷并不可怕,关键是要学会跳出缺陷的框框、缺陷的桎梏,去追求,去创造。只有这样,缺陷才会演变成生命的奇迹,散发出无与伦比的美丽。每个人的生命轨迹都是最本真的存在,而且独一无二。许多先天缺陷的身躯,往往在付出努力之后,可以抵达许多智力健全的人终其一生也难以企及的高度。
(4)根据需要进一步收集数据补充事实,主要包括准确度特征、定位特征、设计特征、材料特征等,此操作需要通过人机交互的方式实现
综上所述,我们可以看出,在四个阶段里导致用药错误的原因中,人员因素占了主导作用,因此,本文在做原因分析与防范措施分析时,以人员因素为主要分析对象,从四个阶段中医师、药师、护士和患者的角度进行分析。详见图4。
(3)根据待求解问题框架中的结构特征对分类索引后的知识集进行装配结构特征匹配,获得结构特征相似度,将结构匹配相似度满足预先设定条件的知识归入结构特征匹配后的知识集,如果为空,则转到第7步,否则执行下一步;
由图2可知,5M预评价法明显优于一般评估法,尤其是在风险控制措施精准度上(5M预评价法针对设计、施工、调试、试运营、运营和维保各阶段制定出26条风险控制措施,而一般评估法仅针对运营和维护阶段提出6条措施)。因此,5M预评价法对于提高安全相关系统的安全管理水平具有较大意义。
(6)将满足条件的所有知识按相似度从高到低在列表中输出作为候选,从候选解方案列表中选取一个解,系统自动将该解中所涉及到的零部件名称与编号进行修改,形成最优解,推理结束。
(7)不能得到与待求解问题相匹配的知识,推理失败。需要知识工程师对其进行装配工艺设计以获得解方案,并将其存入知识库中形成新的知识。
二、系统装配准确度的具体要求
准确度是指产品的实际尺寸与图纸上规定的名义尺寸相符合的程度(对于一般机械产品,类似的概念被称为公差);对于直升机产品又可分为:制造准确度和协调准确度。前者与准确度的定义基本相同,后者指两个相配合零部件之间相配合部位的实际几何形状和尺寸相符合的程度。直升机对空气动力性能、各种操纵性能、结构的刚度和疲劳强度等都有一定的要求,在直升机装配的时候就要通过对装配准确度的把握来达到规定的各项性能指标。直升机的装配准确度与制造准确度和协调准确度都有关。直升机装配准确度是各种变形误差、装配夹具误差、定位误差和零件制造误差等综合作用的结果,会影响到直升机装配协调方案的制定,包括装配基准、定位方法、连接技术、装配方法、设备、工具以及工装夹具等的选择与使用。准确度的要求是直升机装配工艺设计过程中重要的考虑因素之一。
三、装配基准和定位方法的研究
为了提升装配系统的运行可靠性,保障各类装配构件的准确定位,相关人员需要在设计阶段就确定各个构件之间的位置关系,即从点、线、面三个方面确认各个构件的位置,这就是我们所说的基准。在设计装配系统时,要将点、线、面的位置和参数作为参考依据,并且将各类装配构件的基准参数全部输入到系统内部,以期能够保证各类构件装配的准确性,保障装配工艺的整体质量。在针对直升机的装配工艺系统进行设计时,要想基准和定位参考作为重要参考内容。
(作者单位:航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 工程技术部)
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