引言

    基于MBD的數字化裝配技術是以產品信息模型為對象，通過幾何模型闡述工藝信息、權屬信息、管理信息等內容，以三維實體模型來表述產品設計定義。結合當前新型研制的飛機制造行業發展現狀，飛機裝配制造勞動量比列占據整體的40％～50％，裝配精確度對航空制造行業的發展具備實際效用，為基于MBD的產品設計技術提供輔助幫助。為保障國內飛機裝配工藝設計技術的發展，落實柔性裝配、數字化裝配等先進技術顯得尤為重要，其中自動化柔性制孔技術的應用為裝配質量提供了實際依據，有助于我國飛機裝配工藝技術的發展。

    1 基于MBD的飛機數字化裝配技術的應用分析

    1．1 數字化裝配MBD模型

    MBD技術以三維實體模型表達產品定義方式為基本表現形式，在產品尺寸大小、公差變化情況等信息應用較為廣泛。基于MBD的飛機數字化裝配技術對相關制造行業的涉及形式比較偏向實踐化，通過三維實體模型以保障生產制造過程的形式依據，將其作為制造方式輔助條件，可實現工藝設計、屬性調查、產品管理等數字化定義方法。從當前飛機裝配過程來看，MBD數據模型可利用圖形、文字等表達方式，對“物料項”的功能需求進行彰顯表象，主要是以裝配數據模型和零構件數據模型作為分類標準的，再加上裝配零件列表和數據集性構成，深入航空制造業的數字化技術發展領域。基于MBD模型數字化集成應用構造體系的實際發展，“圖紙虛化、紙質指令”等三維數字化集成制造發展El益快速，成為飛機裝配研制周期的重要判斷依據。

    1．2 數據集裝配MBD技術

    在飛機工藝設計過程中，裝配數據集對裝配程序具備輔助作用，通過組件、部件等安裝工作完成實際需要的產品工藝設計模型、程序信息集合等方面管理任務，也是當前“容差分配仿真”的關鍵保障。基于MBD的飛機數字化裝配技術對相關構成體系的應用，通過集成三維實體模型、工藝技術設計體系等方式，為裝配數據集及相關內容提供安裝、檢驗依據，其中以“工藝信息、安裝列表、工裝資源”等方面顯示最為明顯。在波音公司大型飛機波音747制造過程中，通過數字化裝配MBD、陣列式裝配方式等基本依據，將飛機機身和壁板定點位置設置為數字化定義方式，由于受到飛機裝配構件的數字樣機變化形式影響，MBD裝配模型對飛機坐標的“參考面、輔助面、空間定位”等幾何信息提供輔助作用，這也是“單模型數據集”和“多模型數據集”的關鍵分布條件。對于國外部分大型飛機制造，定義實體模型是以數字化預裝配模型為表現基礎的，以便于支持下游用戶的實行工作，保障裝配構件的實際性作用。

    2 優化基于MBD的飛機數字化裝配技術的幾點建議

    2．1 提升測量裝配技術

    結合MBD技術在航空制造行業的應用現狀，數字化裝配技術的廣泛應用離不開測量監測的發展，在一定程度上提升數字化測量裝配技術具有實質性作用。所謂MBD的數字化測量裝配技術，即是通過相關檢測設備和運行工具對飛機裝配構件的面積形狀、尺寸大小予以監測，如：電子經緯儀、數字化照相測量設備，按照設計標準試行的特殊裝配技術。在飛機裝配過程中，利用數字化測量裝配技術和相關檢測系統，將實際測量數據與MBD模型理論數據統一對比(保障數據的精確度)，對不符合要求的進行自動化修改，控制空間裝配位置和坐標范圍的差異變化。在某飛機裝配現場中，通過AO裝配指令的標準規劃設計，將數字化測量裝配技術應用于其中，通過中間協調環節和安裝質量等判斷依據，在原有基礎上縮減產品生產周期和數據采集時間，為工裝定檢、零件設計等方法提供了更加便捷的條件，將數字化產品定義提升至100％功效，BASE坐標系統檢測也發揮了獨特優勢，是完成實測值的對比分析后的準確度檢驗。

    2．2 應用制孔提取方式

    據不完全數據統計，對于飛機裝配的實際運行過程，大型飛機構造中約有150—200萬個連接件，機械鏈接為主要施行方式。目前，部分飛機產品模型設計采用CATIA模型文件，通過零件對象、模型文件等形式呈現，提升裝配制孔孔位信息提取方式的實際應用效益，可完成產品設計過程中的元素對象整合(幾何信息、文本信息)，對產品設計元素互聯技術也具備一定影響，可供相關產品編程工作重復利用。對于飛機部件裝配技術，制孔孔位信息提取方式通過內部深度、面積大小、孔口平滑等情況，利用CATIA相關開發技術進行結點搜索，完成相對應的裝配制孔孔位信息，保障MBD技術和不同模型處理應用體系。在產品生產線上游配套中，對”儲存、分類、分揀、輸送”等業務流程進行整合處理，完成結點設計創建的集中對象管理，以避免零部件裝配連接孔位信息的分散性，為MBD裝配技術和節選模型提供實際成效。相關學者通過開發工具CAA通過制孔信息提取方式的實際應用，對用戶交互界面的裝配列表和安裝工序進行優化簡化處理，對實際裝配模型完成手工刪除工序，為MBD數字化裝配技術提供了關鍵依據，深人到裝配技術的實際應用中。

    2．3 增強工藝設計體系

    基于MBD三維數字化裝配工藝設計過程中，對三維裝配指令的監管方式較為嚴格，并始終連接于飛機設計過程的整體發展中。為此，在制定數字化裝配技術的設計方案中，重視工藝設計體系的不同構造階段，對“裝配路徑設計、工藝優化模擬程序、制孔設備定位”等相關方面做好裝配處理，安排裝配內部零構建設計規劃，以保障數字化裝配仿真自動化系統。在達索公司的DELMIA軟件平臺開發中，利用三維數字化裝配設計系統，通過DPM和DPE為其提供三維可視化操作環境，結合三維裝配工藝體系的頂層設計原理，為產品規劃設計、裝配工藝提供選擇路徑，將現場制造實際問題發生概率縮減至最小，MBD模型數據的可靠性應用于產品實際制造中，以保障工藝設計和規劃處理的可行性，這也是當前三維數字化裝配技術的基本表征。

    3 結語

    在信息技術發展日益快速的今天，二維文字表達的CAPP系統已經無法全面滿足相關工藝設計要求，以三維數字化裝配工藝設計系統實現可視化，可有效提升裝配指令的操作效率。為此，適時發展基于MBD的飛機數字化裝配技術，可為我國航空制造業提供實際保障。

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本文標題：基于MBD的飛機數字化裝配技術探究

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