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飞机综合保障数据集成管理分析

喻延龙
摘 要：为了适应现代化飞机制造产业管理工作的需要，提高飞机生产制造效率及装备数据的共享性、继承性，本文就飞机综合保障数据集成管理策略做了简单分析，旨在为同行工作提供参考。
关键词：飞机；数据管理；集成管理
飞机是当今交通运输行业的主要交通工具之一，其汇集了当今各种高新技术，可以说是人类当今工作科技发展支柱，航空产业也因此成为当今各国经济与国力的体现依据。就我国而言，航空产业的兴起也带动着材料产业、通信产业及电子产业的蓬勃发展。在飞机装备综合保障的分析与设计工作中，可靠性维修性保障性分析已成为关注的焦点。文章通过分析飞机数字化装备数据集成管理的内涵，提出了具体的实施方案。
1 飞机综合保障数据集成管理
飞机是一个集机械、电子、通导、武器等多种装备及技术的综合体。在使用过程中如何保持飞机的最大系统效能，以最少的投入来保障各装备的安全可靠的运行一直是各级部门以及装备使用和维修管理人员追求的目标。为了实现该目标，要进行有效地综合保障，必须要有能描述装备状态的准确数据。也就是说，要有大量的有效信息用于分析与决策，这就涉及到数据的集成管理。即数据是各种保障方案得以执行的前提。
飞机数字化装备数据是飞机数字化装配工艺设计、制造中所使用的制造数据的总称，它包含了工程数据、装配工艺数据、资源数据及检验数据等多个领域。其中工程数据主要指的是工程设计部门所发布的有关产品结构、产品物理性能、功能及设计方面的数据。装配工艺数据指的是飞机是数字化装配中所生成的各项工艺信息流。资源数据则是飞机数字化装配工艺设计、生产当中所生成的基本信息，其中包含了材料信息、设备库信息、人员配置信息及工具库等。检验数据是一个动态的过程，它随着装配业务流程的开展而不断变化，其中包含了检验测验数据、现场装置数据、数字化测量设备得出的实验数据以及误差分析数据等。
2 以数字化为核心的装配技术
飞机装配的关键在于要协调和解决好系统件装配过程中的互换问题，只有这样才能实现装配的科学合理。数字化装配技术是一种能提高产品质量、适应快速研制和生产、降低制造成本的技术。数字化装配方法不仅包括了传统数字化装配概念中工装的设计、制造及装配的虚拟仿真等，还包括了如柔性装配、无型架装配等自动化装配方法。飞机数字化装配技术是数字化装配工艺技术、数字化柔性装配工装技术、光学检测与反馈技术、数字化钻铆技术及数字化的集成控制技术等多种先进技术的综合应用。数字化装配技术在飞机装配过程中实现装配的数字化、柔性化、信息化、模塊化和自动化，是将传统的依靠手工或专用型架夹具的装配方式转变为数字化的装配方式，将传统装配模式下的模拟量传递模式改为数字量传递模式，因此要首先明确以下概念：
2.1 协调准确度。
协调准确度描述的是两个系统件相互配合的实际尺寸和几何形状的匹配程度，符合程度越高该值越大。由此可见，采用的先进装配技术必须能够提高不同系统件之间的协调准确度。
2.2 关键特性
关键特性是指那些能够影响飞机系统件之间协调准确度的过程特性、零部件特性以及材料特性。它是由具体的计量和计数数据来衡量的，并根据数据制定相应的特性树从而指导飞机装配。
2.3 基于数字化标工定义的互换协调方法
数字化协调方法是一种建立在数字化标准工装定义上的协调互换方法，也即是常说的数字化标准工装协调方法，它能够保证组件和产品部件、产品和生产工艺装备、工艺装备之间形状和尺寸的协调互换。数字标工协调法的实现依赖于测量系统、数字化制造以及数字化工装设计，利用数控成形加工出定位元素。在进行工装制造时，通过室内GPS、数字照相测量、电子经纬仪、激光跟踪仪等数字测量系统实时控制测量，建立相关的坐标系统从而直接比较3D模型定义数据和测量数据，达到验证产品是否合格的目的。
3 装配数据集成模型
飞机数据装配之中需要大量的数据信息，这些信息在各个应用系统之间要及时互通共享，此时集成数据则能有效的保证业务流和数据流的互转。在飞机装配中，数据集成模型的构建主要从以下方面入手。
3.1 系统集成框架的建立
集成框架指的是在分布式、异构的计算机环境中实现信息集成、功能集成及过程集成的软件系统，这一环节通常都是以PDM作为集成平台，将CAD、CAPP、ERP、MES作为数据传输平台，从而实现内外信息的共享与互通，使信息流处于有效、有序、可控的状态。这种集成框架是以现有的数据库技术、网络技术为支撑平台来完成文档管理、项目管理和配置管理等任务。
3.2 装配数据集成实现的关键技术
3.2.1 数字化装配工艺的设计
数字化装配工艺设计的基础是基于模型的定义（MBD）技术，即用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息，作为唯一的制造依据。MBD技术根据数字化定义规范，采用三维建模进行数字化产品定义，建立起满足协调要求的全机三维数字样机和三维工装模型。工艺人员可直接依据三维实体模型开展三维工艺设计，改变了以往同时依据二维工程图纸和三维实体模型来设计产品装配工艺和零件加工工艺的做法，依据数字化装配工艺流程，建立三维数字化装配工艺模型，通过数字化虚拟装配环境对装配工艺过程进行模拟仿真，在工艺工作进行的同时及飞机产品实物装配前进行制造工艺活动的虚拟装配验证，确认工艺操作过程准确无误后再将装配工艺授权发放，进行现场使用和实物装配。在工艺模拟仿真过程中还可生成装配操作的三维工艺图解和多媒体动画，为数字化装配工艺现场应用提供依据。
3.2.2 框架系统之间的集成
现阶段的装配数据是在数字化技术的基础上，以PDM作为集成平台，这一集成方式包含了封装模式、接口模式、内部函数调用模式、中间交火模式和中间数据库等，是根据数据类型、信息操作分类及存储方法再结合管理流程、开发成本形成的一套系统集成模式。
（1）CAD与PDM集成
CAD与PDM之间的信息集成利用接口连接的方式来实现，CAD系统将产品的结构。零件信息及时、准确的反映给PDM系统，确保了两个系统数据的一致性，另外通过PDM系统内部借口，将这些文件批量导出并存储到PDM系统中，读取零件相关信息，且生成BOM结构树，与三维模型、文件等信息一一对应。
（2）CAPP与PDM集成
CAPP与PDM系统之间的集成采用了接口与紧密集成混合的继承方式，是通过DELMIA作为系统核心，以PPR-HUB作为存储器，用来存储集成产品的相关信息和工艺资源，为产品装配各阶段工艺人员使用提供了最新、最真实的数据资料。
结束语
伴随科学技术的进一步发展，装配企业的信息集成势在必行，本文通过对飞机综合保障数据集成管理分析，旨在通过建立统一装配数据模型，达到信息共享与交换的目的，但由于飞机系统的复杂性，这一方案还有待进一步的探讨与研究。
参考文献
[1]刘洋，薛培生，郑炳贤.飞机综合保障数据集成管理分析[J].江苏航空，2007（1）：23-24.
[3]何涛.飞机产品工艺数据管理及信息集成的研究与实践[D].西北工业大学，1999.

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