數字化裝配的探索與實踐
中航工業(yè)鄭飛以打造專業(yè)領域一流系統(tǒng)供應商和國家隊為目標，瞄準國際水平、客戶需求、飛行器發(fā)展和武器進步，縱橫并舉，型號牽引，適應市場，聚焦主業(yè)，實現了航空產業(yè)的快速發(fā)展。批產交付任務快速增加，新產品研制節(jié)奏不斷加快、交付周期也越來越短，各種矛盾和困難同時在總裝現場交匯，給傳統(tǒng)裝配技術帶來巨大挑戰(zhàn)，創(chuàng)新變革推進裝配方式轉型升級勢在必行。
為提高產品結構可裝配性、裝配流程合理性、工裝設計適用性預先驗證手段，理順從設計到工藝、生產的信息傳遞，公司成立由設計、工藝、生產、管理等各專業(yè)系統(tǒng)的業(yè)務骨干組成的攻關項目組開展持續(xù)的聯(lián)合攻關，致力于構筑適合機載產品特點的數字化裝配體系。數字化裝配體系，由裝配仿真分析系統(tǒng)、三維裝配工藝系統(tǒng)、三維可視化系統(tǒng)、脈動裝配系統(tǒng)等四個部分組成：通過數字化仿真手段的應用，實現產品在設計階段就進行裝配全流程虛擬仿真；通過三維裝配工藝系統(tǒng)構建，打造設計、工藝、制造信息一體化的數字化車間；通過三維可視化系統(tǒng)應用，對裝配全過程進行可視化指導；通過脈動式裝配生產線建設，對生產裝配進行脈動組織，最大限度發(fā)揮其靈活、柔性的工作特點，有效解決多品種、小批量的生產難題，推進產品裝配均衡穩(wěn)定優(yōu)質高效產出。
數字化仿真系統(tǒng)。數字化仿真是一種基于數字樣機的先驗技術，可以對產品設計、工藝中可能出現的問題進行預先分析，盡早發(fā)現不合理的地方，并及早完善。公司運用虛擬仿真技術，對產品生產前進行裝配驗證。通過數字化裝配仿真分析，不斷進行優(yōu)化迭代，在裝配前，有效減少因設計、工藝失誤而引起的返工和更改，形成科學合理的裝配方案，為產品順利裝配提供強有力的技術保障。
三維裝配工藝系統(tǒng)。該系統(tǒng)是公司與高校合作研發(fā)的工藝平臺，主要用于對機載產品裝配生產中的各種設計信息、工藝文件和制造要求進行全方位管理，它由企業(yè)基礎環(huán)境層、CAPP規(guī)劃管理層、工藝編制應用層組成。通過此平臺的應用，推進三維模型從設計到生產的全過程有效運用，更好滿足機載產品多品種特點對工藝系統(tǒng)的客觀要求。
基于模型的三維裝配。該系統(tǒng)作為實現機載產品裝配生產數字化的重要環(huán)節(jié)，是一種精細化的裝配工藝，其以動態(tài)的影像表述使裝配工藝變得更形象直觀，特別是對于復雜的關鍵操作過程，能夠通過動畫形式進行直接表達，變得更加容易理解，最大限度減少裝配操作錯誤，提高裝配的效率和質量。公司將三維裝配工藝系統(tǒng)與3DVIA Composer進行集成，能夠方便快捷地完成模型轉換，并可將簽批后的演示動畫通過文件管理模塊從服務器直接推送至裝配現場的顯示終端，實現了零距離對接。
脈動裝配生產線建設。脈動生產線是以開放式、數字化、分布式的協(xié)同網絡為平臺，通過自動物流傳送和現場數據傳輸，將裝配生產線的物流和信息流進行集成，實現多品種、小批量產品柔性化制造的生產組織方式。脈動式裝配線是介于固定站位裝配與連續(xù)移動裝配之間的一種生產裝配形式，其典型特征是產品移動時不進行裝配作業(yè)，進行裝配作業(yè)時產品不移動。
公司堅持創(chuàng)新驅動，加強核心能力建設，通過數字化裝配體系的探索與建設，以數字化研發(fā)、脈動生產為標志的精益管理體系日臻完善，有力支撐了企業(yè)發(fā)展。裝配數字化技術應用的不斷深入，對產品的研發(fā)和生產起到明顯的促進作用。通過對產品設計進行裝配仿真、應用三維CAPP系統(tǒng)編制工藝規(guī)程，工藝準備時間縮短50%；通過對工裝設計進行仿真驗證，工裝結構合理性不斷增強，對近年新制工裝返修次數統(tǒng)計顯示，返工返修率下降42%；三維裝配動畫的應用，拓展了知識傳遞和成果應用，使一線技能操作人員的自學能力大大增強；脈動式生產線縮短了物流、集中了工序，經對某主導產品進行統(tǒng)計，產品裝配效率提高33%。
面向“十三五”，公司將進一步加大兩化融合力度，在數字化研發(fā)平臺升級、基于模型的裝配制造技術、自動裝配鉆孔鉚接技術、數字化柔性裝配定位工裝、激光測量等數字化技術方面進行新的技術探索和研發(fā)，推進機載產品數字化裝配技術不斷完善，促進航空機載產品裝配數字化技術實現更高層次的發(fā)展。
上海先予工業(yè)自動化設備有限公司是一家集非標制定、研發(fā)、生產、銷售、工程服務為一體的工業(yè)裝備制造企業(yè)。公司以自主核心技術和系統(tǒng)集成優(yōu)勢為依托，針對企業(yè)用戶在生產過程控制中的各種復雜控制要求，采用DCS和PLC等控制系統(tǒng)為企業(yè)量身定制，技術先進、可靠性高、經濟實用的電氣和自動化控制，生產，輸送，包裝、清洗系統(tǒng)，提供完整的非標制定自動化生產解決方案，從而有效為企業(yè)降低勞動力成本、提高品質、提升效率。
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