基于模型定义和智能设备的新一代航空工厂-航空制造技术

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1、论坛FORUM基于模型定义和智能设备的新一代航空工厂NewGenerationofAviationPlantBasedonModelDefinitionandSmartEquipment金航数码科技有限责任公司　　张伦彦在精益生产组织和管理的基础上，设计和开发适合航空工业特点的新一代工厂集成软件和控制系统，充分发挥MBD技术和智能设备的应用效果，能够实现航空工厂制造过程的数字化、智能化、无纸化和精益化。基于模型定义和智能设备的新一代航空工厂必将成为提升航空工业核心制造能力的重要发展方向。备，已经成为促进航空工厂从数字化于MBD的企业共享和集成环境”称走向智能化的关键。为“基于模型

2、的企业”（ModelBased张伦彦Enterprise，MBE），产品数据模型成高级工程师，金航数码科技有限基于模型的企业和为产品全生命周期（设计、制造、维责任公司生产管理业务部副经理。主数字制造技术护）各阶段全部必要信息发布的载要从事制造执行系统、精益制造、企业[1]现代制造业的数字化技术应体。制造是产品全生命周期中的信息化等方面的研究，主持和参与了多家航空制造企业的生产管理系统建用非常迅速，美国机械工程师协关键环节，在制造现场应用MBD技设工作。会（AmericanSocietyofMechanical术成为了航空数字化工厂的重要发Engineers，ASME）在2003年

3、提出展方向，航空数字化工厂也成为支撑的“基于模型定义”（ModelBased航空企业打造MBE的重要基石。国际航空制造业应用数字化技Definition，MBD）采用了集成的三从MBD迈向MBE的关键是发术呈现出快速发展的势头，MBD技维实体模型来完整表达产品定义信展“基于模型的制造”（ModelBased术的应用正在从设计领域往制造领息，改变了传统的基于二维图纸和辅Manufacture，MBM），ARL认为MBD域延伸，在航空工厂应用MBD技术助文档的产品设计形式。MBD的影在制造端的应用遇到了以下6个方已经成为重要的研究方向。支撑国响正在从设计阶段向下游延伸，美面的困难：（

4、1）制造端的数据视图依际航空制造业快速发展的还有不断国国家标准与技术研究院（National赖于设计端的应用系统；（2）上游的提升的硬件设备，航空工厂的自动化InstituteofStandardsandTechnology，应用文件格式限制了下游应用系统设备正在朝着智能化的方向发展，在NIST）和美国军队研究所（Army的选择；（3）供应商没有可供选择的三维数字制造环境中集成智能化设ResearchLaboratory，ARL）将“基合适格式，他们需要面向低成本制造44航空制造技术·2013年第8期FutureFactory未来工厂使用和浏览的数据格式；（4）对于数装配系统将其

5、全球供应商提前纳入安全标准；用于位置识别和操作者字化数据存储和长期访问来说，还没了装配过程，使得数字设计定义信息跟踪的非接触式传感器；高级智能有可接受的标准；（5）产品的生命周能够贯穿设计、构建和支持全过程，制造的感知；工业用自动运输设备；期可能比计算机软硬件的生命周期如图1所示。机器人优化和控制。还要长；（6）完全摆脱2D图纸还需要一个过程。全球供应商的零部件为了解决这些困难，美国国防虚拟装配仿真部的制造技术计划（ManufacturingTechnologyProgram，ManTech）提出了技术数据包（TechnicalDatePackage，TDP）的概念，用以解决数据

6、在MBE内传递和使用的问题。基础制造模型关键特性尺寸ARL指出TDP的趋势是从“3D模的标注型与2D图纸混合”走向“完全产品制造信息（ProductManufacturingInformation，PMI）、标注和相关数据”。为了规范TDP的应用，推动MBD和MBE的发展，2009年发布了使用激光跟踪仪验证专门针对TDP规范的美国军用标准“铸造件表面”的关键使用激光跟踪仪验证“装配特性尺寸MIL-STD-31000，标准涉及的方面包结合面”的关键特性尺寸括：TDP层次、TDP类型、TDP要素、图1　洛克希德·马丁的数字线[2]TDP数据管理等。对于TDP的应用方向，ARL提在智能

7、化设备支撑的集成制造出需要建立“直接从原型到生产”智能设备和智能制造技术环境下，NIST期望能够实现如下的（FromPrototypeToProduction）的“数快速发展的硬件设备也正在改应用效果：（1）高度的协同，人和自字线”（Digitalthread），“数字线”的变着现代制造业的面貌，智能化成为动化设备在一个共享的环境中协同最大特点是无人参与，ARL认为“数硬件设备发展的最重要方向，智能化工作；（2）高度的可配置性和可重编字线”也是MBE最终追求实现的设备已经成为支撑