三维装配仿真技术在飞机数字化装配中的应用

何丽红

三维装配仿真技术在飞机数字化装配中的应用

何丽红

（哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，哈尔滨 150001）

三维装配仿真技术是飞机装配数字化的重要基础性技术，三维装配仿真技术使飞机从设计到制造，从装配到总装得到了有机统一，这不但提高了飞机数字化装配效率，也为飞机装配质量提供了可靠保障。

三维装配仿真技术；飞机数字化装配；装配顺序；人机工程；虚拟；可视化

数字化对于飞机制造和装配来讲有着质量上、效益上和效率上的整体提升作用，有了数字化的三维装配仿真技术，可以实现飞机装配顺序的优化，人机工程的规范，仿真虚拟的实现，可视化装配等一系列目标，这是飞机制造和装配行业的一大基础技术，同时也是新时期飞机制造数字化装配最为核心的基础。当前行业应该立足于三维装配仿真技术的应用，把握数字化发展的大方向，以飞机制造和装配的具体环节和过程为切入点，研讨三维装配仿真技术在实际加工和操作中的具体应用，在提高三维装配仿真技术应用效果的同时，确保飞机生产和装配得到质量与效率的保证，进而使飞机产业真正发挥出朝阳产业的价值和作用。

1　三维装配仿真技术应用于飞机数字化装配的重要价值

飞机装配涉及诸多的零件和复杂的结构，特别是飞机尺寸巨大，形状多样，要求严格，装配中需要大量的资源作为基础和支持，这就使飞机装配呈现出更为独特的特性。合理和充分地利用三维装配仿真技术可以以仿真和模拟的方式实现从零件到组件，从装配到成品的全过程模仿，有助于暴露飞机装配、飞机零部件出现的设计缺陷和结构问题，从质量上保障了飞机装配的科学化与合理化，从设计上预防了漏洞与缺陷，由于三维装配仿真技术没有实物生产，因此效率和效益得到了有效的保障，对飞机装配具有深远的价值，也正因为如此，三维装配仿真技术成为飞机装配过程中数字化技术体系中关键的组成部分。

2　三维装配仿真技术应用于飞机数字化装配的要点

三维装配仿真技术通俗地讲就是利用计算机和网络在软件支持的情况下，通过虚拟飞机装配条件与环境，调入飞机零部件的三维数字模型，通过在虚拟环境的仿真装配和制造，实现对飞机零部件上架、定位、组装等装配过程，实现对飞机装配的数字化模拟。三维装配仿真技术不但可以提高飞机装配工艺的完整性，而且可以提高飞机装配的精确性，还可以通过准确地模拟各过程和各环节发现飞机装配中设计、技术、工艺方面的错误，进而可以实现对飞机装配的调整。三维装配仿真技术的具体应用应该结合飞机数字化装配的过程，这样不但可以提高三维装配仿真技术的实际应用水平，还可以形成三维装配仿真技术应用于飞机数字化装配的要点。

2.1飞机装配顺序验证中三维装配仿真技术的应用

利用三维装配仿真技术可以在虚拟的情况下，对飞机装配过程进行动态而连续的仿真，这有利于对飞

机零部件进行精确的检验，还有利于对飞机装配顺序的确定和验证，以发现飞机数字化装配过程中顺序存在的问题和错误，以利于提高飞机装配的效率与质量。

2.2人机工程装配中三维装配仿真技术的应用

人机工程是飞机重要的系统，在飞机装配中人机工程是关键的环节，特别是飞机重要的操作离不开人的参与，因此，要高度重视飞机人机工程的装配操作。利用三维装配仿真技术可以在产品结构和工装结构环境中，将标准人体的三维模型放入虚拟装配环境中，按照工艺流程进行装配，对工人工作特性进行分析，具有可视性、可达性、可操作性、安全性及舒适性。

2.3数字化工厂中三维装配仿真技术的应用

利用三维装配仿真技术可以在数字条件下建立厂房、地面、起吊设备等三维制造资源模型，将已经建立的各装配工艺模型和装配型架、工作平台、夹具等制造资源三维模型放入厂房中，按照确定的装配流程进行全面的工艺布局设计。通过仿真使车间布局更加符合工艺布局可以设计最短运输路线、生产力均衡、充分利用空间和场地、方便运输并且快速重组。

2.4可视化装配中三维装配仿真技术的应用

利用三维装配仿真技术可以实现三维装配这一功能，操作者能够采用终端电脑或手持电脑读取这些信息，使工人能够准确、迅速地查阅装配过程中需要的信息，在生产现场指导工人对飞机进行装配，帮助工人直观了解装配过程，实现可视化装配。

3　结语

以三维装配仿真技术的应用为中心，加速三维装配仿真技术在装配具体环节和重点部位的应用，做到对飞机装配总体质量的保证，进而使我国飞机生产与装配产业能够适应市场需求和国际竞争，为飞机制造行业的发展提供数字化、系统化的基础。

［1］ 刘检华，宁汝新，姚珺，等.基于装配任务的虚拟装配工艺模型研究［J］.系统仿真学报，2005，（09）：92.

［2］ 郑轶，宁汝新，刘检华，等.虚拟装配环境下快速碰撞检测方法的研究［J］.系统仿真学报，2005，（09）：57.

［3］ 宋荆洲，孙汉旭，贾庆轩，等.一种改进的面向对象的虚拟装配建模方法［J］.机械科学与技术，2005，（03）：79.

［4］贾晓亮，张振明，田锡天，等.以制造BOM为核心的制造工艺数据管理研究［J］.制造业自动化，2006，（05）：82.

［5］吴含前，姜澄宇，王宁生，等.面向产品生命周期的产品信息模型在PDM中的实现［J］.机械科学与技术，2005，（03）：1050.

3D Assembly Simulation Technology in The Application of The Aircraft Digital Assembly

HE Li-hong
（Harbin aircraft industrygroup co.，LTD，Harbin，150001，China）

3D assembly simulation technology is an important basic technology of digital aircraft assembly，3 d simulation technology from design to manufacture the aircraft assembly，from the assembly to the assembly the organic unification，this not only improve the efficiency ofthe aircraft digital assembly，alsohas provided the reliable safeguard for aircraft assemblyquality.

3D Assembly Simulation Technology；Aircraft Digital Assembly；Assembly Sequence；The Man-Machine Engineering；Virtual；Visualization

V262.4；TP391.9

A

1674-8646（2015）04-0076-02