航空部附件图像识别辅助维修设备应用及探索

谭涛

摘要：基于当前航空部附件的修理模式，结合航空修理产品维修流程以及数字化图像识别技术，以实现航空装备数字化修理高效、零人为差错目标为前提，对航空部附件图像识别辅助维修设备的应用进行阐述，为加快推动航空装备数字化高效维修和图像识别技术提供一定理论参考。

关键词：航空维修；部附件；图像识别

Keywords：maintenance；accessories；image recognition

0 引言

当前，随着国内外信息化、数字化的快速发展，无人车间、数字化工厂越来越成为企业的主流发展方向，传统的航空维修模式面临的冲击也越发加剧。“一站式”修理、“流水线”作业模式、数字化高效可溯源维修等正逐步走进航空修理企业，一场数字化、信息化航空维修理念的变革正在悄然展开。本文针对航空维修产品类别及维修相关注意事项，提出一种航空部附件图像识别辅助维修设备并对其进行探讨，希望为航空修理走向高效、快捷、数字化维修提供一定的理论参考。

1 图像识别辅助维修设备工作原理

图像识别技术是信息时代、数字化时代的一门重要技术，其发展经历了三个阶段：文字识别、数字图像处理与识别、物体识别，主要工作过程可简单分为信息的获取、预处理、特征抽取和选择、分类决策等。其中，信息的获取是指获取研究对象的基本信息，并通过某种方法将其转变为机器能够识别的信息；预处理主要是对图像进行处理，包括去噪、平滑、变换等，从而加强图像的重要特征；特征抽取和选择是指对图像所具有的有用信息及本身特征进行识别和提取；分类决策是指在特征空间中对被识别对象进行识别比对和分类，从而更好地识别所研究的对象具体属于哪一类。本文所应用的图像识别技术是基于神经网络算法的一种图像识别方法，其工作原理如图1所示。

2 图像识别辅助维修设备应用及主要解决问题

当前航空部附件产品的维修模式可分为预防性维修、修复性维修、改进性维修和基于状态的维修，其中，各航空修理企业中针对预防性维修和修复性维修的比重较大，但是其基本维修程序大体相似，如图2所示。

为满足航空部附件数字化高效、精确维修，减少人为差错，借鉴以往的航空维修程序步骤，结合已有的图像识别技术，对传统纸质工艺内容重新构架、优化，明确一线操作员工对产品分解的流程，理清产品各零备件修理准则，规范产品装配顺序，针对易出现的部附件产品错装、漏装等问题进行规避，特搭建并应用一种新型图像识别辅助维修设备。该设备的硬件部分主要由可调感光平台、自动调焦相机、辅助相机、电脑、脚踏切换触板以及外置音响等组成；内部程序可视部分主要将传统航空维修各环节流程依次植入其中，并分列为不同的界面，包括产品性能原理概述、产品故检注意事项及常见故障模式、产品分解注意事项、产品修理及各部附件需注意的测量位置和表面处理等情况、产品装配环节的建立以及最后产品试验等相关要求。

当航修部附件产品经转场运送到各修理岗位时，首先，通过图像识别辅助维修设备进行产品信息的录入，并针对其故检状态，按维修流程提供相关产品故障模式下的解决办法。其次，按工艺操作要求指导操作人员对产品依次进行分解，每分解一步，电脑界面都会一一显示所对应的相关零件，直至分解完成。在对零部件进行清洗、探伤检测等一系列处理后，进入产品修理环节，操作人员每修理一个零部件，都可在图像识别辅助维修设备的识别帮助下进行对应的零部件信息识别，直接提取该零部件维修时所需的注意事项，并以文字加图片的形式展现，如是否允许出现轻微划伤，弹簧对应的测力、测距，相关零件是否需要进行表面处理，是否为必换件等。然后，产品进入装配阶段，该阶段对于航修产品的正确性以及修复后产品的使用性能极为关键。航空维修工艺对每一件产品的安装顺序、安装力矩等均有一定的管控要求，操作人员将修理后的零部件置于图像识别辅助维修设备的感光平台上，通过设备内部的图像识别程序将实物与设备预置好的样本圖片进行比对，并呈现于电脑显示屏上，外置音响还伴随提示音，可确保其安装顺序精准无误，避免人为差错的发生。

3 图像识别辅助维修设备软件系统设计

图像识别辅助维修设备的软件部分由神经网路图像识别技术和人机交互界面两部分组成，主要针对当前航修部附件产品易出现的人为差错等问题进行规避。程序界面简单，便于操作人员的直接操作及更正，其中的装配阶段控制流程图如图3所示。

4 图像识别辅助维修设备后期应用开发

图像识别辅助维修设备下一步的开发及应用主要集中在航空部附件数字化结构工卡及其与数采量具的结合上。产品摆放到位，数据尺寸信息实时记录传递，可真正实现“一站式”修理、“一体化”作业模式，减少维修中传递、运送、线下记录等非精益运行状况的出现。相信未来图像识别技术将会更加强大、更加智能，在更多领域带来重大的应用。

5 结束语

航空部附件图像识别辅助维修设备的应用是实现航空维修数字化的一种方式。通过对现有技术的结合，打破传统航空修理模式，不仅提高了维修效率，减少人为差错的发生，同时也开拓了航空维修数字化结构工卡发展的新方向。但是，航空维修数字化的实现不是一朝一夕就可以完成的，还需要在实现部附件修理局部数字化后，再实现各系统数字化的集成，从而实现部附件修理的全数字化应用。相信随着科学技术的发展，航空维修事业将会迎来新的发展变革。

参考文献

[1] 蒋树强，闵巍庆，王树徽. 面向智能交互的图像识别技术综述与展望[J].计算机研究与发展，2016，53（1）：113-122.

[2] 岳文辉，肖兴明，唐果宁. 图像识别技术及其在机械零件无损检测中的应用[J].中国安全科学学报，2007（3）：156.

[3] 张浩，王玮，徐丽杰，等. 图像识别技术在电力设备监测中的应用[J].电力系统保护与控制，2010，38（6）：88-91.