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航空数字化制造技术

齐鹏200808125

摘要

本文从我国航空数字化现状讲起，首先介绍了数字

化总体框架研究的概念，设计要求，系统组成，基础环

境，工作机制等内容，然后在实际应用层面着重介绍了

MAZATROLFUSION640系统，并简单介绍了数字化装配过

程仿真验证技术以及飞机数字化装配技术。

关键词：数字化总体框架智能化网络化信息化

数字化装配

一、我国航空数字化现状

我国的航空制造业数字化经过多年的发展，取得了

一定的成效，在产品的三维数字化设计、数字样机应用、

工装数字化定义、预装配、主要零件的数控加工，产品

数字仿真与试验、工艺数值模拟与仿真、产品数据和制

造过程管理等方面有了较深入的应用，但是，我们也应

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清醒地认识到，产品全生命周期的信息通道尚未打通，

数字化工程体系还未形成，数字化技术的巨大效能远未

发挥。与发达国家相比我们还存在巨大差距，尽管我们

在航空制造业实施了并行工程，但仍然停留在以产品为

中心的产品研制理念，而发达国家已经转向以客户为中

心的产品研制理念，即产品研制过程中，产品的目标从

（可）制造性向服务性转化，采用面向产品全生命周期

的管理模式。美国对于高风险的大型武器装备的研制，

率先采用一体化产品与过程设计模式，将系统工程方法

和新的质量工程方法相结合，并应用一系列决策支持过

程，在计算机综合环境中集成，有效控制了产品的质量

和风险。著名的JSF项目（新一代联合攻击战斗机）的

研制，完全建立在网络化环境上，采用数字化企业集成

技术，联合美国、英国、荷兰、丹麦、挪威、加拿大、

意大利、新加坡、土耳其和以色列等几十个航空关联企

业，提出“从设计到飞行全面数字化”的产品研制模式，

用强势联合体来化解风险。

目前，国家正在大力推进制造业的数字化。制造业

企业急需从战略的高度，构造面向产品全生命周期的、

支持跨企业联合的数字化工程体系。本文根据相关的研

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究和实践，总结多年的应用成果，以航空制造业为背景，

提出制造业数字化的总体框架，给制造业数字化应用平

台的建设提供参考。

二、航空制造业数字化总体框架研究

（一）总体框架设计要求

面对竞争激烈的市场大环境，制造业的唯一出路是

在最短的时间内以最有效的方式生产出最能满足客户需

要的产品。制造业企业间既有竞争又有联合，只有发挥

各自的技术和资源优势，才能降低成本，分摊风险，共

享市场。构建数字化工程体系是达到以上目的最有效的

方法和手段。

数字化工程体系的核心是信息共享和过程管理，因

此，制造业数字化工程的总体框架必须能实现制造业企

业内部和企业间的信息共享和过程控制。

产品数据信息和产品生命周期相关的其他信息在各

企业、各部门、各专业之间的顺畅流转，是产品研制顺

利进行的重要保障。总体框架的设计要有利于实施全生

命周期的产品数据管理，实现单一产品数据源，打通企

业间的信息流。

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过程管理的内涵是面向产品的管理，而不是面向企

业（或组织）的管理。它需要数字化体系能够把设计、

试验和制造部门与客户、供应商、协作单位联系起来，

采用IPT组织的方法，优化产品研制流程，达到控制成

本、降低风险、缩短产品研制周期的目标。

针对当今信息化技术的快速发展，要求制造业数字

化体系能够支持企业业务变更的需求，支持流程再造和

组织重构的要求，满足通用性和专业性的要求。

（二）数字化框架组成

1.数字样机系统

数字样机是产品的数字化描述，贯穿于产品从概念

设计到售后服务的全生命周期，是工程设计、功能分析、

试验仿真、加工制造、直至产品售后服务等的信息交换