航空航天产品数字化研制体系及其研制流程构建.docx

航空航天产品数字化研制体系及其研制流程构建292015～2016学年第二学期航空航天产品数字化研制体系及研制流程构建目录摘要2第一章概论21.1研究背景21.2国内外研究现状31.3数字化工厂41.4发展方向6第二章数字化建模72.1产品数字化建模技术72.2数字样机72.3产品数字模型在飞机应用8第三章数字化车间93.1车间布局与仿真框架模型93.2车间生产线仿真模型103.3飞机装配工艺设计113.4数字化产品装配123.5车间物流体系15第四章数字化航空产品维护164.1航空产品物流164.2航空数字化维修17第五章A380装配看宽体客机的装配技术185.1A380飞机性能及其特点185.2A380飞机装配所使用的数字化技术185.3A380的创新性研制过程19第六章数字化制造管理206.1数字化生产管理206.2数字化生产管理的发展历程20第七章总结与展望21参考文献22附录缩写词对照表24航空航天产品数字化研制体系及其研制流程构建摘要分析了我国航空数字化目前研制现状与发展趋势，针对航空产品研制中具有的系统结构复杂、多学科交叉、研制过程非常复杂、可靠性要求极高、研制所厂之间协同要求高等特点，充分借鉴已有的研究成果，对适于航空航天研制数字化的产品进行了深入地研究，提出了一种面向异地协同设计的、开放的、基于PDM系统框架和系统集成的航空航天产品开发平台的体系结构，并对数字化的核心技术进行了深入的探讨。论文以工业革命改革为背景，展开了数字化的航空航天产品开发平台的研制。论述数字化研制体系从市场调研、建模、工艺规划、设计、加工、数字化装配、维护和制造管理进行构建，实现对产品设计、功能、制造过程的仿真和产品原型制造，低成本方便快捷获得所需产品。即产品建模是基础，优化设计是主体，数据管理是核心。关键词：数字化、虚拟制造、网络制造、制造管理第一章概论1.1研究背景随着世界政治格局变化以及经济全球化的特点，进入20世纪90年代以来，世界航空工业正在形成设计、生产与市场的全球化，降低飞机全生命周期内的成本以及提高飞机的质量（舒适性、可靠性、经济性、环保性）成为现代飞机研制的重要指标。无论是工业4.0，还是中国制造2025，亦或互联网的讨论，数字化的发展势在必行，航空航天工业也将借助智能制造的机遇，走上自动化、信息化的道路上。数字化制造是通过信息技术应用，实现所有生产设备是识别、感知、互联，并通过生产过程数字化系统将这些信息过程融合起来，从而实现资源、信息、物流和人的交流和互动。数字化已经渗透到产品研制的设计、制造、试验和管理的全过程中，出现了飞机产品数字化定义、虚拟制造、仿真等单元技术。采用数字化设计制造集成技术是保证飞机快速研制的必要手段。美国联合攻击战斗机（JSF）是体现数字化设计制造技术应用水平的典型实例，证明了数字化设计制造技术在提高飞机产品质量、缩短研制周期方面至关重要的作用和地位。中国航空工业第一集团公司为了完成信息化建设，迎接国际航空市场激烈的竞争和挑战，提出了基于信息技术、实现跨越式发展的战略构想。数字化产品定义技术面向从设计、分析、制造、装配到维护、销售、服务等全生命周期的各个环节，用于描述和定义产品全生命周期的数字化过程中所应包含的信息，及信息间的关联关系，使其成为计算机中可实现、可管理和可使用的信息。产品设计信息是产品开发的整个的源头，为延续研制产品进行后续阶段。开发高效产品设计方案是各行业都关注的问题。数字化产品开发（DPD）是产品设计和工艺规划阶段采用数字化手段，以产品-过程-资源（Product-Process-Resource，PPR）核心建立模型，用数字样机（DigitalMockUp，DMU）进行产品模型试验，便于产品的优化设计和改型设计，加速产品的工艺规划。1.2国内外研究现状数字化制造技术美国最早应用，19世纪50年代，MIT发明NC机床和CAM处理系统APT（AutomaticallyProgrammedTools）系统，K&T公司研制成功带ATC的加工中心和UT公司研制成功了带自动换刀方式的世界上第一台加工中心。60、70年代,CAD软件(二维绘图和三维造型)的出现和柔性化制造系统（FlexibleManufacturingSystem，FMS）系统的出现,以及CAD/CAM系统的发展。进入80年代,出现了计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystem，CIMS),使波音公司的飞机在设计､制造和管理的时间由原先的八年缩短到三年。从80年代末期到现在,出现了在机械､航空航天､汽车､造船等领域广泛应用的CAD/CAM一体化三维软件。90年代发展起来的快速成型技术（Rapidprototyping，RP）,可以对产品进行快速评价､修改及功能试验,有效地缩