飞机总装生产线的设计与研究

华军威

摘 要： 飞机装配中，操作人员、零件、装配工件等生产线是主要部分，通过它们之间的联系，将飞机装配成一个完整体，本文研究飞机总装生产线的互联互锁框架设计，总装生产线信息互联的实现，总装生产线互联互锁设计，通过这些内容是飞机生产得到控制。

关键词： 互联互锁框架设计；总装生产线信息互联；总装生产线互联互锁设计

1.互联互锁框架设计

飞机总装生产线是飞机装配的一个重要环节，总装的精度直接影响飞机的质量，飞机总装是按照飞机生产节拍移动的形式进行装配，如图1.1。

在总装生产线中的设备、零件、工具等实现信息互联，也就是将互联互锁技术与总装生产线结合，实现对总装的信息管理。

互联互锁框架设计中CPS是关键核心技术，CPS就是一个包含计算、网络和物理实体的复杂系统，通过3C技术的有机融合与深度协调，使得虚拟和物理实现互联，3C技术如图1.2.

CPS的特点就是紧密的将计算、通信、控制与飞机总装生产线结合起来；同时它的系统非常复杂，包含一个异构分布式系统和四个子系统；CPS具有严格的实时性要求和空间约束；系统运行安全可靠。

2.总装生产线信息互联

飞机总装生产线信息互联的实现需要对总装生产线各个元素进行信息共享，总装生产线元素包含数控定位器（如图2.1）、机器人制孔系统、高集成工作平台以及其他移动元素。

数控定位器是一个数字化、高精密、大承载的设计，它主要的作用就是对飞机部件进行支撑和定位，传统飞机制造中利用千斤顶对飞机部件进行支撑，使得零件在装配过程中不能很好的调整，存在装配效率低，装配质量不能得到保证和控制的缺陷，而现代飞机装配生产线中采用多个数控定位器，再与激光测量系统的结合，可以实现对飞机装配中部件的调整和对接。

在现代飞机装配生产线上使用大量的机器人，它们装配精度高，持续工作，机器人制孔系统是由工业机器人、末端执行器、移动平台、测量系统等组成，是对飞机壁板零件和大部件连接中制孔的设备。

高集成工作平台通过PLC对各个元素的信息进行采集，再通过交换机对数据进行上传，再通过工控机中互联互锁系统对这些数据进行处理和后续的判断，再将其反馈给服务器。

3.总装生产线互联互锁设计

飞机总装生产线互联互锁设计内容主要如图3.1，这个系统中节点就是一个状态机，ε表示的是一个事件，在这个事件内容中是不同的，在物理层中的事件是传感器事件，从代理层到决策层的事件为元素事件，反过来进行传递的是决策事件，从代理层下发到物理层最终执行器的事件称作为控制事件。

在分層中事件的性质可以分为信息流和控制流两种，信息流就是执行器发出的，最终到达决策层的数据，这些事件的主要作用就是对决策层判断和处理的依据，也就是信息采集的数据，控制流就是下发到执行器中的每道命令，是对飞机装配进行的指令。

结论

在飞机装配生产线上，飞机各个零件不能实现自主协同，需要大量的人力和设计进行判断和辅助，才能进行飞机的总装，在飞机装配中互联互锁的应用，使飞机各零件之间有了联系，通过分析互联互锁设计中的关键技术，针对飞机装配生产线的设计，分析不同生产线元素特征，利用它们的共同点，最终实现生产线之间的信息联系。

参考文献

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