浅谈数字化在民用飞机设计与制造中的应用

李富润

摘 要：随着信息化科学技术的不断发展与创新，使得CAD/CAM技术、信息技术以及数字化加工设备的研究也在不断的深入，使得国内数字化信息技术在民用飞机的设计以及制作的环节进行了应用，能够有效推动飞机的生产质量，提升飞机的整体技术水平，逐渐的缩短了和先进国家之间所存在的差距。因此，本文将以浅谈数字化在民用飞机设计与制造中的应用为课题展开分析，通过对浅谈数字化在民用飞机设计与制造中的应用进行深入的探究，找出数字化技术在民用飞机设计与制造中所带来的作用，以供参考。

关键词：数字化技术：民用飞机；设计与制造中；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.019

1 针对数字化技术进行概括与分析

随着现代科学技术的不断发展和创新，数字化技术的程度也在不断的加深，可以将虚拟现实、网络计算机、网络信息化数据库等多媒体技术进行了融合，从根本上提供制造者的需求。并且数字化技术能够有效准确的收集到资源的信息、产品信息、制造工艺等，并进行加以分析，实现产品设计以及制造的仿真圆形制造，从而使得制造出的产品速度以及质量可以满足客户的要求。通俗地说：数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理，这就是数字化的基本过程[1]。

计算机技术的发展，使人类第一次可以利用极为简洁的“0”和“1”编码技术，来实现对一切声音、文字、图像和数据的编码、解码。各类信息的采集、处理、贮存和传输实现了标准化和高速处理。数字化制造就是指制造领域的数字化，它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势，其内涵包括三个层面：以设计为中心的数字化制造技术、以控制为中心的数字化制造技术、以管理为中心的数字化制造技术。而且，数字化技术在未来的发展趋势较为广阔，可以在虚拟设计。虚拟制造、虚拟企业、网络制造等领域进行有效的开展应用，在未来将成为数字化设计以及制造技术发展的重要方向[2]。

数字化技术能够极快的反映出市场所需要的产品的制造目标，因为现在的经济市场瞬息万变，如何快速的反映出经济市场的需求是加大市场竞争力的主要因素，因为，在技术快速发展的时代，许多的新观念以及新技术都在飞速的发展以及进行应用，如何使用数字化的市场反应能力也是人员需要研究的主要内容。

2 针对飞机数字化的定义进行分析

在民用飞机上采取数字化技术其实就是将飞机的定义信息通过另一种方式在三维实体的模型中进行表达，并且此类方法制定了产品尺寸、制造工艺、表达方法、公差标注等一些规定外还从根本上改变传统飞机的产品定义。此外，飞机数字化技术的定义让民用飞机的设计与制造环节进行一定的改变，改变了传统的飞机设计与制造方法，让其变成了三维实体的模型。

（1）三维标注。在设计中，设计人员应当将自身的是实际情况进行总结，然后根据着自身的制造条件以及制造水平来对三维标注的原则和要求进行制定，然后根据规定来统一制造飞机的尺寸、表面粗糙度、文字等，让整体的制造满足企业的标准规定。

（2）提升模型的精准。能够满足模型精准度的条件有两个，第一个是要满足数字化技术预装配的要求。第二个就是要满足飞机设计以及制造过程中质量。在一般情况下，模型的状态其实就是飞机中内部零件的真实使用状态，且工艺以及制造的部门可以直接进行使用。在对民用飞机进行研究与制造的同时，为了保证飞机的质量以及模型的精准度，设计人员普遍会采用专业的模块建模方式来对飞机的精度进行保障，比如在设计飞机零件的过程中，采用V5然后的建设模块来保证零件的精度。

（3）民用飞机的三维模拟。飞机的整体的制造、工艺手段、装配信息在三维的模型当中都无法正确的进行表达，比如，热处理方法、表面处理方法、装备信息、材料信息等。相关的设计人员可以使用零部件的结构来制定模块并将数据代入到三维模型当中，然后通过PDM系统来自动获取结构当中的制造、工艺技术、装配信息等，然后根据相关的规定格式来自动生成EBOM，提升飞机设计以及制造环节的效率以及质量。

3 针对飞机数字化的预装配进行分析

数字化预装配的主要作用就是一个模拟装配的过程，此过程可以将飞机的整体数据积极性采集，然后根据数据来制定制造的流程，通过计算机的软件平台来实现产品装配的统一建模，再经过虚拟环境来对产品的制造工艺决策、质量检验依据制造装等一些过程进行审核。

（1）干涉警报。一般工作人员在进行虚拟装配当中，对飞机的零件、组件包括以设计的工艺流程安排、装配等环节进行检查。在装配环节，人员需要对不同的产品进行严格的审核，如果当中人员存在着干涉的情况，那么就会自动报警，然后自动分析出干涉的区域以及干涉的数量，从而有效的帮助工作人员迅速有效的找出干涉的范围以及干涉的原因。

（2）人机工程的仿真。人员作为产品装配的主导者，主要作用是进行产品的移动。如果在虚拟工装构建以及产品构建的环境当中，投入人体的三维模型，那么就可以使系统根据相关的规定标准来进行人为仿真模拟，可以在工艺流程环节进行仿真裝配工人模拟，并且能够有效准确的模拟出工人的可达性、可操作性以及可视性。其中的可视性是指人员整体的视野范围，可达性是人员的身体是否能将产品运输到指定的地点，可操作性是指零件的重量大小是否能给人员提供更多的便利。

（3）对数字化车间的仿真。数字化技术在民用飞机的设计制造应用，可以将飞机的设计以及制造人员在虚拟的环境下，建立起虚拟的地面、厂房和起吊设备的三维模拟模型。然后根据着装配流程来对数字化车间进行有效的仿真。

4 总结

综上所述，数字化技术在民用飞机设计以及制造环节进行应用，可以有效提升飞机的整体设计以及制造的水平，还有效的推动了飞机现代化的发展速度，促进民用飞机更加完善，并且目前数字化研究程度并不深，在未来人员对该技术进行深入的研究后，会对民用飞机设计与制造产生极大的作用。

参考文献：

[1]李文杰.飞机设计与制造中数字化技术应用价值[J].科技创新与应用，2017（15）：154.

[2]马清.浅议数字化在民用飞机设计与制造中的应用[J].中国新技术新产品，2013（16）：14.