航空工业西飞民机与转包项目部 陕西省西安市 710089
摘要：目前，世界上最先进的飞机制造商已经通过数字技术完成了无纸化飞机的设计和制造。而我国的航空企业，虽能对此问题进一步调查表明，与发达国家相比，还有很大差距。分析了数字化飞机设计制造技术的发展和应用。
关键词：飞机;制造;数字技术
现代飞机制造是一个复杂的系统工程。如果在某一阶段出现问题，就会影响飞机的整体质量和性能，从而给航行安全带来问题。为了有效地解决这一问题，可以将数字技术合理地应用到现代飞机制造的各个阶段，从而保证飞机制造的质量，提高工作效率。因此，对现代飞机数字化制造技术的研究如下。
1 数字化制造的基本概念
数字设计和制造属于虚拟显示和计算机网络和快速圆和数据库,基于多媒体和其他技术支持,以满足用户的需求,快速获取信息资源,分析了信息产品和工艺以及资源和规划,对产品设计和功能模拟和原型制造、从而在生产时间短的情况下能够满足用户对产品制造过程的所有性能的要求。这里所说的数字化设计与制造，是指对设计制造过程进行数字化描述，实现产品制造过程的数字化空间构建。数字化环境是在计算机数字化和网络信息与制造技术的结合、发展和应用过程中建立起来的，也是制造企业和制造生产系统不断实现数字化目标的必要条件。个人和企业、车间和设备以及经销商和市场成为数字环境中的多个节点，产品设计、制造和销售中的数字信息是一个变化因素。飞机设计制造的数字化体现是以网络为前提、以数据库为平台的计算机软硬件技术的应用。在飞机产品从采购、研究、设计、制造交付、培训和维护到报废的整个生命周期中，CAD/CAM/CAE都与飞机设计和实验数字化生产流程相关，这些流程建立在制造信息支持系统和数字化控制制造系统中。
2 并行产品数字化定义与数据管理
飞机的数字设计和制造改变了飞机的制造方式，从串行设计和制造转向并行设计和制造。数字产品定义是并行设计和制造工作的核心，数字产品定义背后的关键技术之一是产品数据管理。
2.1 平行产品数字化的定义。数字模式下的生产、工程和技术人员基于网络合作的工作环境,在同样的数据源,根据设计结果的成熟度的变化,不断跟踪产品的设计、协同设计的产品,流程,工具,为了检测并解决设计之间的不和谐,过程,工具,最大限度地确保并行数字产品定义工作的质量和效率。在设计过程中，通过不同人员的广泛参与，通过模拟的方式优化并行定义，从而缩短开发周期。如果把来自不同部门的大量人员简单地组织在一起，以部门管理的方式工作，这一目标是无法实现的。必须打破按职能划分的组织结构，采用职能与项目相结合的矩阵式组织结构来完成这一任务。
2.2 产品数据管理(PDM)。产品数据管理技术允许对所有产品数据、处理过程和员工权利进行有效管理。相应的软件产品是数据管理系统。产品数据管理系统是一个重要的信息系统，它支持企业的基本活动，并在企业信息化的整体和综合架构中占据中心地位。
3 现代飞机制造中数字化技术的具体应用
在现代飞机制造中，数字化技术的合理应用不仅可以优化制造过程，还可以提高生产率，提高飞机制造质量。因此，数字化技术越来越多地应用于飞机制造，特别是在以下领域:
3.1 数字测量技术的应用。(1)数值校正与补偿技术。在现代飞机制造中，面板和梁是最具代表性的部件，其精度与数控加工设备有关。采用数字标定和补偿技术，大大提高了数控加工设备的精度，保证了壁板和框梁的制造精度。
利用空间精度补偿方法，可以纠正数控机床运行过程中的误差，从而产生误差，从而纠正空间定位误差。例如，美国一家研究机构在5轴和6轴数控加工设备中应用了空间误差补偿技术，将激光示踪剂和目标球完美结合，使设备能够快速、准确地调整。同时测量方法、变量引入了以最小化误差的激光绘图仪,从而大大提高了测量精度和误差补偿的数控加工设备,从而保证了飞机壁板和框梁的可靠的制造精度。（2）力学性能数字化测试技术。飞机归属于航空器的范畴，要求其能够在空中保持稳定的飞行状态，为此，在飞机制造过程中，必须对整个飞机进行机械性能试验，如起落架跌落试验、静态试验等。上述控制试验时,所使用的仪器设备主要是电表位移和变形的应变等。实践表明,测量结果是准确和有效,并逐渐将数据并未提供足够的形象产品的力学性能,因为人们无法获得随机参数的数目有限。为了有效地解决这个问题，数字化测试技术可以应用于飞机结构的机械性能测试，对产品或材料的变形及应变进行全面评价。例如，运用激光检测技术对飞机的机翼和前起落架进行位移精密测量，并使机头和机尾在重力作用下产生应力应变，对其力学性能进行检测。
3.2 数值模拟技术的应用。数值模拟技术是一种先进的技术,借助硬件和软件进行实验仿真模拟反映了相关系统的行为过程,通过数值计算方法和解决问题,并运用在现代飞机可以显著提高了生产率。数值模拟在飞机制造中的应用主要有:(1)部件制造。有许多飞机部件和系统的结合具有飞行能力的现代化生产设备零部件加工环节,在这个环节的数值模拟技术,通过有限元方法分析软件、零件和部件的工艺优化,不仅使零件和部件的制造成本的下降,但也要提高零部件加工的质量，找到有效的解决方案。例如，有限元分析软件可用于飞机橡皮囊成型、蒙皮拉形成形。此外，有限元分析软件可用于飞机复合材料的制造。(2)飞机装配。为了提高装配的质量和效率，可以使用交互式制造软件DELMIA来模拟整个装配过程。例如，对飞机工具的可信性进行验证，对单个部件和最终装配过程进行仿真，可以确定装配单元是否合理，以及使用该过程进行飞机装配是否能够达到预期的质量目标。(3)新生产线布局。飞机制造时,当新生产线的建立是需要一个模拟软件,可用于分析生产线建立车间和生产线,并准备相应的实施计划,以优化资源配置和提高生产效率。
3.3 数字信息处理技术的应用。在现代飞机制造、数字化技术的应用的最终目标是实现无纸化设计和制造过程,确保各主要部件的制造过程信息、设备信息和工程知识,得到全部涵盖计算机数据处理技术。飞机制造是一个复杂的系统,包含很多信息,并使用数字信息处理技术,使信息孤岛的问题得到有效解决行业制造飞机,所以制造链更容易获得的信息,信息传递的及时性、完整性和准确性。由于信息是在计算机网络中传输和存储的，因此确保网络正常运行就足够了。数字信息处理技术已成为飞机制造的关键技术之一，直接影响飞机制造系统的运行。在飞机制造中，数字信息处理技术涉及许多方面:不同的处理软件分别处理不同的信息，通过信息的集成，可以进一步提高飞机制造的效率。
3.4 智能集成技术的应用。在现代飞机制造中，数字技术的智能集成技术可用于将各种软硬件集成到智能制造系统中。用于智能制造系统的软件包括CAD/CAE/CAM、CAPP、PDM等，以及硬件、工业机器人、数控单元等。智能制造系统的构建是由使用数控编程方法的运动单元和执行单元的组合完成的。该系统集成了许多先进技术，使每一项技术的优势最大化，并有助于飞机制造过程的优化。
通过进一步分析飞机数字化设计和制造技术,并使我们了解世界先进的飞机制造商已经完成了飞机的无纸化设计数字技术和制造业,航空企业虽然还在进行进一步的研究,但是发达国家和比较,发现有一个更大的差距。因此，我国必须加强这方面的研究，不断创新和综合应用技术，从而达到国际水平的同步。希望本文的进一步阐述能为飞机数字化设计与制造技术提供一定的参考和帮助。进而促进我国飞机制造业的全面发展。
参考文献：
[1]王鹏.飞机数字化设计与制造技术最新发展[J].航空制造技术,2018,59(5):78-82.
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