斡仑 王子军 齐淑彦
沈阳飞机工业(集团)有限公司 辽宁 沈阳
摘要：模块化设计技术是运用于柔性装配工装设计的过程，通常在飞机装配上最为适用，能够对飞机性能有着显著提升，并且加快了飞机进行柔性装配工装的效率。本文针对模块化技术的理念进行深入探讨，结合模块化的核心技术——流程设计、特制模块设计、通用性设计以及相关模块的接口设计进行介绍，通过基于模块化设计的柔性装配工装技术在实际飞机生产中的应用，为后续相关设计提供技术分析以及思考。
关键词：模块化设计；柔性装配工装；飞机装配
引言
装配工装是用于飞机装配的一种特定装置，能够使得飞机构件的结合更加紧密，并且能够在一定程度上提高飞机的使用周期与整体质量，对特定的装配工装将直接决定飞机构件的研究效率。面对日益变化的变化飞机制造市场，传统的装配工装已经不能满足时代需求，因此产生了柔性装配工装的设备研发，不仅能够最大程度减少飞机装配过程中的成本，并且能够较为迅速的提高飞机装配的速率，增加相关企业的经济效益，柔性装配工装在国内外许多飞机装配厂商中得到青睐。
在进行模块化设计的柔性装配工装技术运用中，首先将模块的契合性为设计根本，进行信息化飞机装配技术的改进，能够以较快的效率进行飞机柔性化的组装过程，根据市场寻求的多变性提供多方位服务，在全球经济化的大市场中脱颖而出。
一、模块化设计
模块化技术简单来说就是将积木板块进行一定相同性质的划分，从而减少逐个搭建产生的多余劳动力，体现出效率性与质量性。即在装配构件的区域内，对不同规格、性能或相同规格、性能的构件进行一定的组合性能分析，总而将混乱的构件区域规划成具有一定功能的模块，并且根据模块功能、结构的对比研究，能够形成全新的、独立的产品，最后能够应对市场的多样化需求设计出不同产品的方式。
结合上述观点不难发现，在进行行业项目的模块化设计时，首先要进行市场需求的全面化调查，将所收集到的信息进行分析，选择市场所需要的产品性能、质量以及产品的时效性，谈论结果得出之后要进行创建模块的组织，针对产品的性能、大小、质量等方面进行初始模块的设计，随之从模块设计中提取出所需要的构件。根据流程图进行模块构造，将构造完毕的模块进行组合，从而研发出能够适应市场需求的产品。上述分析验证就是模块化设计的基本内容。
飞机作为高档耐用品，飞机装配工装的模块化设计与一般模块化设计大为不同，首先就是飞机自身产品的面积过大，所耗费的成本较高；此外，飞机结构组合复杂，传统模块化设计装配工装不具备针对性设计工序。因此进行飞机的装配工装，材质的选择十分重要，其次就是对飞机专用模块的设计构造，将进行专用接口设计连接装配结构中的对应功能点，成为符合设计规划的产品。
二、模块化设计的核心技术
1.模块化流程设计
在进行飞机柔性装配工装时，首先要进行产品使用地区的调查，结合市场对产品独特性的规定与需求；此外，将组建成功的模块性能进行结构设计，并配以国际标准规定的接口记性整体柔性装配工装的完结。在进行飞机柔性装配工装的流程应当具有秩序性，针对市场需求、性能组合、结构搭建与成品评估四个阶段，是一个不能分隔的流程设计。各个流程之间存在关联性、如图1所示：
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图1 模块化设计流程
2.特制模块设计
在进行飞机装配工装时，由于体型巨大、构件复杂，因此在模块的设计上不能忽视。首先根据对市场需求的特性进行提取，结合飞机产出后的使用地区进行分析，进行特质模块的设计构造，由于产品的特殊性，所以使得特制模块成为飞机装配工装中必不可少的关键核心。因为特定模块是使用于特定的结构上，所以在设计过程中可以进行飞机装配工装共性的忽略，根据使用结构的特征进行研发，例如进行飞机外部字体刻画的设计时，根据市场需求进行针对性设计；在进行机翼板面的模块设计时，可以采用统一的定位装置进行不同规格的侧翼组装。
3.通用模块设计
飞机柔性装配工装的特制模块设计结束后，首先要进行装配工装通用模块的设计，是将整体飞机产品进行规划，根据构件之间的相互特点，采取基座立柱式结构进行飞机通用模块的设计。进行飞机柔性装配工装的模块制定，应该进行多样化通用模块设计，形成一套具有自身设计的特色的通用模块系统。
4.模块接口设计
模块接口是装配工装过程将自身范围内的模块进行组合的装置。分为直接接口与间接接口，直接接口是两个模块之间进行连接，不经过第三方；间接接口则是连接的主体有三个，即两个模块的连接要通过对第三方模块来实现。在进行飞机柔性装配工装的过程中，间接接口是最为有效的连接方式，能够维持装配的稳定；但在实际装配过程，存在接口之间距离过长，存在其他构件阻拦情况的发生，因此要进行间接接口连接。除此之外，应该针对柔性装配工装进行定时器设计，能够实现飞机装配的自由行、动态性与柔性。如图2所示：
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图2 模块接口
三、柔性装配工装的实际应用——壁板组件柔性装配工装
飞机柔性装配工装在组装壁板构件时，常常陷入外形、材质与性能的困境中，并且飞机壁板体积大、质量重，依靠传统组建方案就要进行整体的规划与工装执行，不仅耗时长，更加提高生产的无形成本。下面针对某种型号的飞机壁板进行结构的划分，按照划分结果进行壁板构件的柔性装配，将装配构件依据特制模块、通用模块的设计装配，将壁板的柔性装配工装分成：基座、动态立柱、夹持等模块。通过预定的夹持性能围绕X轴进行运动，呈现出X、Y、Z方向的定向移动，从而完成对飞机的壁板、长桁、切割片的装配，不仅提高了装配质量，而且降低了装配成本，占地面积小。如图3,所示：
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图3 壁板组件柔性装配工装
四、结语
现今飞机柔性装配工装设计已经成为航空领域新的发展方向，将现代科技与信息化技术相互融合，在飞机柔性装配工装中焕发新的活力，并且能够有效提升柔性装配工装设计的发展。本文将模块设计的核心要点进行归纳，结合实际飞机柔性装配工装的应用进行代入，为后续相关研究设计提供经验。
参考文献
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