张平萍
哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江省哈尔滨市150066
摘要：飞机制造是一项系统工程，技术难度大，工艺极其复杂。随着用户对大型军用和民用飞机的安全性、舒适性和实用性要求的不断提高，以及其结构尺寸大、零部件多、协调关系复杂等特点，大型飞机的产品必然会越来越复杂。大型飞机装配技术已成为当前飞机生产过程中的重点与难点。
关键词：飞机自动化；装配技术；应用；
随着现代工业技术与制造业的不断发展，装配技术得到深入的研究。从飞机工业的历程来看，飞机的装配技术经过了人工装配、半自动化的装配、机械装配、自动化装配，随着各国经济与技术的进步，数字化装配技术已经开始在多个国家的飞机制造领域得以应用，成为现代飞机制造技术的新焦点。
一、数字化装配技术概述
目前对于数字化装配技术的定义还不完全，国内外对于其定义的研究还在进行当中。从其技术发展历程来看，该项技术不仅可以达到快速研制，还能满足生产低成本的制造标准，往往将数字化在飞机设计制造的时候得以更为深层次的应用。对于数字化装配方法而言，主要包含传统的数字化装配概念中的工装设计、制造及其装配的虚拟仿真，还包含柔性装配方法，更包含无型架装配方法这些自动化技术。对于飞机的数字化装配技术来说，一般包含数字化装配工艺技术以及数字化柔性装配工装技术，还包含光学检测以及反馈技术、数字化铆接技术与集成控制等多种先进技术的综合应用。
二、飞机自动化装配技术的优势
目前，我国航空企业在产业发展进程中，要将自动化技术以及部件数字化检测技术作为自动化机械技术体系的核心，建立了更加顺应自动化装配运行环境的技术体系，推动了民用航空领域发展。其中，上飞企业借助和国外先进制造企业的合作化研发体系，逐渐开始研发并且推广飞机部件数字化装配生产线，能有效实现整体技术结构的转型，为自动化技术管理工作结构的全面落实奠定了基础。通过在大型民机及军机上大量采用自动化装配技术，实现了大幅提高装配质量，缩短装配周期之目的，真正使大型飞机的自动化装配技术成为当今飞机装配领域发展的主流趋势。另外，在我国目前型号飞机牵引机制下，飞机整体装配体系已经逐渐呈现出自动化和数字化趋势，尤其是对大部件对接项目、全机检测项目等技术的应用，能在完善技术结构的基础上，合理性研发更加适宜实际操作的元件，包括柔性定位器、激光跟踪设备以及车间内部地面运输机械等，能合理性完成基础工作，并且提升工作的基本效率。尽管我国飞机自动化装配技术和国外外技术流程依旧存在差距，但是，整体技术已经从组建装配拓扑的单一化处理转变为自动化总装技术，运行结构更加优化，需要相关技术部门对具体流程和操作效果给予更多的关注，有效完善飞机自动化转配线路。
三、国内自动化装配技术在组件、部件、总装中应用现状
近几年，我国航空企业结合新机研制需求开展了壁板自动钻铆技术、部件数字化检测技术、大部件装配等关键技术及装备的研究和应用，在部件自动化装配方面开展了有益的尝试和试验。在国内民用航空制造领域，上飞公司通过与国外先进制造企业合作，开始飞机部件数字化装配生产线的设计和建设。而在某型运输机的研制方面，通过厂、所、高校等多家合作，成功研制了数字化装配系统应用于前机身、中机身、后机身、平垂尾等部件的装配，已初步探索出一个飞机部件自动化装配模式。由此可见，国内航空企业飞机部件自动化装配技术已有了巨大飞跃。国内目前在新型号飞机牵引下对飞机总装配的自动化装配技术，如大部件对接、全机检测技术等关键技术进行了攻关，应用了柔性定位器、激光跟踪仪、自动钻孔设备、车间内地面运输车、空中吊装运输系统等设备。
通过对国内外自动化装配技术应用现状对比和分析，我国飞机自动化装配技术的应用面已经从组件装配拓宽到复杂的部件装配以及大部件对接过程中，并对飞机自动化总装配中部分关键技术进行了攻关，但亟待在自动化总装配生产线方面实现整体突破，打造一个完整的飞机自动化装配线。
四、飞机自动化装配技术的具体运用
1.形成自动平台。在飞机自动化装配体系内，建构完整的飞机总装对接机制是非常关键的工序机制和管理环节，尤其是对前期的零件制造过程和部件装配过程而言，只有确保技术体系的完整性，才能提升相应技术的应用质量。目前，飞机总装配体系的工作范围中，机身之间的对接工作、机翼和机身对接工作以及水平尾翼和机身对接工作等都较为常见。尤其是总装使用体系内，基本工艺装配机制能为元件管理工序的全面优化奠定基础。例如，在我国部分研发企业已经开始研究大部件对接自动化平台，主要是为了有效测量整体系统和机械传动系统集成效果，并且借助自动化定位控制机制和运行系统，能有效完善不同机械传动装置应用效率。并且，将预定方式作为根本，合理性对飞机部件进行操作和管控。最重要的是，在系统中只需要借助激光测量子系统就能对部件位置进行分析和控制，有效判定其形状，也为机械传动装置的机床控制工作提供保障，并且能借助旋转分解器完成反馈工作，有效提升伺服电机运动的精确程度。
2.激光跟踪设备。在飞机装配体系中，激光跟踪仪无论是技术先进性，还是使用性能都具备一定的优势，能发挥其他仪器设备不能代替的作用。例如，德国就利用激光跟踪仪器对大部件对接进行自动化定位调整，能提高精确程度和整体水平。目前，在我国技术管理体系内，部分飞机制造公司已经开始借助激光跟踪仪器进行设备测量，并且逐渐开始进行研发和应用。而在我国国内的总装厂中，已经开始逐渐利用激光跟踪仪器取代传统全机水平测量机制，能在完善数据精确程度的基础上，优化经济效益和社会效益。最重要的是，激光跟踪仪器应用在大部件智能化调整中，能在缩减处理时长的同时，提高应用效率。
3.电缆整机自动测试系统。以某企业为例，企业自身已经具备28台不同型号的电缆测试仪器，将其应用在不同型号的飞机设计体系和武器装配系统测试中，能保证系列结构的应用效果。并且，在柔性电缆测试的同时，也能直接对设计数据进行读取和分析，有效编辑测试程序，维护测试结果的准确性，为质量控制工作的全面落实奠定基础。除此之外，企业能够有效应用电缆整机自动测试系统也能实现测试站之间的资源共享和系统化收集处理，一定程度上为工作效率的优化提供了保障，应用电缆整机自动测试系统仅仅需要3个小时到4个小时之间。
4.飞机移动技术。目前，在飞机自动化装配工作开展的过程中，要利用飞机总装移动生产技术有效提升工作的实效性和整体水平，并且实现低成本和高质量的目标，积极响应系统管理，能有效维护技术运行的基本效率。值得一提的是，在飞机移动技术系统结构中，飞机整机移动以及部件移动技术都较为关键，尤其是AGV小车运输技术和激光跟踪仪器测量定位技术的联合，是发挥自动化技术优势的重要手段，也能有效完善测量效率和整体水平，实现技术结构的全面优化。因为大型飞机的设计重量本身就在40吨以上，且机身的重量也要在20吨以上，因此，其移动问题就成为设备管理和转配工作中的重点。利用飞机移动技术，能在兼顾安全性以及稳定性的基础上，落实大部件平台自动化建设体系，建构更加贴合其实际应用需求的数字化部件移动机身设计结构。另外，要借助AGV小车技术优化全机和大部件运输管理效率。
总之，随着科技水平的不断提升，以及新型技术的成熟并广泛应用，大型飞机自动化装配技术在组件、部件、总装中已发挥了其重要作用，经济和社会效益非常显著，尤其是飞机总装配阶段先进技术的应用。
参考文献：
[1]李龙.浅谈飞机总装自动化装配生产线.装备制造技术，2019.
[2]张玉青.关于大型飞机自动化装配技术的应用与发展.2019.