航天产品精益装配平台集成技术研究

以实施航天产品装配精益生产为工程应用背景,研究了基于Web Service的精益装配平台集成技术。基于对航天产品装配生产管理现状的讨论,分析了精益装配平台集成需求。设计了包括基础数据管理、装配工艺设计管理、准时装配管理等模块的精益装配平台功能模型。应用SOA设计思想,搭建了含有客户层、业务层、服务层和数据层的精益装配平台4层架构。讨论了精益装配平台实现技术,为航天产品精益装配的全面实施提供支撑环境。     

基于工作流的装配车间生产过程计划和控制技术

针对航天装配型制造企业的单件小批量离散生产特点,提出了一种基于工作流的装配车间生产过程计划和控制方法。该方法通过引入工作流管理技术,将产品装配数据和装配过程的管理紧密集成在一起,有效地描述了装配数据与装配过程间的动态交互行为,同时也实现了生产现场的装配活动和装配数据的统一管理。最后,开发了原型系统,并在航天某工厂得到试用。     

基于云制造的智能总装融合集成架构与应用研究

基于云制造技术,面向航天产品智能总装生产的计划、生产、测试、外协管理等生产运营过程,解决跨系统及应用、跨企业、跨云域、IT与OT的数据集成及融合问题。研究新一代信息技术与专业技术深度融合下的企业数字化融合集成架构。研究多云协同技术,解决航天产品装配过程跨企业、跨业务域生态协同场景下统一数字模型的跨阶段传递及融合。提高航天器产品装配效率、质量一致性,及运维服务保障效率。     

集成三维设计模型的装配顺序规划

装配顺序规划是研究和开发计算机辅助装配工艺设计系统,实现产品装配设计过程和装配工艺设计过程有效集成的关键技术。研究了CAD模型中装配设计信息提取、子装配体识别法和拆卸法综合应用的装配顺序规划、基于装配结构树的装配设计与工艺集成数据接口的定义等相关技术。在这些研究的基础上,借助国产三维CAD平台CAXA的二次开发平台和XML技术,对以上技术进行了实现。最后,以电机产品为研究对象,给出了相关实例。     

航天复杂产品快速响应制造数字化能力平台研究

国内军工企业大多以产品零部件生产为单位建立生产资源配置,造成生产资源分散,难以发挥整体优势,为此探索了敏捷制造生产管理模式,构建了专业化的柔性生产线和信息化集成平台。通过分析研究复杂军工产品制造供应链,提出了面向军工生产的核心供应链管理模型;设计了包含电子产品模块化制造、结构产品柔性化机加、流程化总装过程控制的专业化、柔性化制造总体技术;开展了信息化集成平台技术研究,建立了面向生产计划、技术、质量和车间业务管理流程的集成平台总体框架,以及支持快速响应的信息集成平台并进行了初步应用,为航天复杂产品生产管理实现快速响应奠定了技术基础。     

复杂产品计算机辅助装配过程控制与管理系统

针对复杂产品的装配数据管理分散、生产现场的装配数据可视化和实时化程度不高的问题,引入工作流管理技术,构建了一个面向复杂产品的计算机辅助装配过程控制与管理系统,建立了该系统的体系结构、功能结构和运行流程.研究了基于装配物料清单的静态装配数据管理、基于流程的动态装配数据管理、装配工艺报表格式化输出和装配现场实时可视化监控等关键技术.该系统以装配工艺流程为核心,有效地实现了流程化的装配工艺设计、装配车间的计划调度和实时监控、装配数据的实时采集与统计分析,为离散型装配企业提供了一个统一的精细化装配管理解决方案.所开发的系统在航天某工厂得到试运行,初步应用效果良好.     

基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法与应用

针对航天复杂产品装配过程的实时可视化监控、运行状态在线分析与预测难题,提出了一种基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法。首先构建了面向复杂产品装配过程管控的数字孪生模型;在此基础上,引入工作流技术实现了装配过程数据的实时采集与管理,提出实时数据驱动的数字孪生车间同步运行方法;随后通过灰色马尔可夫预测模型、T-K统计控制图以及关联规则算法的集成应用,实现了对复杂产品装配过程中的小样本量质量数据的实时预测与分析。最后,自主设计并开发了基于数字孪生的复杂产品装配过程管控系统,并在某卫星装配车间进行了应用验证。     

基于价值流图分析的火箭氢氧发动机精益生产分析与改善

针对首都航天机械有限公司火箭氢氧发动机装配现场生产效率低、等待周期长、生产成本高等当前问题,提出了基于精益生产思想的氢氧发动机装配现场改善方法。结合现场原有的生产组织方式和装配工艺流程,绘制了改善前的价值流现状图,利用价值流图分析方法识别了装配过程中的各类浪费和瓶颈问题,结合航天生产特点提出了具体的改善措施,绘制了未来价值流图。通过优化装配工艺方法、平衡生产节拍、设备自动化、灵活配置人员等方式,实现了提高发动机装配效率、缩短装配周期的目的。应用5S管理与定置管理方法,实现了现场管理的科学化与规范化。通过精益生产方式的实施与应用,发动机装配效率、生产成本、现场作业环境、劳动强度得到明显改进,公司综合效益明显提升。     

车身装配虚拟样机建模研究

传统的车身装配设计需要多轮实物试制,增加了周期和费用,为此提出了支持虚拟样机技术的车身装配集成建模框架。该集成框架分为基于焊装特征的装配建模、偏差传递计算模型和装配环境仿真模型等三个子模型,并以产品数据管理为平台,通过接口方式实现了各子模型中装配数据和过程信息的协调管理。最后给出了一个某实际车身前地板装配设计的实例。初步实践认为,该集成框架可对缩短装配开发周期、降低车身试制费用提供有效支持。     

支持并行设计的维修性模型及其实现

为使装备具有良好的可维修性,提出了支持并行维修性设计的总体框架,分析了实现这一目标的关键和瓶颈技术———建立集成的产品维修性信息模型;以集成产品装配信息模型为基础,建立了集成的维修性信息模型,并讨论了与过程模型的集成;选择Pro/Intralink作为产品数据管理平台,分析了支持并行维修性设计集成环境的实现,包括基本环境的配置、主信息模型的建立、设计流程的定义与管理;以一种维修性分配工具的开发与集成验证了论文提出的方法。     

网络化协同设计环境下4C集成服务模型与平台研究

针对当前网络化协同设计环境下4C集成所面临的困难，提出了基于4C集成服务模型与平台实现网络化4C集成的新模式。研究了新模式下技术与管理一体化的集成服务策略模型，建立了包含预处理层、自组织与自控制层、服务代理层和组件层的多层次服务过程模型。在服务模型的基础上开发了4C集成服务平台，给出了4C集成技术服务和管理服务的关键技术。应用实例表明，基于服务平台进行协同设计环境下的4C集成与协同，可显著降低中小企业4C集成的成本和难度，缩短协同设计项目的周期。     

面向服务架构的敏捷制造及关键技术

首先研究敏捷制造及动态联盟等现代制造模式,分析了敏捷制造的内涵和面向服务的技术基础,利用面向服务的架构、业务流程管理和Web服务等相关的标准和技术构建了企业业务集成服务平台。在此基础上提出面向服务架构敏捷制造的4个关键技术,如企业应用体系结构、产品数据交换平台、请求服务平台、生产计划与动态调度。     

一种松耦合的工艺知识集成应用方法研究

针对新建工艺知识库系统与企业已有工艺设计系统的集成应用,分析了工艺知识的特性,在对集成应用过程解析的基础上,基于工艺知识服务总线和公共数据平台建立了一种松耦合的工艺知识集成应用模式。以新建制造指令设计知识库系统与企业CAPP系统集成为例,描述了集成应用方案,分析表明该方法可以实现松耦合的知识集成,有效利用已有和新开发的知识,实现制造指令的快速、规范化设计。     

面向网络化制造的资源共享服务平台研究

为支持网络化制造环境下联盟企业之间的资源共享和协同工作,提出了构建面向网络化制造的资源共享服务平台的技术方案。给出了该平台的功能体系结构,详细分析了网络化制造模式下的资源获取和集成技术、共享资源的网络化和集成化管理技术、基于资源共享的异地企业协同工作技术、基于应用服务提供商模式的网络化制造服务技术,以及基于Web服务的虚拟企业应用系统集成技术等关键使能技术,并通过原型系统的开发和初步应用验证了该技术方案的可行性和实用性。     

轻纺区域网络化制造系统的研究

在需求分析的基础上，提出将协同设计、供应链管理、客户关系管理和ASP服务作为轻纺区域网络化制造系统的重点，建立了一个由基础层、系统核心层、应用服务层和门户层组成的轻纺区域网络化制造系统，并详细介绍了系统的功能。给出了基于多Agent的应用服务提供机制。提出了虚拟ASP服务的概念，建立了面向业务的虚拟ASP服务过程模型。探讨了轻纺区域网络化制造系统的实施模式和商业模式。     

集成的装配工艺文件管理平台

制造业的全球化、信息化要求装配工艺过程能够基于Internet共享工艺信息。本文首先制定了一套装配工艺文件标记语言APFML作为装配工艺的数据结构标准。APFML利用Schema结构定义标记集和XSL显示模板建立装配工艺的信息模型,与工艺数据一起通过Internet在系统之间传递。然后在分析装配工艺文件处理流程的基础上,提出了一个基于Internet集成的装配工艺文件管理平台。该平台使用APFML语言,采用浏览器 /服务器体系结构,是一种面向计算机集成制造和网络化分布制造的快速而低成本的装配工艺信息交换平台。     

面向工程机械控制系统开发的信息集成管理平台研究

为满足企业在产品的设计、生产、销售和服务等活动中涉及到产品信息管理、数据集成和共享需求,建立了一种基于工作流和产品结构树的平台系统.通过工作流实现对产品项目全过程的规范化管理,建立了产品数据树以实现对数据的分层管理和检索,通过中间文件转换实现系统的集成.该平台系统能够实现产品在生命全周期内信息的集成和快速流通共享.     

渐增式物料齐套控制技术

文中通过分析复杂电子整机装配、调试过程管理的技术难点,提出了以渐增式物料齐套控制为核心、以面向过程的层次化装配监控为驱动、以服务型齐套物料配送为落点的复杂电子整机/分机现场执行过程管理技术体系,建立了复杂电子整机/分机生产过程的工序级齐套模型。应用实例表明,相比目前广泛采用的传统整件级齐套思路,该模型可以有效缩短装调过程的生产周期。     

基于元模型的统一制造资源模型框架

为解决企业多应用环境中的制造资源集成问题,提出了一种制造资源元模型,进一步给出了统一制造资源信息模型框架结构,应用基于面向服务架构和可扩展标记语言技术,建立统一制造资源服务平台,实现了该框架的构建.制造资源元模型由数据元模型、应用元模型、扩展元模型三部分构成,统一制造资源信息模型框架由资源核心模型层、资源应用模型层及资源整体战略模型层构成.通过对统一制造资源信息模型的分析,说明了该制造资源模型的可集成性与可扩展性.     

网络化制造集成平台集中式身份认证策略研究

针对网络化制造集成平台身份认证所面临的问题,提出了一种网络化制造集成平台的集中式身份认证策略。在该策略中,身份认证中心服务器接管各应用系统的认证模块,主要有用户管理、帐号映射管理、身份认证服务和系统管理等功能;采用了基于浏览器／服务器的4层web服务体系结构,构建了其技术实现体系,并对其中的单点登录和注销的实现、信息传输的安全性,以及身份认证服务的性能等问题进行了分析。最后,结合该身份认证策略在网络化制造集成平台中的应用,对其运行效率进行了分析。