飞机装配中防差错技术的应用研究
吕阳杰
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

吕阳杰,. 飞机装配中防差错技术的应用研究[J]. 中国航空航天科学,20217. DOI:10.12721/ccn.2021.157065.
摘要: 大部分航空事故的发生是由于飞机差错,对社会发展带来了较大的负面影响,甚至危害人民人身安全,威胁生命。当前,虽然我国在飞机装配过程中采用了较为先进的技术,但对操作人员的技术要求较高,如何提升工艺防止差错在飞机产品制造过程中具备重要的意义。为此本文对飞机装配中的防差错技术应用进行分析,以供有关人员参考。
关键词: 飞机装配;防差错;质量控制
DOI:10.12721/ccn.2021.157065
基金资助:

引言:飞机差错频发是造成飞机事故的主要原因之一,导致严重的经济损失和人员伤亡。实际上,飞机装配过程中由于疏忽造成的错误较难避免,只要在错误发生的阶段进行改正即可保障飞机的生产质量。所以,深入探索飞机装配过程中的差错技术应用,设计合理的预防措施,对于降低事故发生率,提高飞机安全性能具有重要价值。

一、图像识别与限位逻辑控制技术

防差错是指消除错误的预防技术,在飞机设计、加工、制造、装配、调试等过程中将防差错作为研究的方向,以事前风险管控的视角,从人力、设备、材料、方法、环节等方面,利用防差错的器件、报警、分类等技术方法,对飞机的周期工作做出调整,从而降低事故的发生概率[1]。通常利用图像识别和限位逻辑控制技术来完成防错,首先,即时摄片比较的技术可用于区分装配零件的方向正确与否,利用图片的形式对零件之间的区别进行标注,保障装配的质量,发挥出防差错的效用。其次,传感器感应检测,在飞机装配期间,不同的飞机型号其外形和孔位具有一定的差异,传感器可将感应到的数据上传至后台,并为后续的工序操作提供借鉴。飞机装配制孔时,针对不开敞部位通常采用磁性的引孔器,其原理是将引孔器的磁头探入零件的导孔中,利用电磁感应,探索出孔洞的中心,确定孔洞的位置。最后,夹具防错是指控制装配零件在夹具上的摆放位置来确定是否摆放到位,需要根据不同的飞机型号和具体情况来分析,利用不用的颜色,在定位夹具的孔洞上安装防反向装置来预防差错的发生。

二、测量探头感应与电器转换测量技术

飞机在装配过程中制孔工序通常会利用钻模板,例如,某机型的机翼盒,其装配的钻模板零件数达到400块以上,在装配过程中由于人员操作失误导致零件报废的情况经常发生,使飞机制造成本上升,对项目的正常交付造成影响。对此,采用测量探头感应与电器转换测量技术可有效解决这一困境。第一,利用刀具前导检测:设置刀具前导与要加工的孔径相匹配来预防差错,具体来说是将刀具的前导直径与上一道工序所设置的直径相同,若后续的工序使用刀具前导与孔径不匹配,则表示刀具的使用出现错误,以此达到防差错的目的。第二,量具测量:在制造孔洞的过程中需要对其测量,并与图纸进行对照,这样的检测方式较为常见,在实践中可真正避免不合格的飞机产品出现。第三,检测定位面气孔压力:明确工件的定位正确,来避免差错。第四,扭矩控制:在飞机装配过程中预先设置固定的扭矩值,来开展铆接螺栓定力操作。

三、颤动功能防错技术

利用颤动机的功能,将飞机的装配零件运送到指定的位置,零件只有处在正确的方向,才可在送料轨道上传输。位置方向出错的零件会掉入零件收集箱当中,进而避免自动化装配过程中,零件的装配方向发生错误,促进装配质量的提升,例如,第一,缸体凸轮轴衬的方向检验,可避免衬套压反;第二,缸体水道闷盖的压装方向防错;第三,构建完善的操作SOS:在装配时所产生的成品、待处理品、废料等零件需要根据各类零件的处理计划贴上相应的处理标签,设置防错装置的TPM/PM维护制度等;第四,工件测量防错:技术人员需要根据规定的检验频次实施目检和测量,使装配中的工件本身存在的缺陷得到解决,检验出不合格的工件,真正杜绝生产线中质量不过关的材料,为飞机产品的质量提升打好基础。若想实现飞机装配执行系统的效用发挥,就需要对质量管理系统中的制造装配信息进行收集,使系统达到双向传递信息的效用,各部门应保障业务协同能力的提高,使装配过程具有一定的连贯性,针对性的利用数字化技术处理质量问题,对其进行简化,提升装配的水平,摆脱如今大量重复的问题处理工作。

四、数字装配仿真过程防错技术

现阶段,飞机在设计、装配过程中大量引入数字化技术,如工装数模、零件数模,一部分机型也运用了数字化装配工艺模型,利用预装配仿真技术和装配集成分析技术处理差错[2]。例如:第一,应用数字化装配过程模型可按照飞机装配生产线的生产情况,以动画的方式呈现出整体的装配流程,可为技术人员提供采纳参考,预防早期的工艺技术准备,标准时间的确定,同时使资源成本得到合理利用,避免差错的产生。第二,采用数字化技术预装配数模,可使装配人员充分的了解产品之间的差异,了解产品与装配过程是否匹配,设计者可提前预设飞机零件和装配技术等方面的问题,并针对性的进行处理,使其更好的解决。

在飞机的装配环节防错技术的运用可有效降低工序中的错误,避免由于人员失误导致产品存在缺陷,真正做到“零报废、零失误”。由此看出,在飞机的装配工序中采用防差错技术,能够避免产品存在质量问题,以下根据具体的技术应用案例,可充分说明防差错技术应用的价值。

例如,在波音767BCF飞机地板梁项目设计中,每架飞机需要交付地板梁108根,项目工艺在准备阶段由于受到厂房面积、制造周期、成本、设计等方面的影响,需要将结构形式相同的梁使用同一台工装进行装配,采用柔性装配的方式。经过实践,发现这样的方式装配梁数量最多达到10根,在此过程中,施工人员需要反复装卸大量工装可拆卸的卡板,导致出错率上升,会由于工装拆卸错误造成飞机的质量出现问题,使产品被拒收,导致大量的资金浪费。针对此情况,在工装过程中充分应用防差错技术,根据可拆卸件的不同,按照地板梁图号标识不同色标,使工人在更换过程中可根据颜色标准及时确认组件图号,防止错装、漏装问题的发生。

五、防差错复查技术

在飞机装配工序中不仅要合理应用防差错技术,还需要开展复查工作,对飞机的安全性提供双层保障。第一,可根据飞机的复查清单进行分类,例如,开展安全性影响分析,对符合复查分类的设备或系统进行等级评价,可分为灾难类、危险类、较小类危险、无安全性影响等,并进行评估,最终得出各个环节是否需要进一步优化。第二,选择合理的防差错措施,例如:物理措施、连接措施、标识措施、检验措施等。第三,对所选择的防差错手段进行评价,了解当前的手段是否能够真正起到防差错作用。通过防差错手段的应用可有效提升飞机的生产质量,同时采用合理的复查方法可总结装卸过程中防差错存在的问题,以便相关人员做出调整。

结束语:整体而言,在飞机设计、制造、维护等过程中,防差错是一项重要的工作,其中装配环节是一个重要的阶段,需要技术人员利用先进的防差错技术,设计防复查方法,对飞机各个系统装配过程中的问题进行筛查,增强飞机的防差错设计水平,减少飞机差错的发生,提升飞行的安全性,达到“零缺陷”的生产目标。

参考文献:

[1]谢春玉,杨海涛,熊昌友.武器装备可计量性设计评价技术研究[J].工业计量,2020,33(02):82-85.

[2]钟媛媛,侯庭毅,郭胜福,等.冰箱产线中的AI应用及综合性检测分析[J].家电科技,2020(S1):778-781.

作者简介:吕阳杰(1991.04—)男,汉族,陕西省韩城市,研究生,工程师