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智能化控制系统在航空制造中的应用

姜涛

哈尔滨华德学院,黑龙江哈尔滨,150025

摘要: 新时期,智能化控制系统广泛运用于制造领域,在航空制造过程,通过有效的引入智能化控制系统,提高了生产精准度,加强了生产效率,利于推进航空制造业发展。因此,通过研究具体的应用方式,利于提高智能化控制系统的应用效率,能全面推进航空制造技术发展,从而为航空制造水平提高提供保证。
关键词: 智能化;控制系统;航空制造
DOI:10.12721/ccn.2022.157101
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引言:信息技术获得快速发展,和工业化的深度相互融合起来,可以引发更多的科技革命以及产业变革,并且也让全球进入新一轮的工业革命当中。国际上的一些国家推出使用信息技术。来提高制造业的战略举措,并且推进了智能制造,使传统工业获得改造并且进行再工业化的转变。通过实践分析,总结了智能化控制系统在航空制造中的应用策略。

1 智能化控制系统应用的必要性

信息化与工业化的融合是形成智能化制造的手段,通过结合新型材料与新制造工艺,将产品管理,产品生产、产品设计和产品服务贯穿到每一个环节当中,有信息深度感知,优化决策的功能。在航空制造业,采用智能化制造技术的时候,运用智能化控制系统与多功能传感器,能够自分析,自决策智能化活动的使用设备,有效减少设备问题处理的时间,优化了生产信息,进而全面提高航空业的生产效率[1]

航空产品制造技术在航空业发展中开始发生改变。为充分满足航空企业对产品的高要求,需要开发并引进新兴的技术。另外,智能化制造技术是机械设备自动化控制并驱动设备原件,利用自动化全方位控制机械生产系统,有利于机械制造领域的发展。

2 智能制造生产线的主要组成部分

首先是生产线的智能管控,要能够建立起一个包括技术以及质量还有生产等各个业务综合管理的生产线指挥调度的中心。在生产线的智能决策系统的基础上,及时掌握生产线运行的状态,快速的处理生产过程当中比较常见的,延期交货等非常异常的情况。生产线的智能决策系统,主要指的是在商务智能的决策技术基础上,所建立的生产线技术的管理,以及其他方面的智能管理业务类的模型。通过使用现场服务的总线等相关技术,及时得到生产线的几个要素的具体的运行数据,进行较为深入的挖掘以及分析,从而能够实现现场管控一些智能化的决策[2]。使数字化,网络化能够综合起来,投入一种高效的生产模式。通过对生产线的智能管理,可以根据人员的角色约束,给领导等相关工作人员,提供更具有定制化特征的信息共享和交互的途径,给生产过程的准确化以及透明化能够提供更多的决策支持。

其次是智能制造技术的准备,智能化的工艺设计。主要使用的是一种以全数字量表达为基础的智能识别以及获取信息和处理信息的工艺设计方式,以知识驱动决策作为基础,进行优化的一种综合的工艺设计。以几何特征为基础的智能编程,是在零件特征的基础上,选择相适应的一种加工设备等,进行资源的制造,可以自动生成一种零件加工的方法,并且根据加工的设备自动生成以规则知识库作为基础的,进行优化的切削参数,这也正是生产线可以进行自适应加工的关键之处[3]。再次就是检测路径方面的自动规划,通过使用零件数模,进行以零件的检测特征为基础的自动检测路径规划,对于一些相对较为复杂的零件,可以进行高精高速的在机测量,更加准确了解零件加工的表面尺寸等,并且及时反馈检测的结果,并对其进行智能分析。

再次就是智能化的生产管理和实行管控智能化的计划管理,主要指就是满足生产线当中品种更多,并且批量更小的频繁变化的需要,通过实时分析其生产的计划以及进度的一种匹配情况。一旦发生异常情况的时候,直接进行自动运算,尽量减少生产变化对于计划有可能造成的影响和冲击。

3 智能化控制系统在航空制造中的应用

3.1 集成制造

为让飞机结构件生产更加优质化,在飞机结构件智能数字化车间当中,把计算机技术和企业生产经营管理,生产制造进行结合,以此适应生产环境变化产生的集成化系统。

利用先进化数控制造技术的集成,比如电子技术,监测技术,管理科学技术等,达到航空产品制造,检测,管理流程的集成化制造效果,促使生产更加优化化,高效化,同时有效降低经济成本,进而缩短产品生产周期。

3.2 工业大数据

工业自动化,智能制造化共同的基础是工业数据。而工业数据的基础是飞机结构件智能制造。在技术水平飞速发展的今天,企业积累的数据量整体上都趋于上升增长阶段,对数据做有针对性的分类,存储以及分析,有助于智能制造技术的发展[4]

飞机结构件品种较多,在生产流程中又可分为经营性数据,生产性数据,以及环境类数据。经营性数据,生产性数据是利用飞机结构件智能数字化车间生产管理系统来获得,再利用流程+数据结合场景,依据经验分析当前决策。而机床状态信息等环境类数据,主要是利用传感器获取监控技术,再分析机床状态和零件加工状态的数据,进而获取机床的实时性状态,为工艺的优化打下坚实的基础。除此之外,可利用神经网络分析零件生产经营数据,有效预测零件加工的工时情况[5]

3.3 智能管控

飞机结构件智能数字化车间设备能力要充分加以考虑,并深入研究多品种生产作业,在智能排程和动态高度的情况下,把性能指标作为优化的基本目标,以实现飞机结构件智能数字化车间的良好运转。

监控机床设备的单机运行情况,车间运行状态和生产经营状态,以此获取数字化车间运行的有效数据信息。另外,根据监控的数据,飞机结构件智能数字化车间的有效运转情况,构建数字化车间管理控制体系,整体实现各个环节的智能管控,包括生产管控,作业高度、现场管理,制造资源管理等内容[6]

3.4 快速装卸

为适应智能化生产线的要求,企业可把原来数控的设备改成可交换的工作台,当机床在工作台加工时,可完成另一个工作台零件的工作,有效缩短了机床辅助工作的时间,进而全面提高加式的工作效率。

智能化生产线,其中的单机操作,在使用的时候可应用两个交换式工作台,多机一起操作时可应用多个交换工作台。整体来讲,交换式工作台用到的配置,某种程度上让零件得到了节省,而且减少了装卸定位的辅助时间,进而缩短零件加工的周期。

4 结束语

总之,航空产品生产期间对智能化控制系统进行应用,能够减少人为出错和人工干预情况,使整个生产作业流程标准化、规范化,从而使制造工件的质量能够得到进一步提升,提高生产线在运行期间对各个工件进行加工的效率,最终达到缩短产品加工周期的目的。

参考文献:

[1]邓乾豹,周翮翔,谢桂华.航空制造企业IT运维管理实践探讨[J].中国设备工程,2019(16):22-24.

[2]徐新生.航空制造企业智能化转型过程中员工发展的思考[J].教练机,2018(03):22-26.

[3]高溦.航空制造智能化技术与装备的研究[J].现代制造技术与装备,2018(09):47-48.

[4]钟衡,胡军,胡廷贵,等.面向航空制造的智能生产物流体系研究[J].制造技术与机床,2019,(9).136-140

[5]蒋敏,余志强,王攀.航空产品设计制造一体化创新研制关键技术[J].航空制造技术,2019,(22).95-101.

[6]李伟.面向智能制造的航空发动机企业标准化探究[J].航空标准化与质量,2017,(4).6-9.