
在近期召開的上海市科學技術獎勵大會上,《基于模型定義的民機部件數字化對接裝配技術》項目獲2013年度上海市科技進步三等獎。這既是對上飛公司把握航空制造業裝配技術發展能力的充分肯定,也是對科研攻關團隊團結協作精神的激勵。
數字化對接裝配技術是針對飛機制造的特點,利用數字化技術,對飛機獨特的大部件結構和部段對接裝配工藝進行研究而形成的先進飛機對接新技術。該技術在飛機研制中應用,能有效縮短研制周期,降低成本,也是未來航空工業發展的趨勢。一直以來,上飛公司在數字化航空制造領域積極探索,勇于突破,取得了不少寶貴的經驗。
心系型號 創新勢在必行
飛機大部件對接精度要求極高,可謂是一個“失之毫厘,差之千里”的細活兒,稍有偏差,飛機的相關性能便會受到嚴重影響。公司成立初期,在尚未開展數字化對接裝配技術研究的情況下,操作人員需要拿著測量靶球,架起梯子攀上飛機碩大的機身,來回反復測量數個測量點的位置,以確保對接的精準性。而在此過程中“牽一發而動全身”的現象也屢見不鮮,調完一個對接點,別的點的位置又發生變化,需要重新開始測量。調整過程完全靠人工指揮、調試,需要耗費大量的人力、物力。
姜麗萍看在眼里急在心里,“這樣下去,任務節點不能按時完成影響可就大了。” 如果將該攻關課題立項,在解決ARJ21-700飛機數字化對接技術的基礎上,再將該系統運用于大客的對接裝配中,豈不是事半功倍?
行動力是解決一切難題的重要保證。為增強上飛公司在航空制造業的競爭力,達到民機領域國內領先、接近國際先進的水平,2009年4月,以解決大客項目制造過程中數字化工藝、數字化對接工藝裝備兩大問題為目標的《基于模型定義的民機部件數字化對接裝配技術》項目立項,拉開了研制具有自主知識產權的大部件自動對接系統的序幕。
真機演練 實踐檢驗成效
2010年11月,大客攻關項目《基于模型定義的民機部件數字化對接裝配技術》完成了大部件自動對接平臺原型系統研制和模擬件驗證試驗。2011年10月,該技術在ARJ21-700飛機106架機機身裝配現場進行“真機演練”。
“真金不怕火煉”,歷經兩年的技術攻關終于換來了可喜的成果,在106架機機翼身對接現場,所有在場人員見證了這辛苦汗水換來的成功。隨著操作員在儀器上的幾次調試,界面亮起的綠色指示燈意味著對接任務圓滿成功,也令攻關團隊成員們的臉上露出了許久不見的笑容。這次自動對接設備的成功運用開啟了國內民機裝配上的首次應用實踐,在飛機對接裝配、測量與校準的數字化、自動化、柔性化和集成化等多個方面取得豐碩的創新性成果。
在常人看來,從事研發工作,就是在辦公室埋頭苦干,奮戰于設計圖紙的“海洋”之中。殊不知,跟進生產環節,不斷對設計中的問題現場改良、裝配、設備調試也是攻關團隊的日常工作。為實現更高的對接精度,加強測量精度刻不容緩。白天工作時間,車間的噪聲會給測量數據帶來偏差,不少測量工作在半夜停工后才能進行。但攻關團隊成員們卻沒有一句怨言,因為他們有著同一個夢想,讓祖國的大飛機翱翔藍天,全力以赴攻克難關是他們的心愿。
一路向前 探索與時俱進
行百里者半九十。攻關團隊成員清醒地認識到,大部件自動對接平臺的研制成功和工程應用,只是解決了該技術的有無問題。真正將其打造成一個好用、耐用,技術上可復制、可推廣的成熟產品,還有很長的路要走。倘若因此而懈怠,便成了阻擋進步的絆腳石。
之后,攻關團隊又在原技術基礎上不斷改進,對于軟件結構、界面進行大量的修改和優化,對系統進行升級:如利用數學近似方法,取消了用于標定接頭和測量點位置的測量輔助工裝,在優化了對接流程的同時,也降低了標定算法的復雜度。目前,最新版已成功完成ARJ21-700飛機109架機的翼身應用驗證。
通過對自動對接系統的自行研發,上飛公司對該系統的認知已達到國內領先水平。如何將掌握的核心技術,服務于大客研制是技術攻關成果向現實生產力轉化的又一個重大問題。攻關團隊成員作為大客IPT團隊的一員,參與到大客研制中來,為大客自動對接工藝方案制訂、生產線聯合設計提供技術支撐。
上飛公司數字化柔性對接系統的成功研制,填補了國內民機型號應用的空白,為實現相關裝備的國產化奠定了技術基礎。該技術在ARJ21新支線飛機項目上的成功應用,為后續大型客機的自動對接提供了保障。接下來,攻關團隊將積極探索,將該自動化對接系統逐步運用到ARJ21-700飛機各大部件自動對接工裝的升級改造中,不斷提高對接效率和質量,全方位打造數字化航空制造之路。