便攜終端在航空制造工裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

郭娜

（中航工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，遼寧沈陽(yáng)110034）

便攜終端在航空制造工裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

郭娜

（中航工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，遼寧沈陽(yáng)110034）

通過(guò)利用便攜終端來(lái)管理工裝設(shè)計(jì)在工廠現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)變更，使所有的設(shè)計(jì)變更都能準(zhǔn)確記錄，提高了工裝設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確性，大大提高了工裝設(shè)計(jì)效率。

航空制造；工裝設(shè)計(jì)；便攜終端

引言

航空制造行業(yè)中，工裝是制造飛機(jī)的必備設(shè)備和工具，工裝設(shè)計(jì)水平是航空制造企業(yè)飛機(jī)制造水平的關(guān)鍵指標(biāo)［1］。工裝設(shè)計(jì)在航空制造研發(fā)過(guò)程中具有舉足輕重的作用，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，工裝的設(shè)計(jì)、制造周期一般占新產(chǎn)品研制周期的40%［2］。沒有高質(zhì)量的工裝設(shè)計(jì)，就沒有高質(zhì)量和高可靠性的航空制造業(yè)。保證航空產(chǎn)品的工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量，對(duì)提高航空產(chǎn)品的質(zhì)量、性能非常關(guān)鍵。

在航空制造業(yè)中，工廠一般距離工裝設(shè)計(jì)部門距離較遠(yuǎn)，日常工裝設(shè)計(jì)中，由于需要多次往返工廠現(xiàn)場(chǎng)修改工裝設(shè)計(jì)圖紙，工廠距離設(shè)計(jì)中心一般較遠(yuǎn)，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)的修改不能準(zhǔn)確地反映到最終的設(shè)計(jì)圖紙中，容易出現(xiàn)工裝設(shè)計(jì)的質(zhì)量事故。

為了解決這種問(wèn)題，本文提出采用手持便攜終端應(yīng)用在工裝設(shè)計(jì)中，工裝設(shè)計(jì)人員在工廠現(xiàn)場(chǎng)的任何設(shè)計(jì)變更，都可以通過(guò)手持便攜終端及時(shí)修改到圖紙版本中，使得工裝設(shè)計(jì)圖紙版本的一致性得到保證，工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量也得到大幅提升。工裝設(shè)計(jì)手持便攜終端的應(yīng)用不僅可簡(jiǎn)化很多繁雜的設(shè)計(jì)工作量，還可以提高工裝設(shè)計(jì)水平和工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量，進(jìn)而提高航空產(chǎn)品質(zhì)量。

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1設(shè)計(jì)思路

在飛機(jī)制造過(guò)程中，工裝設(shè)計(jì)人員需要頻繁出入制造車間試制現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)飛機(jī)零部件現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)圖紙的微調(diào)，傳統(tǒng)的方法是工裝設(shè)計(jì)工程師在車間試制現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)在設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行記錄，需要等工程師回到辦公室后在PC上修改設(shè)計(jì)然后再打印圖紙?jiān)俅螏Щ剀囬g試制現(xiàn)場(chǎng)，這樣反復(fù)修改導(dǎo)致浪費(fèi)大量時(shí)間在往返車間的路上。

本文提出利用手持便攜終端來(lái)輔助工裝設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)及車間現(xiàn)場(chǎng)的圖紙調(diào)整，工裝設(shè)計(jì)人員可以隨時(shí)在便攜終端上查看及修改設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)圖紙可以自動(dòng)通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)同步到工裝設(shè)計(jì)圖紙存儲(chǔ)服務(wù)器上。當(dāng)需要某個(gè)工裝圖紙時(shí)，設(shè)計(jì)工程師利用便攜終端可以迅速?gòu)膱D紙服務(wù)器上下載下來(lái)，下載到便攜終端上的圖紙會(huì)定時(shí)自動(dòng)連接服務(wù)器進(jìn)行圖紙版本的同步，可以大幅提高工裝設(shè)計(jì)的質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

本系統(tǒng)分為兩部分：便攜手持終端，以及存儲(chǔ)工裝設(shè)計(jì)圖紙的服務(wù)器，服務(wù)器采用C/S架構(gòu)。便攜手持終端采用國(guó)際主流ARM架構(gòu)CPU S3C2410，S3C2410為高性能低功耗CPU，非常適用于各類手持終端。

整個(gè)手持便攜終端系統(tǒng)框圖如下頁(yè)圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)有多個(gè)手持便攜終端以及工裝設(shè)計(jì)中心服務(wù)軟件組成。在工裝設(shè)計(jì)中心同時(shí)也可支持所有工裝設(shè)計(jì)員工通過(guò)PC客戶端來(lái)進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)工作。所有工裝設(shè)計(jì)圖紙全部存儲(chǔ)在服務(wù)器中，便于管理。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄某個(gè)終端在服務(wù)器上的所有圖紙變更和修改，方便日后出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行質(zhì)量回溯。

1.3手持便攜終端的設(shè)計(jì)

S3C2410芯片基于ARM920T內(nèi)核，采用五級(jí)流水線和哈佛結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的16kB指令緩存和16kB數(shù)據(jù)緩存，是高性能和低功耗的硬宏單元。S3C2410提供了一套比較完整的通用系統(tǒng)的外圍設(shè)備，達(dá)到系統(tǒng)消耗最小。因?yàn)樗哂辛朔浅６嗟某Ｓ霉δ苣K，所以無(wú)須擔(dān)心配置附加外圍接口等繁瑣設(shè)計(jì)工作，十分適合便攜式的手持終端。

圖1　航空工裝設(shè)計(jì)手持便攜終端系統(tǒng)框圖

手持便攜終端具有以下功能：

1）通過(guò)手持終端查看終端上存儲(chǔ)的工裝設(shè)計(jì)圖紙；

2）在手持終端上修改工裝設(shè)計(jì)圖紙，修改內(nèi)容會(huì)自動(dòng)通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)回傳到圖紙服務(wù)器上；

3）手持終端可以通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)從圖紙服務(wù)器上下載需要的工裝設(shè)計(jì)圖紙；

4）手持終端上的圖紙版本與服務(wù)器上圖紙版本不一致時(shí)，手持終端會(huì)自動(dòng)從服務(wù)器上下載最新圖紙版本。

1.4服務(wù)中心軟件的設(shè)計(jì)

工裝設(shè)計(jì)服務(wù)中心采用了C/S模式的系統(tǒng)，為了保證設(shè)計(jì)圖紙信息安全，整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)運(yùn)行在局域網(wǎng)內(nèi)，設(shè)計(jì)中心系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和USB等兩種方式來(lái)管理便攜終端，與所有的便攜終端和設(shè)計(jì)個(gè)人客戶端進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的信息交換，同時(shí)系統(tǒng)具有打印和統(tǒng)計(jì)等豐富的功能。

工裝設(shè)計(jì)服務(wù)中心主要包括三部分功能：服務(wù)中心服務(wù)器系統(tǒng)、工裝設(shè)計(jì)客戶端以及存放工裝設(shè)計(jì)圖紙的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。各個(gè)工裝設(shè)計(jì)客戶端全部通過(guò)局域網(wǎng)與服務(wù)中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

2　結(jié)語(yǔ)

本文提出利用手持便攜終端來(lái)管理現(xiàn)場(chǎng)工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量，工裝設(shè)計(jì)人員只需手持便攜終端深入工廠一線，在車間利用便攜終端查看圖紙和圖紙微調(diào)，圖紙能夠自動(dòng)與圖紙服務(wù)器進(jìn)行同步，其他人員可立即使用現(xiàn)場(chǎng)回傳的最新工裝設(shè)計(jì)圖紙，這樣大幅提升了工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量和圖紙準(zhǔn)確性。通過(guò)便攜終端的應(yīng)用，對(duì)整個(gè)工裝設(shè)計(jì)的管理質(zhì)量得到了保證，提升了工裝設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平，進(jìn)而提升了整個(gè)航空產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

［1］賈曉亮.制造企業(yè)工藝信息集成平臺(tái)開發(fā)與關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.西安：西北工業(yè)大學(xué)，2004.

［2］賈忠寧.航空發(fā)動(dòng)機(jī)工裝快速設(shè)計(jì)信息管理系統(tǒng)研究與開發(fā)［J］.制造業(yè)自動(dòng)化，2010（13）:45-46.

（編輯：劉楠）

The Research of Portable Terminal in Aircraft Manufacturing Tooling Design

Guo Na
（AVIC Shenyang Aircraft Industry（Group）Co.，Ltd.，Shenyang Liaoning 110034）

This paper uses the portable terminal to manage tooling design in industrial design change，all design changes can be recorded accurately，increase tooling design drawings accuracy，greatly improves the design efficiency.

aircraft manufacturing；tooling design；portable terminal

TP391.7

A

2095-0748（2016）13-0098-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.38

2016-05-18

郭娜（1982—），女，遼寧沈陽(yáng)人，工學(xué)學(xué)士，工程師，研究方向：航空制造工裝設(shè)計(jì)自動(dòng)化。