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基于航空发动机脉动装配的智能管控技术研究
摘要:在我国现代化科技水平的不断提高,智能化技术广泛融入到不同的领域,尤其是在航空发动机脉动装配中,智能管控技术得到了广泛性的利用,不仅可以优化整体的生产模式,还有助于提高整体的装配质量,因此相关工作人员需要加强对智能管控技术的科学利用,与原有技术模式进行相互的衔接,构建全新的技术方案,联合航空发动机脉动装配的需求,提高技术的实施效果,并且善于解决在装配中存在的各项问题,通过长期的实施使智能管控技术拥有能够变得更加成熟,促进行业的良好发展。
关键词:航空发动机;脉动装配;智能管控技术
在航空发动机脉动装配中融入智能管控技术时,要以提高生产资源配送精准性和装配功能智能性为主,提高智能管控技术的科学性,加强对整个装配过程的有效监督,在出现问题时,能够迅速的提出有效的应对策略,将精细化理念融合到不同的管理环节,全面地满足整体的装配需求,凸显智能管控技术的作用。
一、基于航空发动机脉动装配的智能管控技术应用价值
航空发动机制造领域中,脉动装配这一高效准确的生产组织模式已逐渐成为提高装配质量和效率的重要方法,而智能管控的运用,更给航空发动机脉动装配生产线带来了全新的生机和可能性,具有深刻而广泛的运用价值[1]。智能管控技术是指通过整合先进数字化、自动化及信息化手段对航空发动机脉动装配生产线进行整体优化及智能化升级。脉动装配时,每个装配站位按预设节拍有序运行,智能管控系统像一个隐形指挥官,对各个站位生产状态、物料配送情况进行实时监控,工艺执行及其他关键环节保证了装配流程流畅和效率。该系统采用数据驱动智能决策的方式,可以自动地调整生产计划,实现资源的优化配置,从而有效地避免传统装配模式下由于人为因素造成的效率低、资源浪费等现象。
智能管控技术显著提高航空发动机组装的准确性和稳定性,航空发动机是一种高精度、高可靠性的复杂机械体系,装配质量的好坏直接影响整机性能和使用寿命。智能管控系统将高精度传感器和机器视觉等先进技术融合在一起,对组装过程关键参数进行实时监控和精准控制。无论从螺栓连接拧紧力矩、轴孔配合压装力还是装配位置准确定位等方面均可进行严格监督和调节,以保证装配质量稳定一致。另外,该系统能够及时地预警和处理装配中出现的异常情况,从而有效地减少装配失误所带来的质量风险。
二、基于航空发动机脉动装配的智能管控技术应用方法
(一)工业仿真技术
航空发动机脉动装配智能管控过程中,工业仿真技术起着关键作用,这一技术通过建立高度真实的虚拟装配环境,对装配过程设计和优化提供有力支撑。具体地说,工业仿真技术是先依据发动机设计图纸和装配需求,通过三维建模软件建立各零部件虚拟模型,并且根据实际装配流程,构建一条完整的虚拟装配线。基于此,该系统可以模拟在各种装配策略下的生产流程,涵盖了人员的配置、物料的流通、工具的使用等关键环节,从而为工作人员在模拟环境中对装配计划进行预测和优化提供支持[2]。工作人员可透过工业仿真直观观察组装过程可能出现的问题及瓶颈,例如组装路径的冲突、物料配送的延迟以及工具使用不当。为了解决上述问题,该系统能自动地对数据进行分析和评价并提出改进意见。如调整装配站位布置、优化物料配送路线和完善工具设计,可显著提高装配效率和质量。另外,工业仿真技术支持多人在线协同操作,各专业工作人员可参与装配方案拟定和优化,便于团队间交流和合作。更重要的是,工业仿真技术在实际生产过程中也可以有效地减少试错成本。传统装配模式下,通常要通过多次试装和调整来决定最终装配方案,不但费时费力而且会造成材料浪费和设备损坏,而通过工业仿真技术,工作人员能够在虚拟环境下对各种装配策略进行重复测试和验证,直至寻找到最优方案才投入到实际生产当中,使生产效率和经济效益得到极大提高。
(二)资源调度技术
资源调度技术作为航空发动机脉动装配智能管控体系的核心内容,脉动装配中涉及大量材料、人员和设备资源,对其进行科学、合理调度直接影响装配效率和成本,资源调度技术将先进算法和模型整合在一起,以实现装配生产线各种资源的准确控制和优化分配。比如,资源调度技术可以对生产线中各个装配站位资源的需求进行实时监控,其中包括对材料的需求、对人员的分配以及对设备状态的要求[3]。通过数据分析和预测,该系统可以对资源短缺或者过剩等风险进行预先判断,自动触发对应调度指令。比如在某装配站位发生物料短缺的情况下,系统能够即时通知物料配送部门进行及时的补料,当某一装配站的人手不足时,该系统能够自动调节其他站位的人手配置,以确保生产负荷的平衡。
资源调度技术也可以根据实际生产任务智能排产,通过考虑发动机型号、装配难度和交货期,该系统能自动产生最优生产计划并对其进行实时调整,以便对生产中出现的多种变化做出响应。该智能化排产方式在提高生产计划准确性和灵活性的同时,极大地降低了人为干预和失误的概率。另外,资源调度技术具有较强的学习和优化能力,通过对生产数据的不断累积和装配规律的分析,该系统可以逐步完善调度模型和算法,从而为生产线持续优化提供了强有力的支撑。比如,该系统能够基于过去的数据来预测未来一段时期的物料需求走势,进而提前做好库存的准备和优化,也可依据装配人员技能水平和工作效率优化调整人员配置,从而提升整体装配效率和品质。
(三)状态监测技术
状态监测技术对于航空发动机脉动装配的智能管控也同样具有不可替代的重要作用,首先该技术通过融合高精度传感器和机器视觉等先进设备,实现对组装过程各个关键环节的状态进行实时监控和数据分析。通过状态监测技术的应用,该系统可以及时发现和预警组装过程中存在的异常和潜在危险,从而为生产线平稳运行提供强有力的保证。状态监测技术可以对装配线物料状态进行实时监控,该系统通过RFID、条形码等识别技术可以精确地跟踪材料的产地、去向和用途,保证材料配送的准确性和及时性。同时,该系统能够实时监测和预警物料库存量,避免出现物料短缺或者多余现象。
其次,状态监测技术也可以在组装时实时监控设备的状态,通过整合振动传感器、温度传感器等多种设备,该系统可以实时监测设备的工作状态,例如振动的频率和温度的变动等,该系统可在设备发生异常或者故障后即时报警,启动相关应急处理机制以避免事故的扩大和降低损失。另外,该系统能够智能地预测和计划设备维护周期,提高了设备利用率和可靠性。更重要的是,状态监测技术也可以实时地监控和评价装配质量,利用机器视觉和其他技术手段,该系统可以自动检测出零部件在装配时尺寸、形状和位置等关键参数是否满足要求,以保证装配质量稳定一致。在检测到装配质量问题后,该系统能即时反馈到操作人员,提示修改或者返工,避免生产出不合格品。该实时质量监测和评估机制既提高了产品质量和可靠性,又减少了质量风险和费用。
结束语
为了满足航空发动机脉动装配的需求,智能管控技术的应用较为关键,因此相关技术人员需要加强对智能管控技术的科学引进,构建完善的技术模式,实现传统管控方案的成功转型以及升级,满足现代化的装配要求。
参考文献
[1]张波,王园园,宋迎军,魏小红,黄健.航空发动机脉动装配生产线排产算法研究[J].机电工程技术,2022,51(08):36-39+206.
[2]李慧,宋迎军,王园园,魏小红,黄健.航空发动机脉动总装生产线建模仿真系统[J].机电工程技术,2022,51(08):18-20+101.
[3]赵罡,李瑾岳,徐茂程,张鹏飞.航空发动机关键装配技术综述与展望[J].航空学报,2022,43(10):475-507.
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