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[摘 要]数字化作为飞机钣金制造技术发展的新领域及新方向，而飞机钣金制造知识库则为钣金件数字化制造集成技术研究开发的关键与基础。由于飞机钣金零件结构复杂且种类繁多，虽然生产特性相同，但制造特点不一。本文通过探讨飞机钣金零件数字化制造系统具体设计思路，分析了飞机钣金制造知识型谱图及知识库，就此系统的实际应用进行深入研究。
[关键词]飞机钣金零件；数字化治疗；系统设计
中图分类号：V260.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0381-01
钣金零件制造作为飞机制造工程的重要构成，而诸如壁板、蒙皮及框肋等钣金零件，则构成了整个分级机体的启动外形及框架，对于钣金制造技术的发展而言，其为飞机产品发展的加快、飞机性能的提升及低飞机研制费用的降低，均具有重要的促进作用。数字化作为当前航空制造技术当中的新趋势及新标志，乃是整个飞机钣金制造技术发展的新方向。
1.飞机钣金数字化制造系统设计
飞机钣金数字化制造系统主要分为四个层次，分别为门户层、应用层、数据层及环境层，对于环境层而言，其又包含为两部分，分别为钣金件数字化制造标准规范及计算机软硬件。数据层包含有数据管理及数据储存，另外，还可以一种数据库方式来管理钣金制造知识。而对于应用层而言，则针对机钣金零件制造整个过程来开展，诸如以钣金零件制造要素相应信息定义为主要框架的集成运用及专业应用。对于门户层而言，则将钣金制造统一业务活动入口及门户服务提供给个业务部门。制造信息的传递、管理及定义乃是整个数字化制造的核心及架构实质。对于飞机钣金零件数字化制造而言，其以钣金制造的设备、工具、方法和规范为基础，将钣金零件制造过程当中相应各种信息采用数字形式予以表达，如钣金工艺知识、设备控制指令、工装模型及制造模型等，利用网络在各个业务部门之间实现传递及交换，针对基于制造全过程相应资源信息、工艺信息及零件信息开展描述及分析，并实施规划与仿真，对设备、工装、工艺及零件进行控制。针对飞机钣金零件数字化制造而言，在整个过程中描述重点为信息流，采用信息过程对钣金制造相应物理工程实施驱动。
1.1 钣金制造信息分类
在钣金制造时，其中的信息可分为两类，分别为钣金制造知识及钣金零件制造要素信息。所谓钣金零件制造要素信息实质上就是在实际制造时所存在的各种设计信息，如制造工艺、工艺装备及制造模型等，这些内容实属生产性数据。为了更好的对钣金加工工艺当中相应工序件信息进行描述，提出了针对飞机钣金零件制造模型的具体概念。对于钣金零件制造模型而言，其所运用的乃是系统观点，通过工艺链对零件工序件具体的模型信息进行组织，比如排样模型及下料工序毛坯模型等，对于钣金制造知识而言，其实际上就是对零件信息定义给予支持的各种类型的知识，乃是一种具有支撑性的数据。依据钣金成形工艺自身特点及钣金制造要素相应信息多样化可知，钣金制造实际上就是“知识需求密集”的过程，钣金制造知识除具有数量多之外，还具有复杂性、经验性及种类多等特点。
1.2 钣金制造信息管理
无论是制造模型还是制造工装及工艺数据，均选用产品数据管理系统实施集中管理，并将钣金零件制造模型作为其核心环节，以此对钣金零件制造中获取、应用及表达零件制造信息的系统集成予以实现，无论是工艺设计，还是具体的工装设计子系统，对于相关设计人员而言，均可从中抽取相应领域信息，构建相应模型；对于知识库管理系统而言，其能够将飞机钣金零件制造相关的各类标准、规范及知识进行储存，而各个应用系统则利用集成接口，将知识予以获取，最终促进钣金数字化在具体制造过程中各种类型工程设计相应智能决策予以实现，并对钣金制造要素相应数字化定义给予支持。
1.3 钣金制造信息传递与制造
因为飞机钣金具有诸多的制造工艺，较常选用与某一类零件成形相适应的专业设备，所以对于任何一种类型的工艺，都需要构建与之对应的专门化的制造要素信息定义方法。通过对复杂曲面展开突破，且突破工艺知识建模，对工艺知识相应分布式应用进行开发，并对要素信息相应数字化定义系统进行制造，比如框肋零件成形工艺模型定义、整体壁板数字化展开及、基于Web的钣金零件制造指令设计系统等，对钣金制造具体的要素信息予以定义，继而促使以数字量传递至零件制造及工装制造予以实现。
2.飞机钣金制造知识型谱图及知识库
要想成功构建飞机钣金制造知识库，首先要解决的问题便是对分级钣金制造知识组成进行刻画，构建知识模型。对于知识的功能而言，其在现有问题相应求解当中得以体现，针对各钣金制造问题，均需要相应范围内的知识进行求解。对于钣金制造问题而言，可将其分解为多个彼此之间存在紧密相连的问题，而各个问题彼此对应的钣金制造知识，乃是知识空间当中处于独立状态的知识子系统构成的有机整体，乃是一个复杂的并具有多层次结构的知识系统，各个层次在知识种类上各不相同。在统一标准框架内，通过许多中间层次，将领域知识进行不同种类划分，最终将其分解成为基类知识型，组建成为知识阶元模型，此模型在本文称作型谱图。对于“阶”而言，其所代表的乃是知识系统所具有的层次性；“元”则反映的是基于某种层次内的知识组成。而分类标准的选择乃是整个知识型谱图构建的关键。本文依据实际工程应用，将其实施粗分类，即主要划分为两个层次，即属与族；依据工艺不同实施细分，此便称之群，最后则依据知识将所包含的信息依据抽象程度实施划分，即为型。
3.数字化技术应用从单项技术转变为网络化全过程集成应用
基于企业网络，整合数据库、软件工具及应用系统，使其划定到一个统一平台内，促使相关制造构成具有高度整合的三个信息环境，对于各个平台系统而言，则依据数据接口形成连接，并在制造过程当中有关集成数据的协调传递及数据交换予以实现。采用以网络分布式集成平台技术为基础，把飞机钣金件制造模型实施相应数字化定用，建立最终的钣金制造系统，促进飞机钣金零件质量的提升，实现成本的降低，还可达到缩短周期的目的。
3.结语
数字化乃是整个飞机钣金制造技术未来发展的重要方向，而飞机钣金制造知识库则为钣金件数字化制造集成技术研究开发的关键与基础。针对飞机钣金零件结构复杂及种类多等特点，本文通过对飞机钣金零件数字化制造系统开展相应设计工作，构建了钣金制造知识具体的知识库及型谱图。此技术在航空企业中的应用，可实现其集成化及智能化。
参考文献：
[1] 张楠，汤军社，马刚.数字化飞机钣金件加工定位用柔性夹具的设计[J]. 机械设计与制造工程， 2010， 39（01）：41-44.
[2] 刘岩林， 李亚南.基于三维模型的飞机钣金零件数字化检测技术[J]. 成组技术与生产现代化，2013， 30（3）：9-11.
[3] 智造网—助力中国制造业创新—idnovo.com.cn. 论钣金件制造系统研究开发[J].智造网—助力中国制造业创新—idnovo.com：cn.
[关键词]飞机钣金零件；数字化治疗；系统设计
中图分类号：V260.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0381-01
钣金零件制造作为飞机制造工程的重要构成，而诸如壁板、蒙皮及框肋等钣金零件，则构成了整个分级机体的启动外形及框架，对于钣金制造技术的发展而言，其为飞机产品发展的加快、飞机性能的提升及低飞机研制费用的降低，均具有重要的促进作用。数字化作为当前航空制造技术当中的新趋势及新标志，乃是整个飞机钣金制造技术发展的新方向。
1.飞机钣金数字化制造系统设计
飞机钣金数字化制造系统主要分为四个层次，分别为门户层、应用层、数据层及环境层，对于环境层而言，其又包含为两部分，分别为钣金件数字化制造标准规范及计算机软硬件。数据层包含有数据管理及数据储存，另外，还可以一种数据库方式来管理钣金制造知识。而对于应用层而言，则针对机钣金零件制造整个过程来开展，诸如以钣金零件制造要素相应信息定义为主要框架的集成运用及专业应用。对于门户层而言，则将钣金制造统一业务活动入口及门户服务提供给个业务部门。制造信息的传递、管理及定义乃是整个数字化制造的核心及架构实质。对于飞机钣金零件数字化制造而言，其以钣金制造的设备、工具、方法和规范为基础，将钣金零件制造过程当中相应各种信息采用数字形式予以表达，如钣金工艺知识、设备控制指令、工装模型及制造模型等，利用网络在各个业务部门之间实现传递及交换，针对基于制造全过程相应资源信息、工艺信息及零件信息开展描述及分析，并实施规划与仿真，对设备、工装、工艺及零件进行控制。针对飞机钣金零件数字化制造而言，在整个过程中描述重点为信息流，采用信息过程对钣金制造相应物理工程实施驱动。
1.1 钣金制造信息分类
在钣金制造时，其中的信息可分为两类，分别为钣金制造知识及钣金零件制造要素信息。所谓钣金零件制造要素信息实质上就是在实际制造时所存在的各种设计信息，如制造工艺、工艺装备及制造模型等，这些内容实属生产性数据。为了更好的对钣金加工工艺当中相应工序件信息进行描述，提出了针对飞机钣金零件制造模型的具体概念。对于钣金零件制造模型而言，其所运用的乃是系统观点，通过工艺链对零件工序件具体的模型信息进行组织，比如排样模型及下料工序毛坯模型等，对于钣金制造知识而言，其实际上就是对零件信息定义给予支持的各种类型的知识，乃是一种具有支撑性的数据。依据钣金成形工艺自身特点及钣金制造要素相应信息多样化可知，钣金制造实际上就是“知识需求密集”的过程，钣金制造知识除具有数量多之外，还具有复杂性、经验性及种类多等特点。
1.2 钣金制造信息管理
无论是制造模型还是制造工装及工艺数据，均选用产品数据管理系统实施集中管理，并将钣金零件制造模型作为其核心环节，以此对钣金零件制造中获取、应用及表达零件制造信息的系统集成予以实现，无论是工艺设计，还是具体的工装设计子系统，对于相关设计人员而言，均可从中抽取相应领域信息，构建相应模型；对于知识库管理系统而言，其能够将飞机钣金零件制造相关的各类标准、规范及知识进行储存，而各个应用系统则利用集成接口，将知识予以获取，最终促进钣金数字化在具体制造过程中各种类型工程设计相应智能决策予以实现，并对钣金制造要素相应数字化定义给予支持。
1.3 钣金制造信息传递与制造
因为飞机钣金具有诸多的制造工艺，较常选用与某一类零件成形相适应的专业设备，所以对于任何一种类型的工艺，都需要构建与之对应的专门化的制造要素信息定义方法。通过对复杂曲面展开突破，且突破工艺知识建模，对工艺知识相应分布式应用进行开发，并对要素信息相应数字化定义系统进行制造，比如框肋零件成形工艺模型定义、整体壁板数字化展开及、基于Web的钣金零件制造指令设计系统等，对钣金制造具体的要素信息予以定义，继而促使以数字量传递至零件制造及工装制造予以实现。
2.飞机钣金制造知识型谱图及知识库
要想成功构建飞机钣金制造知识库，首先要解决的问题便是对分级钣金制造知识组成进行刻画，构建知识模型。对于知识的功能而言，其在现有问题相应求解当中得以体现，针对各钣金制造问题，均需要相应范围内的知识进行求解。对于钣金制造问题而言，可将其分解为多个彼此之间存在紧密相连的问题，而各个问题彼此对应的钣金制造知识，乃是知识空间当中处于独立状态的知识子系统构成的有机整体，乃是一个复杂的并具有多层次结构的知识系统，各个层次在知识种类上各不相同。在统一标准框架内，通过许多中间层次，将领域知识进行不同种类划分，最终将其分解成为基类知识型，组建成为知识阶元模型，此模型在本文称作型谱图。对于“阶”而言，其所代表的乃是知识系统所具有的层次性；“元”则反映的是基于某种层次内的知识组成。而分类标准的选择乃是整个知识型谱图构建的关键。本文依据实际工程应用，将其实施粗分类，即主要划分为两个层次，即属与族；依据工艺不同实施细分，此便称之群，最后则依据知识将所包含的信息依据抽象程度实施划分，即为型。
3.数字化技术应用从单项技术转变为网络化全过程集成应用
基于企业网络，整合数据库、软件工具及应用系统，使其划定到一个统一平台内，促使相关制造构成具有高度整合的三个信息环境，对于各个平台系统而言，则依据数据接口形成连接，并在制造过程当中有关集成数据的协调传递及数据交换予以实现。采用以网络分布式集成平台技术为基础，把飞机钣金件制造模型实施相应数字化定用，建立最终的钣金制造系统，促进飞机钣金零件质量的提升，实现成本的降低，还可达到缩短周期的目的。
3.结语
数字化乃是整个飞机钣金制造技术未来发展的重要方向，而飞机钣金制造知识库则为钣金件数字化制造集成技术研究开发的关键与基础。针对飞机钣金零件结构复杂及种类多等特点，本文通过对飞机钣金零件数字化制造系统开展相应设计工作，构建了钣金制造知识具体的知识库及型谱图。此技术在航空企业中的应用，可实现其集成化及智能化。
参考文献：
[1] 张楠，汤军社，马刚.数字化飞机钣金件加工定位用柔性夹具的设计[J]. 机械设计与制造工程， 2010， 39（01）：41-44.
[2] 刘岩林， 李亚南.基于三维模型的飞机钣金零件数字化检测技术[J]. 成组技术与生产现代化，2013， 30（3）：9-11.
[3] 智造网—助力中国制造业创新—idnovo.com.cn. 论钣金件制造系统研究开发[J].智造网—助力中国制造业创新—idnovo.com：cn.