卫星数字化装配软件的研究与应用
赵红玲 林小青
北京卫星制造厂技术四室
摘要:本文首先介绍了卫星数字化装配在卫星制造中的重要意义,结合参
与五二九厂"卫星部装演示平台"系统的建设与实施,对系统的总体方案
和关键技术进行了探讨,最后对系统的发展与完善进行了展望.
关键词:数字化装配软件 可视化工艺文件 装配过程
1 引言
随着先进制造技术和信息技术的进步与发展,利用信息化技术来改造和提升卫星制造业已经成为现代卫星制造技术发展的一个重要趋势.北京卫星制造厂作为国内唯一一家卫星和飞船总体结构件生产企业,在过去的20多年里,CAX(CAD,CAE,CAPP,CAM等)技术及其相关应用系统在产品制造中获得了广泛的应用和推广,极大地提高了产品的设计效率和生产加工的自动化水平.但是,作为制造过程重要环节的产品装配过程由于种种客观因素,在其相关研究上相对地滞后于产品设计的发展.根据有关的统计,在美国,一颗卫星的生产过程中大约1/3左右的人力,超过 40 %的生产费用和产品生产制造总工时的 40 %～60 %被用于卫星的装配.因此,卫星装配过程信息化对推动卫星装配技术的进步与发展有着极其重要的意义.
2 系统的总体方案介绍
"卫星部装演示平台"是北京卫星制造厂"装配仿真系统"技术改进项目建设内容的关键部分之一.该平台的最终用户主要为技术室的工艺设计人员,装配车间的装配工人和指挥管理人员.用户通过该平台上承载的可视化工艺,多媒体文件,齐套信息,管理信息以及操作界面实现产品装配过程的数字可视化装配.
通过该软件平台的建立,能够更加高效率的完成产品的装配,提高装配准确性,高效性,降低装配成本,提高围绕产品装配核心工作的各类人员的快速协同工作能力.
工作流程描述如下:
AVIDM,CAPP管理着北京卫星制造厂所有工艺文件和工艺流程,本系统作为工艺内容使用者,为了避免用户的重复工作,采用数据集成的方式,将AVIDM,CAPP中审核过的工艺流程和文件集成到本系统中,同时用户可以加载其他的承载信息,为装配作业提供有效的指导.
首先工艺设计人员使用AVIDM,CAPP制作工艺文件并经审核通过处于发布状态.本系统采集审核通过后的工艺文件,由工艺设计人员编制工艺流程.发布的工艺流程指导装配人员进行装配,装配人员需要记录安装过程中使用的半成品,标准件,零部件,质量信息及工作日志等.管理人员可以随时对装配工艺过程进行在线监控,同时也可以查看装配过程信息.
3 系统关键技术
3.1可视化工艺文件制作
可视化工艺文件制作的首要前提是获取工艺文件.本系统通过与神舟软件协商定义的接口,能够方便的获取AVIDM系统最新发布的项目工艺文件,并保存在本系统中,同时根据接口要求,能够实时获取工艺文件的变更,提醒工艺设计人员,但并不更改已有的工艺流程.
采用图形化托/拽的形式进行装配工艺流程的设计.首先工艺设计人员需要从工艺文件中选择所需的工艺文件组合形成工艺流程节点,然后对工艺流程节点进行附加信息设置,包括流程执行车间,流程节点预估完成时限,齐套信息,质量信息等.
在工艺设计过程和装配过程中,需要产生各种工艺文件,生产文件和质量控制文件等,根据权限设置不同,系统提供相应的信息编辑功能,满足工艺流程的齐套等信息管理.
3.2装配过程信息管理
流程发布后,车间主任在浏览过该任务后,对每个任务节点指定车间工位,相关记录等信息,并进行任务的下发,即设定每个任务由哪些工人负责完成.
车间主任在分配完任务后,第一步执行的装配人员首先要启动流程(即在启动流程中,点击相应的工艺装配流程,完成相应的工作),提交后,其他的装配工人则可以按照顺序逐步完成装配任务.第二步以后的处理方式均采用以下方式:先在待处理任务(任务盒)中领取任务,然后执行任务.在任务执行中车间工人和检验要按照要求填写装配过程中产生的各种装配信息,质量信息等内容.
工艺人员在编制工艺流程时对每个任务节点均设置预估完成时间,在车间装配管理模块中必须提供相应的任务完成时间提醒功能,即对于超时未完成的任务节点,以显著的方式在工艺流程图上标识.同时,系统能够在事后追溯执行时间,提供查询和统计功能.
在装配过程管理中,根据权限设置可以基于可视化装配流程,对每一个装配节点的信息进行查询与汇总.
3.3产品数据包和信息汇总
型号项目的属性信息,工艺设计信息,装配信息,质量信息等在工艺流程执行完成后,需要进行整理归档,形成产品数据包,作为入库验收的依据,并方便后期追溯和领导查询.

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