崔丽娜 范军华

摘   要：在物联网时代，加强物联网技术的应用能够推动行业的转型发展，解决行业发展难题。而在飞机装配制造领域，应用物联网也可以解决飞机装配难题。基于这种认识，该文结合飞机装配系统未来智能化的发展趋势，提出加强物联网在飞机装配系统中的应用，从而实现飞机装配过程的智能化管理，促使飞机装配质量和效率得到提高，进而有效推动航空制造业的智能化发展。

关键词：物联网;飞机装配系统;感知层

中图分类号：TP316      文献标志码：A

0 引言

随着传感器技术、网络技术等各种技术的发展，物联网渗透到了各行各业当中。而在航空领域，需要依靠物联网技术优化航空制造生产方式，推动飞机智能制造模式的发展。就目前来看，飞机装配具有较大难度，现有飞机装配系统难以满足飞机智能制造的需求。因此，加强物联网在飞机装配系统的应用研究，通过打造物联网飞机装配车间推动飞机智能制造技术的发展。

1 飞机装配系统的发展分析

从飞机结构组成上来看，包括机头、机身、机尾3个部分，单机身又可以划分为前机身、中机身、中后机身和后机身，各部分需要采用相应的接头对接。在飞机装配过程中，需要在固定装配位置上进行大量机体结构零件的准确安放，然后在固定顺序下采用一定的方法实现各种锻件、组合件和板件的连接，最终形成完整的飞机部件。不同于一般的机械产品，飞机装配结构复杂，涉及零件种类较多，仅壳体上钣金零件就多达万件，标准件的数量更是难以估算，需要提供专门附件、零件、半成品等配件。飞机零部件形态大小各异，装配过程中对零部件结构性能和精度有较高要求，所以需要确保物料能够得到准确配送，以免装配过程中出现错误或影响飞机装配效率。采用飞机装配系统，需要根据相应工艺环节飞机装配要求进行相应零件及工装的配送，实现飞机装配过程的自动化和数字化管理，从而达到飞机装配质量精度的要求，提高飞机装配效率。但就目前来看，飞机装配系统存在数据采集手段落后的问题，无法及时进行装配过程状态的反馈，因此难以实现装配要素的有效配置，导致飞机装配效率和质量受到影响。因此在信息化时代，需要将物联网、大数据等技术引入飞机装配系统中，实现系统自感知、自执行和自决策，从而加强飞机智能装配技术的应用，打造智能装配车间，推动航空制造业的发展。

2 物联网在飞机装配系统中的应用

2.1 物联网应用思路

从总体上来看，飞机装配系统由物料配送系统和多个离散装配站构成，所以物料配送管理至关重要，能否将正确物料及时、准确地配送到相应的装配站，关系到飞机装配效率和质量。在飞机装配系统中应用物联网，需要通过建设系统感知网络完成各种装配信息的采集工作。将采集到的数据传输到系统中，能够实现各种装配要素的有效分析，结合装配工作进程进行要素的合理配置，确保飞机装配工作可以顺利开展。在系统监督下，飞机装配状态能够得到有效管理，继而使飞机装配质量得到保证。

在实际工作中，物联网需要对装配零部件信息、物料信息、设备信息和装配站信息等各种信息进行采集，借助物联网完成装配车间各种资源信息的获取，从而及时获取需要配送的物料数量、类型，确认装配设备状态，掌握装配站工作进程。通过网络系统，将信息传输到应用层物料配送系统，能够实现各种数据的统一处理，制定科学的配送任务，实现飞机自动化装配控制管理。在感知网络建设过程中，考虑到飞机装配涉及的要素众多，需要采用有效标识技术进行各种要素的识别，从而使配送物料的正确性得到保证。系统工作过程中将产生大量数据，所以需要完成高效地传输网络建设，确保采集到的实时数据能够得到及时传输，为系统数据分析提供支持。此外，系统需要配备有效数据利用平台，对采集到的数据进行科学处理，使飞机装配过程得到有效管理。

2.2 物联网应用架构

结合飞机装配系统物联网应用思路，可以实现物联网应用架构的合理设计。具体来讲，就是将系统网络架构划分为4层，即物理感知层、网络传输层、数据存储层和应用层。

感知层作为系统网络架构最底层，起到了至关重要的作用，需要对飞机装配各种要素信息进行采集，象物料信息、装配站工艺信息等。为此，需要完成多个传感器节点的设置，采用各类传感器、RFID设备、扫描枪、电子标签等进行要素感知，达到数据采集的目的。利用工控机、人际接口等设备，能够将采集到的数据传送到网络传输层。

网络传输层负责进行系统数据传输，能够与系统各层网络连接，包括以太网、无线网、互联网等，确保系统数据能够得到正常传输。系统获得大量采集到的数据信息后，需要利用数据存储层进行飞机装配相关数据的存储。

存储数据可以划分为3类，即基础数据、过程数据和统计数据。其中，基础数据包括装配文件数据等静态数据，需传递至装配现场，利用产品数据库存储。过程数据主要是感知层采集到的物料数据、工艺数据等，属于动态数据，需要分别利用物料数据库、工艺数据库等不同数据库存储。统计数据为系统处理各种数据得到的数据，需要以档案形式存储到档案数据库中。

系统应用层负责实现数据利用，能够根据分析得到的信息实现生产调度管理，实现飞机装配过程的跟踪监控，加强物料配送管理，为飞机装配工作的开展提供支持。

2.3 物联网应用实现

实际应用物联网进行飞机装配系统改进时，需要加强装配车间感知环境的构建。具体来讲，就是要采用多元感知技术对车间各类信息进行采集。针对飞机装配零部件，需完成RFID编码，加强装配进程监控。针对需要的物料，同样需要进行RFID编码，确保物料信息能够得到及时采集。针对车间使用的各种装配设备，需要采用传感器确定设备工作状态和实时位置，通过准确定位确保物料运送至指定位置。针对装配站，需要根据装配工艺要求对站位工作情况和物料消耗情况进行确认，利用可视化终端加强监管管理，确保物料请求能够得到及时发送。在感知环境建设中，需要为各类资源配置信息识别元器件，然后配备读写器、扫描器等能够感知信息的设备，确保物联网能够顺利识别各种要素信息，然后利用网络通信实现信息共享。在数据传输和存储方面，考虑到采集到的数据类型各异，还要采用中间件技术进行数据过滤和格式转换，确保数据能夠得到有效传输和管理。在数据利用方面，应用层需要获得模型支持，即通过系统模型调用实现各类数据集成处理。

通过与飞机装配车间的各种信息系统对接，装配系统能够对更多信息进行集成。经过系统运算，能够实现最优配送任务的排列组合，结合飞机装配车间特点提出相应的配送方案，然后进行物料配送和下发装配指令。利用相应渠道，可以将处理结果返回终端，对飞机装配过程和质量进行管控。在执行配送任务的过程中，系统也能根据物联网反馈的信息提供实时导航，确保飞机装配任务顺利执行。

3 结论

针对飞机装配存在过程不透明、生产信息反馈滞后等问题，采用物联网加强飞机装配过程中各种要素的感知，能够实现飞机装配过程的可视化管理，加强飞机装配状态的有效监控。而结合实时采集信息实现飞机装配自动化管理，能够高效完成飞机的装配任务，保证飞机装配质量，因此能够实现智能装配车间打造，继而有效推动航空事业的发展。

参考文献

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