装配工艺设计篇(1)

【关键词】整机装配工艺设计烟草机械

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

装配是按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联系，使之成为半成品或成品的工艺过程。整机装配是生产过程中的最后一个阶段，它包括装配、调整、检验和试验等工作，且产品的最终质量由装配保证。

一、整机装配工艺介绍

1、整机装配工艺过程

整机装配工艺过程即为整机的装接工序安排，就是以设计文件为依据，按照工艺文件的工艺规程和具体要求，把各种电子元器件、机电元件及结构件装连在印制电路板、机壳、面板等指定位置上，构成具有一定功能的完整的电子产品的过程。整机装配工艺过程根据产品的复杂程度、产量大小等方面的不同而有所区别。但总体来看，有装配准备、部件装配、整件调试、整机检验、包装入库等几个环节，如图1所示。

图1整机装配工艺过程

2、流水线作业法

通常电子整机的装配是在流水线上通过流水作业的方式完成的。 为提高生产效率，确保流水线连续均衡地移动，应合理编制工艺流程，使每道工序的操作时间(称节拍)相等。流水线作业虽带有一定的强制性，但由于工作内容简单，动作单纯，记忆方便，故能减少差错，提高功效，保证产品质量。

3、整机装配的顺序和基本要求

a. 整机装配顺序与原则

按组装级别来分，整机装配按元件级，插件级，插箱板级和箱、柜级顺序进行，如图2所示。

图2整机装配顺序

元件级：是最低的组装级别，其特点是结构不可分割。

插件级：用于组装和互连电子元器件。

插箱板级：用于安装和互连的插件或印制电路板部件。

箱、柜级：它主要通过电缆及连接器互连插件和插箱，并通过电源电缆送电构成独立的有一定功能的电子仪器、设备和系统。

整机装配的一般原则是：先轻后重，先小后大，先铆后装，先装后焊，先里后外，先下后上，先平后高，易碎易损坏后装，上道工序不得影响下道工序。

b. 整机装配的基本要求

(1) 未经检验合格的装配件(零、部、整件)不得安装，已检验合格的装配件必须保持清洁。

(2) 认真阅读工艺文件和设计文件，严格遵守工艺规程。装配完成后的整机应符合图纸和工艺文件的要求。

(3) 严格遵守装配的一般顺序，防止前后顺序颠倒，注意前后工序的衔接。

(4) 装配过程不要损伤元器件，避免碰坏机箱和元器件上的涂覆层，以免损害绝缘性能。

(5) 熟练掌握操作技能，保证质量，严格执行三检(自检、互检和专职检验)制度。

4、整机装配的特点及方法

a. 组装特点

电子设备的组装在电气上是以印制电路板为支撑主体的电子元器件的电路连接，在结构上是以组成产品的钣金硬件和模型壳体，通过紧固件由内到外按一定顺序的安装。电子产品属于技术密集型产品，组装电子产品的主要特点是：

(1) 组装工作是由多种基本技术构成的。

(2) 装配操作质量难以分析。在多种情况下，都难以进行质量分析，如焊接质量的好坏通常以目测判断，刻度盘、旋钮等的装配质量多以手感鉴定等。

(3) 进行装配工作的人员必须进行训练和挑选，不可随便上岗。

b. 组装方法

组装在生产过程中要占去大量时间，因为对于给定的应用和生产条件，必须研究几种可能的方案，并在其中选取最佳方案。目前，电子设备的组装方法从组装原理上可以分为：

(1) 功能法。这种方法是将电子设备的一部分放在一个完整的结构部件内，该部件能完成变换或形成信号的局部任务(某种功能)。

(2) 组件法。这种方法是制造出一些外形尺寸和安装尺寸上都统一的部件，这时部件的功能完整退居次要地位。

(3) 功能组件法。这是兼顾功能法和组件法的特点，制造出既有功能完整性又有规范化的结构尺寸和组件。

二、整机装配工艺设计分析

1、机器装配与装配工艺系统图

在装配工艺规程设计中，常用装配工艺系统图表示零、部件的装配流程和零、部件间相互装配关系。在装配工艺系统图上，每一个单元用一个长方形框表示，标明零件、套件、组件和部件的名称、编号及数量，图3、图4、图5分别给出了组装、部装和总装的装配工艺系统图。在装配工艺系统图上，装配工作由基准件开始沿水平线自左向右进行，一般将零件画在上方，套件、组件、部件画在下方，其排列次序就是装配工作的先后次序。

图3 组件装配工艺系统图

图4 部件装配工艺系统图

图5 总装装配工艺系统图

2、装配精度与装配尺寸链

机器的装配精度是根据机器的使用性能要求提出的，例如，CA6140型普通车床的主轴回转精度要求为0.01mm，CM6132型精密车床主轴回转精度要求就是1µm ，而中国航空精密机械研究所研制的CTC-1型超精密车床的主轴回转精度要求则高达0.1-0.2µm 。正确地规定机器的装配精度是机械产品设计所要解决的最为重要的问题之一，它不仅关系到产品质量，也关系到制造的难易和产品成本的高低。

机器由零、部件组装而成，机器的装配精度与零、部件制造精度直接有关，例如图6所示卧式普通车床主轴中心线和尾座中心线对床身导轨有等高性要求，这项装配精度要求就与主轴箱、尾座、底板等有关部件的加工精度有关。可以从查找影响此项装配精度的有关尺寸入手，建立以此项装配要求为封闭环的装配尺寸链，如图6所示，其中A1是主轴箱中心线相对于床身导轨面的垂直距离，A3是尾座中心线相对于底板3的垂直距离，A2是底板相对于床身导轨面的垂直距离，A0则是在装配中间接获得的尺寸，是装配尺寸链的封闭环。由图5-45所列装配尺寸链可知，主轴中心线与尾座中心线相对于导轨面的等高性要求与A1、A2、A3三个组成环的基本尺寸及其精度直接有关，可以根据车床装配精度要求通过解算装配尺寸链来确定有关部件和零件的尺寸精度要求。

图6 车床主轴中心线与尾座中心线的等高性要求

1―主轴箱 2―尾座 3―底板 4―床身

三、装配工艺规程设计

1、研究产品装配图和装配技术条件

审核产品图样的完整性、正确性；对产品结构作装配尺寸链分析，主要装配技术条件要逐一进行研究分析，包括所选用的装配方法、相关零件的相关尺寸等；对产品结构作结构工艺性分析。发现问题，应及时提出，并同有关工程技术人员商讨图纸修改方案，报主管领导审批。

2、确定装配的组织形式

(1）固定式装配。全部装配工作都在固定工作地进行，这种装配方式称作固定式装配。根据生产规模，固定式装配又可分为集中式固定装配和分散式固定装配。按集中式固定装配形式装配，整台产品的所有装配工作都由一个工人或一组工人在一个工作地集中完成；它的工艺特点是：装配周期长，对工人技术水平要求高，工作地面积大。按分散式固定装配形式装配，整台产品的装配分为部装和总装，各部件的部装和产品总装分别由几个或几组工人同时在不同工作地分散完成；它的工艺特点是：产品的装配周期短，装配工作专业化程度较高。集中式固定装配多用于单件小批生产；在成批生产中装配那些重量大、装配精度要求较高的产品（例如车床、磨床）时，有些工厂采用固定流水装配形式进行装配，装配工作地固定不动，装配工人带着工具沿着装配线上一个个固定式装配台重复完成某一装配工序的装配工作。

(2）移动式装配。被装配产品（或部件）不断地从一个工作地移动到另一个工作地，每个工作地重复地完成某一固定的装配工作，这种装配方式称作移动式装配。移动式装配又有自由移动式和强制移动式两种，前者适于在大批大量生产中装配那些尺寸和重量都不大的产品或部件；强制移动式装配又可分为连续移动和间歇移动两种方式，连续移动式装配不适于装配那些装配精度要求较高的产品。

3、划分装配单元，确定装配顺序，绘制装配工艺系统图

将产品划分为套件、组件、部件等能进行独立装配的装配单元，是设计装配工艺规程中最重要的一项工作，这对于大批大量生产中装配那些结构较为复杂的产品尤为重要。无论是哪一级装配单元，都要选定某一零件或比它低一级的装配单元作为装配基准件。装配基准件通常应是产品的基体或主干零部件，基准件应有较大的体积和重量，应有足够大的承压面。

在划分装配单元确定装配基准件之后即可安排装配顺序，并以装配工艺系统图的形式表示出来。安排装配顺序的原则是：先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般。

4、编制装配工艺文件

单件小批生产中，通常只绘制装配工艺系统图，装配时按产品装配图及装配工艺系统图规定的装配顺序进行；成批生产中，通常还要编制部装、总装工艺卡，按工序标明工序工作内容、设备名称、工夹具名称与编号、工人技术等级、时间定额等；在大批量生产中，不仅要编制装配工艺卡，还要编制装配工序卡，用它指导工人做装配工作。此外，还应按产品装配要求，制订检验卡、试验卡等工艺文件。

结束语

整机的装配需要熟悉机械的功能与构成，在进行转配设计时才能全方位的做好各种工作，确保机械装配的质量。

参考文献

[1] 阚风华.提高装配精度的几种方法[J].安徽电子信息职业技术学院学报.2010(02)

装配工艺设计篇(2)

程中主要模块设计中需要考虑的因素和注意的问题。

关键词：汽车装配；工艺模块化；工艺特点

中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2012）0120096—01

0 引言

经济的进步带来了汽车工业的高速发展，国内汽车零件的机加工水平

正在迅速提高，但是汽车装配技术还相当落后。国内许多汽车零部件与国

外制造技术相当，但是组装后汽车整体性能与国外相比还相差很大，这种

现象的出现主要是由于国内装配质量的不合格，也是造成我国汽车工业停

留在一个低端水准，竞争力差的主要因素。一辆合格的汽车不仅仅要求零

部件质量的合格，更要求装配工艺的合格，没有合格的零部件装配就没有

合格的汽车产品质量。随着竞争的全球化发展，汽车生产厂家开始实行生

产和采购全球化，设计系统化和模块化，这些转变都标志着汽车生产和汽

车装配模式的系统化和模块化。

1 汽车装配概述

装配是按照规定的要求将汽车所需要的零部件组装在一起，使之成为

成品或半成品的工艺过程。汽车装配包括发动机装配、变速器和底盘的装

配以及车身等关键零部件的装配，它是汽车生产中的最后一道工序，直接

影响着汽车的整车质量。汽车的装配过程就是将数万个零件组装在一起，

这些零件按其功能又可以分为组合件、部件和总成等不同类型的装配单

元。每个单元完成自身独特的功能，并且各个装配单元之间相互配合，共

同实现汽车的各项功能。所以汽车的装配过程中零件种类多、数量大，从

而使得整个汽车的装配过程变得非常复杂。随着国内外汽车制造业的发

展，人们对汽车的质量和外观要求越来越高，汽车行业的竞争也越来越激

烈。因此动力性、经济型和耐久性成为人们对汽车质量不断追求的目标，

这些性能除了要在研发阶段充分考虑之外，还要通过汽车装配过程中的工

艺特性来控制。

2 汽车装配的工艺特点

一整的汽车是由数万个零件组装在一起得到的，那么汽车装配的

特点是零件多、数量大、操作复杂等。汽车装配过程中不仅仅要完成汽车发

动机、传动系、车身、悬挂架、汽车转向系和制动系统、空调系统的装配，

还要完成汽车内外饰件的装配，以及汽车电气系统的布置安装、玻璃和油液

加注部分的装配等等。汽车装配过程中涉及到的操作包括过盈配合、铆接、

焊接、镶嵌、粘结以及螺纹连接、配线和各类油液定量加注等等，其工作量

占全部车辆制造工作量的20%～25%。为了提高汽车装配效率，提出了模

块化装配工艺过程来完成汽车熬车的装配。因此在制动装配工艺时就要了解

汽车装配总图、主要零部件图以及每个零部件的结构特点、功能作用等等，

从而在制定工艺时，采取相应的措施使之达到设计要求。

2.1 模块化概述

模块是将相互独立的一部分零部件先组装在一起使其成为部件，然后

再将这些部件组装在一起成为一个或者几个模块，最后将这些模块依次装配

到车身上完成汽车的整车装配，并且实现预定功能的要求。这种模块化的装

配工艺大大提高了汽车装配质量，缩短了汽车装配周期，降低了汽车装配过

程中的成本。但是随着科学技术的进步和人们不断追求个性化的要求，这种

单一的装配工艺不能满足人们对汽车多样化的要求。为了解决这一矛盾，人

们开始在装配过程中将不同配置的零部件组装在一起，但是由于零部件的装

配顺序、装配工具以及工时等等的不同给整个装配过程带来了更多的矛盾，

为此人们提出来模块化装配和柔性化生产技术相结合的方法。

2.2 模块化装配的内容

模块化装配工艺就是将汽车装配分成不同的模块，包括仪表板模块、

前端模块、动力总成及前悬架模块、后桥总成及后悬架模块、车门模块等

几大模块，这样在精简装配作业内容的同时大大提高了汽车装配的生

产效率。下面以汽车几个主要模块为例介绍汽车模块化设计的相关内容。

3 模块化装配工艺的设计

3.1 前端模块设计

汽车前端模块主要由前端框架、前大灯、前保险杠防撞梁、前机盖锁

以及散热器、冷凝器、前端线束和进出水管等组成，并且实现与车身左右

纵梁的链接。传统的汽车前端类似一个框架式结构，组成前端的各个零件

采用焊接的形式相互链接。采用模块化设计之后，整个汽车前端采用开口

结构，在前端模块分装线上装配完成后再运送到总装线上，以一体化的形

式链接到车身上面。因此前端模块框架在装配过程中与车身采用螺纹

相互联接在一起，在满足自身强度和刚度的前提下，还要保证散热器、冷

凝器以及大灯和前机盖锁有足够的装配空间，并且保证大灯与发动机盖、

保险杠等的平度和间隙要求以及整个框架的维修等。前端模块化设计时还

要使前保险杠防撞梁能够固定到整个模块上或者与前端框架集成。另外汽

车大灯线束的插接以及进出水管、风扇和喇叭线束的插接都要考虑在内。

3.2 汽车底盘模块化工艺设计

汽车底盘模块化设计是一个庞大的系统工程，其设计步骤必须要按照

步骤依次进行，其具体实施步骤如下所示：

1）市场调查

了解市场中底盘系统的需求量和需求比例关系，调查用户对新产品性

能和结构方面的新需求。

2）确定参数和基型设计

参数的确定包括汽车底盘的动力性能和主要尺寸规格参数，然后进行

产品的功能分析和分解，进而建立汽车底盘模块的功能模型。

3）装配

根据用户需求从模块库中选择合适的模块进行组装和性能分析。

所以笔者对汽车装配的模块化设计分为了三个层次：1）汽车底盘的

方案设计和功能设计；2）底盘模块的划分和模块的建立；3）产品设计，

包括模块的选择、模块的组合和方案的评价。

3.3 车门模块的工艺设计

车门模块化装配可以确保驾驶室内零部件装配的接近性，减少汽车车

身漆面的划伤，从而提高整车装配的质量。采用模块化设计的车门组装工

艺还可以简化生产线上的机械结构，提高生产线宽度方向的利用率。车门

等模块主要包括门锁、车门把手以及后视镜、玻璃升降系统、限位器和扬

声器等零部件。在进行车门模块装配设计时要保证车门的拆装要求，确保

其后续的修理功能，还要确保车门安装后的间隙和平度，以及线束之间的

连结可靠性。在进行车门的总装时对于拆轴式车门铰链要使连接轴螺栓的

径向空间为40mm，轴向空间在≥70mm+螺栓长度的范围内无零件遮挡；对

于拆螺栓式车门铰链结构在垂直于螺栓头部的轴向和径向空间要满足普通

气动弯角定扭扳手+套筒可将螺栓拆卸的要求。

4 模块化装配和非模块化装配的比较

模块化装配能够减少汽车总装装配线的长度，实现装配生产的柔性化

生产；降低了总装线上零件的数量，降低了停线的风险性，并且汽车零部

件模块化的应用大大减少了在库零件的数量，也降低了零件运输和储存的

压力；模块化的生产提高了汽车通用部件的企业标准化，做到了模块内部

分零部件的通用化，降低了开发成本。而传统的非模块化设计采用单线装

配的生产模式，其装配线长，能耗高，在多车型同时装配时，容易造成零

件的漏装和错装，因此模块化生产是汽车装配生产主要组成部分。

5 结论

随着汽车生产制造技术的发展，汽车装配新工艺和新技术也在不断的

进步。模块化是当今汽车装配生产中具有历史意义的改革，它将功能相同

的部分零部件预先组装在一起，形成一个功能完整的模块，然后再将这些

模块按照一定的装配顺序安装到汽车车身上。模块化装配工艺简化了汽车

装配工艺的布置，提高了总装的效率。

参考文献：

[1]李同科、简学利，浅谈汽车产品装配工艺特性的识别与控制，技术纵

横，轻型汽车技术，2010（1/2）总：245—246.

[2]郑德权、赵福全、回金楷、马贝方、李斌，总装工艺模块化装配设

计，AT&M视界.

[3]邱国华，汽车模块化设计的应用与发展，设计研究.

[4]汪敏，大规模定制下的汽车底盘模块化设计技术研究与应用，合肥工

业大学硕士论文.

装配工艺设计篇(3)

【关键词】蒸汽管道 排液 疏水设施 蒸汽凝液管道

我国的石油化工产业在高速的社会经济发展中有着长足的进步，而蒸汽管道（包括蒸汽管道和蒸汽凝液管道等）则是石油化工装置中的重要公用工程管道，作为石油化工工艺装置中的重要部分，保证它的优良特性就显得尤为重要。比如，在设计蒸汽管道和蒸汽凝液管道配管时，要同时考虑它的经济合理性、整齐美观性，还要满足蒸汽管道的应力计算要求与蒸汽管架的设计要求。在解决了这些问题后，就能保证管道的经济实用和安全可靠。

1 关于管廊上蒸汽管道的布置

在这里本文以分析我公司设计的宁波化学工业园区宁波中金的芳烃装置和宁波禾元的30万吨聚丙烯/50 万吨乙二醇装置中的动力站管廊设计为例，充分讨论蒸汽管道管的布局。根据管道的设计要求，管架布局的过程中物料管道一般分为两层，蒸汽管属于公用工程管道。

根据芳烃装置中温中压和聚丙烯/乙二醇装置高温高压的特点，这些蒸汽管道的压力等级布局有以下几点原则。

第一，蒸汽管道最好布置在管廊一侧，目的是方便集中设置“π”形补偿器（设置“π”形的原因是蒸汽管道属于高温型管道，以便于热膨胀补偿）。另外，由于波纹管膨胀节价格高昂又不经久耐用，蒸汽管道上禁止用波纹管膨胀节来吸收管道的热膨胀。通常，管廊上蒸汽管道的“π”形补偿器位置设计考虑如下：高压蒸汽（9.8MPa）管道应该每隔约50m设置一个；中压蒸汽（4.0 MPa）管道应该每隔约80m设置一个；低压蒸汽（1.6 MPa）或者低低压蒸汽（0.4 MPa）管道应该每隔约100m设置一个。当然，具体项目的用汽量不同，导致蒸汽管道管径有所变化，最终根据应力计算才能准确确定，以上数据可以作为初期布置的参考。“π”形补偿器应该尽量统一和集中设置安排，管径较大、温度较高需要较大补偿量的管道宜设置在外，而管径较小，温度相对而言较低的管道则设置在内。

在两固定点的中部设置“π”形补偿器是最佳的，如果不能满足此条件，它与固定点的间距应该尽可能的小，一般不能超过两个固定点间距的三分之一；另外，应该在“π”形补偿器的两边设置与“π”形补偿器的距离相适应的管道应力导向架。补偿器固定点的推力也应该根据管道应力的计算结果决定。在计算蒸汽管道支架的推力和应力时，蒸汽管道不应该将固定点分成几个管系进行应力计算，而是作为一个统一的、完整的管系进行应力计算。

第二，芳烃装置和聚丙烯/乙二醇装置中管廊设置多层，在其上层布置蒸汽管道，比如第二层。若无法满足此条件，即当它布置在管廊的下层时，那么，要尽量布置在管廊的外侧。但是需要注意的是，它不能和液态烃管道或低温管道临近，其保温后的最小距离要高于50cm，否则要用其它的公用工程管道作为隔层。此处注明，可以同层布置在管廊上层的公用工程装置是装置空气、仪表空气、氮气等。同层布置的其它公用工程管道与蒸汽管道的最小净距不仅要满足大于50cm，还必须考虑蒸汽管的其它影响，如管道的横向热位移等。能与蒸汽管道同层布置的还有电气、仪表、电缆槽板等。当然，它们也可以布置在蒸汽管道上面，比如第三层。综上所述，当它们和蒸汽管道布置在同一层时，最小净距需要大于20cm，较低于前面所述的几种装置，或者，也可以用其它公用工程管道作为隔层将它们隔开。

2 关于蒸汽管道排液设施的设置

芳烃装置和聚丙烯/乙二醇装置需求的不同压力等级蒸汽通常都是过热蒸汽，因此并不需要设置相关设施来排除液体物质。但当我们在开车或者在暖管阶段蒸汽管道内会有大量凝液产生，所以在管廊上蒸汽管道的低点，需要有相关排液设施。不同压力等级的蒸汽管道，在低点排液设施的设置上有许多的差异。另外，由于在一般情况下高压蒸汽管不产生液体，所以其相应规格管线的低点应设置疏水性设施，在车上超高压力蒸汽管冷凝水一般都是通过管道直接排出。其低漏设施和超高压蒸汽管道低点排水设施主要包括刚阀（其位置靠近主管并能够操作的地方）、开闭阀（其在地面上的位置靠近排气缸）、以及排气管。然后就是中压蒸汽（4.0 MPa）、低压蒸汽（1.6 MPa）和低低压蒸汽（0.4 MPa）的管道，在正常情况下，它们也很少产生冷凝液，但是与超高压蒸汽管是不同的，它们将产生特定的驱动或加热管阶段缩合物，由于相应的压力水平和冷凝液管线在同一时间的功能相同，所以它们的管道低点设置往往是疏水性的设施。而疏水设施又是由分液包，设置在分液包下并且可以操作到的位置的放净阀，设置在靠近分液包且能够操作到的位置的根部阀、和包括了检查阀、后切断阀、排污阀、前切断阀、疏水阀等阀的疏水阀组以及止回阀组成。

通常疏水设施或排水设施需要设置的管道蒸汽管在道外的门廊，蒸汽管道切断阀上游的设备新管和蒸汽管道减压阀的主要功能是调节这些设施应设置的阀门。此外，各种蒸汽管的排水规格、标签规格都与高压（9.8MPa）的蒸汽管排水管不同，而且其管道直径应该是稍微小一些的，一般情况下是小于150mm。

3 蒸汽支管的设计

蒸汽支管应该从主管的顶部接出来，每当工艺要求支管上设置切断阀的时候，将切断阀布置在靠近主管的水平管段之上。考虑到操作方便，应布置得当的切断阀。蒸汽支管从用汽要求很严格的蒸汽管道上接出是不允许的，例如灭火、消防和吹扫等用途的蒸汽支管不能从蒸汽透平、再沸器之类重要用途的蒸汽管道上引出来。同样的，在蒸汽管道的“π”形补偿器里，也是不得引出支管的。在支管从靠近“π”形补偿器两侧的直管上引出时，主管的位移不应当受到支管的妨碍。同时需要注意支管承受过大应力，因为主管热胀而产生的支管引出点产生位移。

一般来说，蒸汽分支管应该使用两个阀块（切断阀或者单向阀）。然而从以上的信息可知主蒸汽管道或支管在连接的过程必需与设备或工艺管道相连，而且还需要设立三个阀门在蒸汽管的顶部，而且两个切口之间的阀或者常开单向阀应小于20毫米，这样可以有效的防止发现泄漏情况。不同压力等级的蒸汽管道设置排水设施或经常疏水性设施设置的要求必需满足国家的相关标准，设置在较低的蒸汽管排水设施或疏水性的设施要满足以下6点要求：

（1）蒸汽分支管的最低点满足国家标准；

（2）蒸汽支管减压阀之前的调节阀要合格；

（3）蒸汽水分离器和蒸汽加热设备合格；

（4）设备进汽管切断阀前的最低点满足要求；

（5） 蒸汽涡轮机、蒸汽泵和蒸汽进汽管的热交换器入口切断阀前的最低点合格；

（6）蒸汽分配管和闪蒸罐的底部满足要求。

当蒸汽分支管的硬件达到要求时，根据车子的需要，以及排液管内的冷凝液，需要设置冷凝水放净阀，然而在设置超高压力蒸汽冷凝液放净阀时，需要设置双阀蒸汽冷凝管和单阀放净阀。

4 蒸汽凝液管道的布置

蒸汽冷凝液管线的管门廊一般布置在同一层中，一般采用“π”形补偿器，位于冷凝水配管中，为了防止水锤，可以设计成“π”形水平方向的补偿器，或倾斜部分中的“π”形的补偿器设计成立管。

自不同压力的蒸汽疏水阀出来的凝液应该分别接至各自的凝液回收总管之中。其中，公称直径等于或大于50 mm的支管应顺介质流向45°斜接在凝液回收总管的顶部；而公称直径小于50 mm的支管可90°直接在凝液回收总管的顶部。宜选用法兰连接设置凝液回收系统用的疏水阀，应注意疏水阀入口管道不能有袋形。在凝液回收总管高于疏水阀的时候，除了热动力式疏水阀之外，最好在疏水阀后采取止回阀设置。并且止回阀宜设置在靠近凝液主管的水平管道之上。考虑管道吹扫拆卸止回阀需要，适宜选用法兰连接的止回阀设备。

5 蒸汽管道排液设施的设置

当不同等级压力的蒸汽为过热蒸汽的时候，理论上说，不必设置专门的排液措施。但是蒸汽管道在处于暖管阶段会产生大量的凝液，这种情况也会在开车的过程中出现，这里应该设置专门排液的设施。蒸汽具有不同的压力等级是另外的一个原因，这会导致其具有不同排液设施设置。在一般情况下，凝液不会在超高压管道内形成，所以超高压蒸汽管道内也不存在对应规格的凝液管道，所以在进行生产的过程中，通常不设置疏水设施。同时，由于超高压蒸汽管道其自身特点，例如管壁厚、压力大和开孔不易等等原因，也不用设置分液包。对高压、中压和低压蒸汽管道方面，尽管在正常情况下凝液不会产生，但在蒸汽管道处于暖管阶段或者开车阶段时会产生大量凝液，由此看来，这种蒸汽管道设置经常疏水设施是必需的。经常疏水设施包括放净阀、分液包等设施。另外，蒸汽管道排液设施设置的一般要求如下：

在蒸汽主管的末端应设置分液包，且在水平敷设的蒸汽主管上分液包的间隔是：

（1）在装置的内部，保证饱和蒸汽为80m以及过热蒸汽为160m；则两个数值为最佳状态。

（2）在装置的外部，顺坡的情况下为300m，逆坡的情况下为200m。

饱和蒸汽进入设备应设置附近设备的边界蒸汽疏水阀，且在位于下部的陷阱中往往采取一系列的疏水性措施；在过热蒸汽装置上，一般不设置水分离器。

蒸汽排气管应该打开一个φ6mm的排水孔在凝液管的下端附近，然后使用DN15管到排水沟，将漏斗安装在正确的位置，如果在排气管上装消声器，消音器的底部应位于DN15排水管上，排气管也应该设置为导向，承载支架。

6 蒸汽管道设计时应该注意的要点

管道的直径需要合理的选择。优先选择的直径要满足上述的蒸汽管的需求。当直径过大时，会增加资金的投入量，增加热量的损失，同时也增加了冷凝水。当直径过小，会导致蒸汽流速偏大，从而增加了蒸汽压降，最终供汽端压力不足。最后，当发生水锤和侵蚀时，要选择安装管的直径不能过大或过小。根据应力要求安排管道，必须满足应力计算的严格要求。 “π”形管补偿器的设定和推力补偿器的固定点应符合要求，将设备连接到蒸汽管道集箱的压力，这样的操作可以提高设计工作的效率，避免水锤现象。安装装置或阀门时，管道会产生一定的振动和噪声，这就是所谓的水锤。为了避免水锤现象要注意管道疏水性的系统设置。

此外，连接分支管要采用主通道的顶部蒸汽。管道不能使用太多的支管。避免发生部分管道下沉，管道设置必须是合理的。以便改善化工厂蒸汽管的设计，避免水锤现象的发生，提高产品生产的质量和效率。

7 结语

随着社会经济的快速发展，中国的石化产业也取得了很大的进步。石化工艺的蒸汽管道，是重要的石化厂公用工程管道，且随着规模的不断扩大，蒸汽管道的管径大大变大，不仅管廊的相邻两层的高差也比以前常规的要高，甚至高达3m以及以上。同时，管道的选择，甚至超出了常规选用的典型管道，对应力计算带来新的挑战，需要更新数据库。对于蒸汽管道和蒸汽冷凝液管道而言，蒸汽管具有较高的温度和气液流动特性，在石油化工工艺装置中，蒸汽管道和蒸汽冷凝水管道的安排不仅要考虑经济和整洁的外观，同时也要满足蒸汽管道的应力计算要求。只有充分考虑到这些因素，才能确保蒸汽管管道设计满足工艺生产的要求。

化工装置中蒸汽管道的设置是有很多严格的要求的，另外还要注意很多细节上的问题。这样才能够保证设计科学合理，较低采购和安装成本，尽量降低安装难度，更好的提高蒸汽管道的工作效率，增加蒸汽管道的安全性，使蒸汽管道正常的发挥作用。

参考文献

[1] 兴旺，段景联.浅议蒸汽管道直埋敷设中的几个要点[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011，（10）

[2] 张发有.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究[J].石油化工设备技术，2010，（03）

[3] 宋林光.三大蒸汽管道设计需注意的问题[J].广西电力，2011，（03）

[4] 李永军，李芬，陈张友，温铜川，郇宇飞.140万吨/年柴油加氢装置开工及运行情况[J].广州化工，2011，（16）

装配工艺设计篇(4)

关键词：PBOM；可视化工艺；PDM系统

中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 15-0000-01

1 前言

装配工艺设计是连接产品设计和装配生产现场的关键环节。实现数字化装配工艺设计，就是要有效连接数字化产品设计和装配生产现场的制造执行，即充分继承和利用数字化产品设计信息，通过创造性的工艺设计，为装配生产现场的制造执行提供必要和准确的工艺技术信息。

2 装配工艺业务现状

目前现有装配厂工艺编制主要以查阅二维装配图纸、编写工艺文档、手工统计清单方式完成，工作量非常大，对工艺人员编制工艺提出很高要求，同时也对使用工艺文件生产的操作人员提出了很高的要求。对于新工艺人员或操作人员来说需要一定的时间来编制、理解工艺，在操作中有可能会出现错误。因此基于PDM平台的装配工艺编制需要从理解二维图纸、编制文档方式中解放出来，采用直观的三维结构化编制方式，提高工艺工作效率，保证产品装配质量。

3 装配BOM的建立

3.1 BOM的基本概念

BOM物料清单，是计算机可以识别的用数据格式来描述表达的产品结构或物料结构关系的规范性数据文件，是产品对象的属性结合。BOM是一种定义产品结构的技术文件，因此又被称为产品结构表或产品结构树。BOM也是一种管理文件，是联系与沟通企业各项信息业务的纽带，是产品数据传递的载体。产品BOM一般包含产品结构信息、产品属性信息等，企业中的BOM并不是单独存在的，需要与所有与产品相关的技术文档、图形文档、工艺路线、制造资源等信息关联到一起。

BOM是计算机识别物料的基础数据，编制计划的依据，配料和领料的依据，采购和外协的依据，成本计算的依据，报价参考的依据，物料追溯的依据，使设计系列化、标准化、通用化。

3.2 基于EBOM的PBOM的重构

装配BOM的重构实质是各装配业务部门的装配工艺业务的划分，当定义好装配BOM的结构后，结合工艺流水，各业务部门就清楚的知道需要编制哪些零部件的装配工艺规程和作业指导书。装配PBOM是企业的工艺设计部门在EBOM的基础上，依据分工明细信息，在装配工艺设计过程中，制定装配工艺路线，确定产品装配顺序、各种相关资源等，反映产品物流过程，按各零（组）件装配顺序给出各装配阶段的零组件及消耗数量形成的BOM数据。装配PBOM为零件级BOM，即从零件形成到最终形成整个产品的BOM结构，是工艺BOM的上层BOM。一般简单产品的装配PBOM和EBOM基本相同。对于结构或功能复杂的产品来说，EBOM中所描述的产品设计结构未能完全体现产品装配顺序，不能直接用来指导生产，产品的装配PBOM和EBOM就有着很大的区别。产品的工艺设计为了满足企业工艺装备特点和生产实际，通常改变EBOM的零组件间的结构顺序，形成新的结构关系，反映产品的实际装配关系，装配BOM的所有叶子节点的实体零件完全来源于EBOM，且装配PBOM和EBOM的所有叶子节点的实体零件应完全一致。

4 装配工艺系统的建立

4.1 装配工艺数据管理

装配工艺数据管理系统是基于数字化制造平台（TCM）之上，包括实现产品、工艺、资源的数据模型统一管理，实现对发动机的装配工艺、工装、检验及指导书的数据管理，实现装配工艺设计审批及更改等的过程管理。通过对现有PLM系统的扩展，建立装配工艺数据管理平台，实现与设计数据、零件工艺数据、工装资源数据、工艺流水分工数据的关联和共享的模式。定制装配工艺数据模型、流程、版本、更改、配置管理规范和实现模式。

4.2 结构化装配工艺规划的研究

在装配工艺的设计方面，直接利用设计的三维模型和工艺BOM，进行装配工艺规划，进行装配结构的定义，包括工艺、工序、工步、资源等。结构化装配工艺编制管理系统提供定制格式的装配工艺规程生成机制，自动从结构化工艺中抽取信息，输出工艺规程。支持图文并茂的装配工艺操作指导卡的生成。

4.3 典型装配工艺、工序库的研究

工艺模板是重要的工艺知识。采用资源库进行管理，方便检索和使用。模板库的建立、优化和管理，有利于工艺编制的规范和效率。工艺模板库包括典型工艺和通用工艺，通用工艺是非结构化的，在编制工艺时引用，用于简化工艺内容、规范操作过程。典型工艺是结构化的，在编制工艺时克隆，用于提高工艺编制效率。

通过分析装配工艺的发动机类型、装配单元的划分、装配方法等，建立典型工艺分类库，包括工艺、工序、工部等。建立典型工序、典型工步等已经经过实际验证的工艺实例知识，通过工艺属性的查询，选择相似的工艺属性查询，选择相似工艺模板，可以实现快速工艺编制，提高设计效率和质量。

4.4 可视化装配工艺的研究

装配作业指导书作为新增加的工艺文件能够提供更丰富的信息，采用了更为直观、更容易理解的图表表现方式从而能帮助操作人员更好地理解工艺，减少错误，稳定装配质量。装配作业指导书是装配工艺规程中工步的扩展，与工序一 一对应，即每一工序生成一个作业指导书。装配作业指导书由工步目录、工步顺序图、工步内容以及辅助的统计目录组成。

4.5 装配工艺知识的描述方式

从工艺设计师那获取的知识，并不能直接用于专家系统进行决策，必须经过提炼、整理，一定方式形式化、结构化，编译为可供工艺决策专家系统进行工艺决策的计算机内部形式表示。

5 结论

通过应用最新数字化、信息化技术，结合装配的具体情况和发展需求，改进工艺设计和管理模式，建立结构化的可视化的装配工艺管理平台，使得工艺技术人员从繁琐的重复性工作中解放出来，投入更多的精力用于工艺改进和技术创新，使得车间操作明确、规范，减少更改和返工，稳定质量，使得生产管理获取实时、准确数据，实现精细化和科学化管理。

参考文献：

装配工艺设计篇(5)

关键词：汽车装配；装配工艺；规划；技术

在汽车已经成为人们出行主要工具的今天，人们越来越重视汽车产品的质量与性能。为此，汽车制造企业应当高度重视汽车产品的生产制造，尤其是汽车装配，其对汽车产品质量、性能有很大影响。当然，要想保证汽车装配合格，需要科学规划汽车装配工艺，并运用适合的、有效的技术来进行汽车装配，以此来保证汽车产品质量与性能，同时满足汽车产品制造向个性化、多样化、全球化方向发展的需求。所以，正确认识汽车装配工艺的重要性，结合实际汽车产品制造需求及要求，科学探索汽车装配工艺规划与技术是非常重要的。

1 汽车装配工艺规划

1.1 汽车装配工艺内容说明

从近些年我国汽车装配工艺研究与发展情况来看，汽车装配工艺方面积累了大量实践经验，并取得一定成果。但由于多种客观因素的限制及影响，相对于外国发达国家来说，国内汽车装配工艺方面的技术含量、竞争实力依旧比较落后。因此，在我国汽车产品逐渐成为人们生活必需品的情况下，创新、优化汽车装配工艺显得尤为重要。基于目前国内汽车装配工艺研究与应用情况，确定汽车装配工艺内容为：检验汽车零配件是否符合相关规范标准；运用科学技术手段来进行汽车零配件组合；检查装配好的汽车产品，确定其是否符合相应质量标准。基于此，可以说汽车装配在某种程度上体现着汽车产品的设计性能、体现着汽车产品的美观、体现着汽车产品的质量，是企业能力的一种反映[1]。所以，汽车制造企业应当高度重视汽车装配工艺，不断探索汽车装配工艺创新与完善的有效措施，为提高汽车装配工艺的有效性奠定基础。

1.2 汽车装配工艺规划

基于汽车装配工艺流程，对汽车装配工艺进行科学的规划，应从以下几方面展开：

1.2.1 装配前处理工作的规划

装配前处理是在建立产品总装模型后首先进入的模块。所处理的内容包括产品装配条件、装配工艺规范、装配工艺流程、装配准则等相关方面的整理与明确，以便后续可以科学地、合理地进行汽车零配件的装配。由此可以确定，装配前处理工作的有效落实可以为后续顺畅地进行汽车装配奠定基础。而要想使此项工作充分发挥作用，相关工作人员应当结合汽车产品的总体设计及相关规范标准、质量要求，科学规划装配前处理工作内容、工作步骤、落实方法等，使装配前处理工作能够充分发挥作用[2]。

1.2.2 虚拟装配工艺规划

虚拟装配工艺是借助计算机等技术来构建汽车装配模型，依照模型精度、约束关系等相关要素，明确汽车装配标准，按照此标准模拟操作汽车装配过程（如图1所示）。虚拟汽车装配工艺的操作可以为后续标准的进行汽车装配创造条件。同样，要想虚拟装配工艺操作发挥作用，需要相关工作人员按照预期标准及要求，在虚拟装配试设计阶段注意考虑装配关系、装配顺序、装配结构等相关条件；科学规划虚拟装配模型，保证模型精度、约束关系以及相关参数符合汽车产品装配要求；科学规划虚拟汽车装配流程，保证虚拟汽车装配科学、合理进行。

图1 虚拟汽车装配工艺过程

1.2.3 装配工艺卡管理的规划

为了保证具体进行汽车装配过程中不出现实际情况与文件要求不符的情况，在规划汽车装配工艺过程中要注意装配工艺卡管理的优化。具体的做法是，结合现实汽车装配需要，了解企业装配资源，按照汽车装配过程中各项功能要求，设计科学的装配示意图，并分析、思考实际汽车装配可能出现的问题，从而有针对性地调整装配工艺卡管理工作，使其可以优化调整汽车装配各个环节，提高汽车装配质量[3]。

2 汽车装配工艺相关技术分析

2.1 人工智能技术

人工智能技术具有较强的应用性，将其科学的运用到汽车装配工艺实施过程中，可以大大提高汽车装配质量、速度，并且降低生产事故发生的可能性。人工智能技术是利用计算机软件来控制设备，对汽车零配件进行智能装配，完成装配任务。当然，要想使人工智能技术在汽车装配中充分发挥作用，相关工作人员应当根据汽车制造标准及要求，科学、合理设置人工智能技术，使其按照正确的操作流程来操作，如此才能提高汽车装配效果，保证汽车产品质量与性能达标。

2.2 计算机辅助技术

计算机辅助技术又称CAD技术，是指计算机辅助设计与制图，通过应用计算机系统来辅助一项设计的建立、修改、分析与优化。在近些年科学腾飞的背景下，CAD技术在汽车装配中应用日益广泛，通过科学的运用此项技术，可以虚拟的设计汽车装配全过程，了解汽车装配存在不足，进而对汽车装配工艺予以优化。之所以CAD技术具有较强的应用性，主要是构建的CAD系统包括处理运算设备、外部存储设备、数据图像输入输出设备、系统软件、专业应用软件等，具有多种功能，且可以根据汽车装配工艺需要，灵活地运用功能来设计汽车装配，为后续科学地、合理地进行汽车装配创造条件[4]。

参考文献：

[1]颜文静.汽车装配工艺规划及相关技术的探讨[J].科技风，2015（10）：117.

[2]赵奔，成晔，张伯鹏，等.轿车功能约束对总装配工艺规划的影响分析[J].机械科学与技术，2010，23（5）：539-542，604.

装配工艺设计篇(6)

关键词：三维模型；配管；工艺；协作设计；模型审查；

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-08-00-01

若干年前以二维平面设计为主的年代，设计院的工艺系统设计和安装设计是不分专业的，同一个设计人员可以完成各自工艺单元的P&ID，管道/设备布置图，材料表等一系列文件的编制，这样工作模式要求设计人员必须是专业通，管道安装能最大程度满足工艺需求，但是设计效率低下，人工绘制的图纸和材料表“错，漏，碰，缺”相对较多。

近年来，随着项目设计的质量要求越来越高，三维工厂设计的优越性逐步体现出来，它采用全比例三维实体建模，将工程设计转化成为一个真正的三维工厂实体模型。为了最大限度的提高三维设计效率，设计人员按照设计流程被划分角色，工艺专业负责系统设计，配管专业负责安装设计，各司其职，已成为必然趋势。

下面，以实际进行的某国外大型油气处理站场工程为例，在配管三维设计和工艺P&ID没有集成的条件下，介绍一下在项目设计过程中，配管专业与工艺专业之间相辅相成的工作状态。

一、工艺文件是配管专业最重要的设计输入

（一）工艺PFD （Process Flow Diagram）

PFD它表达了一个生产工艺过程中的主要工艺设备，以及一些关键节点的物料温度、压力、流量和组成。通过PFD，可以对整个生产工艺过程和与该工艺有关的基础资料有一个根本性的了解。

（二）工艺P&ID （Piping and Instrumentation Diagram）

P&ID即管道及仪表流程图。借助统一规定的图形符号和文字代号，用图示的方法把建立工艺装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门等，按其各自功能以及工艺要求组合起来，以起到描述工艺装置的结构和功能的作用，是工厂设计中从工艺流程到工程施工设计的重要工序，是工厂安装设计的依据。

（三）工艺管线表 （Line list）

工艺管线表是与P&ID完全对应的，定义了P&ID内所有管线的起点和终点、流体类型、操作/设计温度和压力、保温防腐形式、试验介质/压力、管线射线探伤比例、应力计算需求等，是单管图的重要组成部分。

二、配管专业文件是实现工艺系统设计目标的根本保证

（一） 三维工厂模型（设备/管道部分）

以实体的形式建立工艺装置所需的全部设备、管道、支吊架、管件、阀门、法兰、垫片、各种特殊件、各类在线仪表等，将工程设计由二维平面转化成为一个真正的三维工厂实体模型。

（二） 管道ISO图

单管图是管线的三维立体走向的平面示意标注图，可以直接从三维模型中自动输出，一般需要标注管路的走向、长度、直径、材质、壁厚、甚至焊口编号和防腐等级等以及在管线表中列出的各种参数（具体需要标识内容依据实际要求而定），用于指导施工过程中的管道预制、安装、试压、探伤。

（三）其他

从三维模型中自动输出的设备布置平面图/立面图，管道平面布置图/剖视图，管道支吊架详图，大宗材料表等，用于指导施工及采购。

三、设计过程中两个专业需要互相传递的设计信息

配管专业的工作是通过对管道设备的安装来实现工艺系统设计目标，通常工艺专业通过P&ID向配管专业传递的设计信息包括：

1、设备安装高度的要求。通常泵的吸入口设备安装高度需要满足吸泵的上真空高度要求；还有些设备需要考虑相对高差的关系，如稳定塔和塔底再沸器。

2、容器管口方位。工艺P&ID中，对容器的控制液位、界面，稳定塔塔板，分离器堰板等会显著标识，仪表专业会据此首先确定液位仪表管口高度位置，工艺专业还需确定关键工艺进出管口高度位置，而后，配管专业需要在满足安装和检修的要求下向设备专业或厂商提交管口方位和梯子平台资料。

3、管道安装“无袋型”以及坡向要求。通常，对于气相管线、气-液两相流管线、安全阀进出口管线、火炬放空管线、重力流管线，工艺专业都会提出以上特殊要求。配管专业应严格执行，但是如果出了现安装确实无法满足的实际情况，则必须通知工艺专业采取措施，如对气相管线、气-液两相流管线，在无法满足“无袋型”要求时，考虑对其实行电伴热，并在低点设排液阀。

4、管道对称安装要求。为了考虑特殊设备流量分配均匀的需求，并联运行的再沸器、并联运行的泵的吸入口、空冷器进出口的管道安装都需要对称布置，通常工艺P&ID会做出特别说明。

5、其他要求。如果图面无法表示清楚，P&ID还会在附加说明中提出更具体的要求，例如，说明中指定某设备管口为公用工程接口，则配管专业需要在其15米范围内考虑公用软管站；要求某就地仪表可读，则需要在可操作范围内考虑平台或通道等。

配管专业需要向工艺专业传递的设计信息包括：

1、安全阀进出口管线安装。配管专业应主动向工艺专业提交安全阀进出口管线安装的安装图，用于工艺专业压降核算，确认合适的管径。

2、公用工程系统容量计算。例如热媒系统膨胀罐的容积计算和启动阶段的热媒加注量，需要由配管专业计算热媒系统整个管路容积来协助工艺专业计算。

3、P&ID/U&ID修正。尤其是全厂分配的公用工程包括给水、工厂风、仪表风、氮气以及火炬、开闭排管网的P&ID/U&ID，是需要由配管专业最终根据三维模型实际的安装情况完成的。

四、阶段性三维模型审查

装配工艺设计篇(7)

关键词：数字化技术；民用飞机；设计与制造

中图分类号：TU27 文献标识码：A

数字化技术在民用飞机设计和制造中的广泛应用已彻底改变了我国飞机行业的设计与制造模式。目前我国在研制民用飞机的全过程中大多使用国外比较先进的数字化设计和制造技术，不管从飞机的概念阶段、制造维护阶段还是服务和支持阶段，都已实现了可视化管理的水平。

1 飞机数字化的定义

飞机产品的数字化实际上就是使飞机定义信息能够通过一种方法在一个集成三维实体模型中进行表达，该方法规定了产品的尺寸、工艺信息、表达方法、公差标注规则等，从根本上改变了传统飞机产品数字化（即二维图纸和零件表）的定义方法。另外，飞机数字化的定义使其生产制造中的唯一依据发生了改变，变成了三维实体模型，并且它还改变了传统的制造方法。

（1）三维标注。设计人员应以实际的制造条件及技术水平对三维标注的原则、要求及紧固固件的标识方法进行制定，并统一规定飞机的尺寸、表面粗糙度、字母、文字、数字及公差等，从而形成企业标准。

（2）模型的精确。精确模型需满足两个条件：一是应满足数字化预装配和电子样机协调中的要求。二是应满足飞机在设计、制造及工艺中的要求。实际上，模型状态就是飞机的零件真实状态，工艺和制造部门可以直接使用。在民用飞机研制的过程中，为了精确模型，设计人员大多采用专业的模块建模方式进行保障，例如对一些机加零件进行精确设计时，大多通过CATIA V5软件中的Part Design模块来建模。

（3）民机的制造、工艺及装配信息。飞机的制造、工艺及装配信息在三维模型中无法进行表达，例如：热处理的方法、表面处理的方法、装配信息、紧固件的信息及材料信息等。设计人员可以采用对零部件的结构树来制定模板的方式将其标识到三维模型中。将零部件模型导入PDM系统的过程，可以使系统自动获取结构树中的制造、工艺及装配信息，并且还能自动按照规定的格式生成EBOM，以便为日后飞机工艺和制造环节提供更多服务。

2 飞机数字化的预装配

数字化的预装配实际上就是一个模拟装配的过程，该过程中将飞机整体的数字样机作为基础，以工艺的流程为主导，通过计算机的软件平台，实现产品装配中各个作业的统一建模，并在虚拟环境下，对产品进行工艺决策、质量检验及制造装配，整个过程主要传递的是数字量。

（1）装配干涉的仿真。工作人员通常在虚拟的装配环境中，对飞机的零件、组件及成品根据已设计的工艺流程进行定位、装配、移动及夹紧。在装配环节对不同产品间及产品和工装间进行干涉检查，如果系统中存在干涉情况就会自动报警，并且能够得出干涉的数量和区域，从而帮助工作人员及时寻找和分析出现干涉的原因。

（2）人机工程的仿真。产品装配过程中，人作为主要的参与者，作用于产品移动的整个过程中。在虚拟工装结构和产品结构的环境中投入标准化的人体三维模型，可以使系统自动根据制定的工艺流程仿真装配工人的可达性、可视性、可操作性、安全性及舒适性。其中可视性是指工作人员能否看见装配流程及能看到多大范围；可达性是指工人在工作过程中他们的身体或者肢体能否达到实际装配的位置；可操作性是指零件的重量及空间的大小是否能够为工作人员提供更多的便利；舒适性是指工作的操作时间及承受负荷是否能够保障他们的安全；安全性是指当工作在一些较高位置作业时是否具有安全保障等。

（3）对虚拟数字化车间的仿真。数字化技术的应用可使飞机设计和制造人员在虚拟装配环境下，建立地面、厂房及起吊设备等一些三维资源模型，并将建成的工作平台、装配工艺、夹具等放入厂房中，根据制定的装配流程对数字化车间进行仿真。

（4）装配顺序的仿真。数字化技术的应用能在虚拟环境中，根据已定装配工艺的流程，对产品的拆卸和装配过程实施三维动态的仿真，并检验各个零件是否能按照设计工艺顺序顺利装配上去，这样很大程度上保障了工艺设计装配顺序的正确性。

3 产品的数据管理

产品的数据管理核心为产品，管理的信息主要以过程、资源和数据为三大要素，并通过运用PDM软件技术，实现与产品有关的集过程、资源及数据于一体的管理技术；以飞机整体优化概念为依据来描述整体产品的数据开发过程和制造过程，并对产品在生命周期的数据管理进行规范，从而保障产品数据的可跟踪性及一致性，使被设计的数据更加有序，实现产品在设计、制造及工艺环节中的优化和资源共享。

PDM系统的功能内容主要有：文档管理、工作流程的管理、产品管理、工装管理及对管理和合作工作的更改等。其中文档管理的对象是各个产品的文档资源，包括质量管理、企业和外部环境标准、工艺文件、更改管理、工装文件、设计文件、外来纸质的文件、车间工艺的文件、数据安装的通知单、外来数据的发放清单、产品文档等；产品管理的对象为不同产品中的材料、统计报表、产品数据及BOM等，并使EBOM、MBOM及PBOM三者实现重构，从而保障工艺、数据及设计衔接的有效性，及数据维护的统一性；工作流程的管理是指对不同产品业务流程的管理，例如一些工艺文件的任务分配流程、审批流程、数据发放的流程等，从而最大限度上保障企业流程的规范性及自动化，使设计人员将工作重心放到产品生命期的重要任务上；工装管理的对象为各个产品的工装工艺和工装设计；而更改管理是指对各个产品工艺设计的更改单、技术单、材料定额的更改单及设计更改单等进行有效地管理。PDM系统对飞机产品的数据管理起到了巨大的作用。

结语

总之，数字化技术在民用飞机设计和制造过程中的应用使飞机研制过程发生了巨大的变化，不仅提高了整体设计和制造的技术水平，还加快了飞机现代化的发展，取得了很大的进展，该技术将会在日后研制民用飞机的过程中，发挥其重大作用。

参考文献

[1]于勇.大型飞机数字化设计制造技术应用综述[J].航空制造技术，2009（11）.