飞机数字化装配过程数据管理及误差数据统计分析

摘要

飞机装配是飞机制造过程的关键环节，提高飞机装配的技术水平对飞机制造具有重要意义。随着激光跟踪仪等先进数字化检测设备在飞机装配中的使用，飞机关键特性的装配质量可以定量地以位置偏差进行考量。因此，对装配过程中的检测点测量数据进行有效管理和分析，对科研和生产都具有重要的实用价值。本文依托浙江大学承担的飞机数字化装配项目，应用VC++和Oracle技术设计并开发了面向装配系统的数据管理系统，集中管理装配过程中涉及的数据。重点关注检测点的位置误差等测量数据，提出一种基于统计过程控制及非监督学习的误差数据统计分析方法，根据同一检测点历史误差数据的分布及变化规律，预判将来架次的误差情况，并对误差成因进行模式识别，发现制造装配过程中的薄弱环节，给出相关建议，达到提高飞机装配质量的目的。
　　本文第一章介绍课题的研究背景，数字化技术在飞机装配中的应用，然后重点阐述飞机数字化装配系统的数据管理思想和数据分析方法，最后给出本文的研究内容、意义和框架结构。第二章从飞机数字化装配系统和装配工艺流程出发，继而介绍装配过程参考基准的构建与转换，最后探讨了装配数据集成，并建立了装配数据的模型。第三章探讨了针对激光测量点位置误差数据的统计过程控制方法，详细地阐述了样本的构造，控制图的绘制及判断异常准则的制定。第四章探讨了针对部件检测点误差成因的模式识别方法，阐述了样本的构造、谱系聚类法的算法。第五章建立了基于Oracle数据库的装配数据管理系统，阐述了系统采用的架构体系、存取策略以及具体的模块设计。第六章总结了飞机数字化装配过程数据管理和误差数据分析，并对未来的研究工作进行展望。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 数字化技术在飞机装配中的应用

1．2．1 国外现状

1．2．2 国内现状

1．2．3 国内外现状对比

1．3 飞机数字化装配的数据管理

1．4 飞机数字化装配的数据分析

1．4．1 传统的系统误差分析

1．4．2 统计过程控制

1．4．3 误差模式识别

1．5 本课题研究内容和意义

1．5．1 研究内容

1．5．2 研究意义

1．6 本文结构

第2章 飞机数字化装配流程及数据管理

2．1 飞机数字化装配系统

2．2 飞机数字化装配流程

2．3 数字化装配的参考基准

2．3．1 坐标系

2．3．2 坐标系变换原理

2．4 飞机数字化装配的过程数据管理

2．4．1 装配数据集成

2．4．2 装配数据模型

2．5 小结

第3章 检测点位置误差的统计过程控制

3．1 引言

3．1．1 统计过程控制原理

3．1．2 飞机装配的关键特性

3．2 检测点位置误差的成组正态总体假设检验

3．3 检测点位置误差统计过程控制

3．3．1 位置误差的统计过程控制图

3．3．2 飞机制造的过程能力分析

3．3．3 控制图判断异常的准则

3．4 统计过程控制实例分析

3．4．1 模拟数据构造

3．4．2 统计过程控制分析

3．4．3 结论

3．5 本章小结

第4章 部件检测点误差成因分析

4．1 引言

4．1．1 部件检测点的误差成因

4．1．2 误差模式识别

4．2 飞机部件特征样本构造

4．3 部件特征样本聚类分析

4．4 误差成因分析仿真实例

4．4．1 模拟数据

4．4．2 谱系聚类分析

4．4．3 结论

4．5 本章小结

第5章 飞机装配数据管理系统的实现

5．1 引言

5．2 数据管理系统的设计基础

5．2．1 数据库的功能及设计思想

5．2．2 数据管理系统的架构体系

5．2．3 装配数据的存取策略

5．3 数据管理系统的关键模块

5．3．1 飞机架次管理模块

5．3．2 装配数据管理模块

5．3．3 用户角色管理模块

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献