航空智能制造可理解為智能工藝設(shè)計(jì)與智能工藝執(zhí)行的無(wú)縫集成。智能工藝設(shè)計(jì)包含兩個(gè)方面內(nèi)容，一是工藝設(shè)計(jì)流程顯性化、流程化和模塊化；二是工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)智能化、閉環(huán)化。采用系統(tǒng)工程方法對(duì)工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證和閉環(huán)優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)融入流程、知識(shí)融入設(shè)計(jì)。智能工藝執(zhí)行可從兩個(gè)維度進(jìn)行解讀。從生產(chǎn)線維度上講，它形成了高度集成的數(shù)字化裝配與試驗(yàn)生產(chǎn)線，以及高度集成的數(shù)字化與自動(dòng)化生產(chǎn)線。從生產(chǎn)管控維度上講，它實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)過(guò)程透明化、生產(chǎn)管控智能化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了物理世界和信息世界的閉環(huán)控制以自適應(yīng)生產(chǎn)的變化。制造信息在工程鏈和信息系統(tǒng)之間的傳遞模型化、連續(xù)化和準(zhǔn)確化，通過(guò)信息流動(dòng)層面實(shí)現(xiàn)各層級(jí)系統(tǒng)之間信息共享，達(dá)到無(wú)縫集成的效果。

支撐智能工藝設(shè)計(jì)：智能工藝仿真與審查

由“傳統(tǒng)的以經(jīng)驗(yàn)為主的設(shè)計(jì)模式”向“基于建模和仿真的科學(xué)設(shè)計(jì)模式”的轉(zhuǎn)變，已逐漸成為飛機(jī)工藝設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)仿真方法相結(jié)合，既可以發(fā)揮仿真工具的預(yù)測(cè)能力，又能將用戶置身于虛擬世界中，將人的經(jīng)驗(yàn)融合到仿真過(guò)程中，將感受到的信息進(jìn)行分析，從而更好的預(yù)知和決策。

通過(guò)集成虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與工藝仿真軟件，可構(gòu)建多源信息融合系統(tǒng)仿真環(huán)境，具有沉浸性、交互性和構(gòu)想性。工藝設(shè)計(jì)人員可完全沉浸到該虛擬環(huán)境中，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種仿真分析活動(dòng)。典型應(yīng)用包括：飛機(jī)工藝數(shù)字樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模擬、空間分析與漫游，面向制造的飛機(jī)全要素虛擬裝配、面向精益制造的工藝布局與生產(chǎn)線仿真優(yōu)化、交互式虛擬試驗(yàn)等。

支撐智能工藝執(zhí)行：智能之窗

虛擬現(xiàn)實(shí)作為高級(jí)人機(jī)交互技術(shù)，提供人與智能設(shè)備/管控系統(tǒng)之間傳遞、交換信息的媒介和對(duì)話接口，充分發(fā)揮其“智能之窗”的作用。

生產(chǎn)管控方面，引入VR技術(shù)構(gòu)建虛擬工廠與物理工廠之間的人機(jī)交互智能接口，通過(guò)不斷獲取真實(shí)工廠的運(yùn)行信息來(lái)驅(qū)動(dòng)虛擬工廠的運(yùn)行，不僅可以直觀的監(jiān)控到工廠內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、生產(chǎn)資料狀態(tài)數(shù)據(jù)、物流系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，而且能支撐工廠內(nèi)部系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中面臨的生產(chǎn)資源調(diào)配、設(shè)備故障預(yù)警、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率、工廠經(jīng)營(yíng)指標(biāo)等開(kāi)展統(tǒng)計(jì)、分析、優(yōu)化、決策。

AR輔助操作方面，針對(duì)飛機(jī)制造過(guò)程中復(fù)雜、易出錯(cuò)的操作，引入AR技術(shù)建立智能增強(qiáng)的三維操作手冊(cè)，可增強(qiáng)作業(yè)人員認(rèn)知能力，進(jìn)而提高操作效率，減少操作差錯(cuò)，節(jié)約制造成本。在飛機(jī)檢驗(yàn)檢測(cè)、線纜制造、機(jī)體表面噴涂等方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

培訓(xùn)示教方面，對(duì)飛機(jī)復(fù)雜裝配操作、數(shù)字化裝備的操作培訓(xùn)、飛機(jī)各系統(tǒng)試驗(yàn)等均具有重要的應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)楹驼n堂教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)相比，基于虛擬現(xiàn)實(shí)的培訓(xùn)具有立體、系統(tǒng)、客觀、可重復(fù)性的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)沉浸式操作演示、交互式操作體驗(yàn)和技能考核等功能，培訓(xùn)人員可提高感性認(rèn)識(shí)和實(shí)際操作動(dòng)手能力，以最少的可重復(fù)利用的物質(zhì)投入，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的、全面的人員培訓(xùn)。

探索與實(shí)踐

航空工業(yè)成飛是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用研究的航空企業(yè)之一，建立了“人在回路”沉浸式仿真平臺(tái)ISP，提高了工藝執(zhí)行效率，極大減少了操作出錯(cuò)率。

目前，航空工業(yè)成飛以工藝為核心、以需求為導(dǎo)向、以人才為根本，積極籌建沉浸式工程中心，全面開(kāi)展虛擬現(xiàn)實(shí)在航空制造中的工程化應(yīng)用研究，統(tǒng)一搭建虛擬現(xiàn)實(shí)軟硬件平臺(tái)，面向不同應(yīng)用場(chǎng)景，并行開(kāi)展可視化、虛擬仿真、跟蹤交互等通用虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)的工程化應(yīng)用研究與實(shí)施，全面支撐公司建設(shè)航空智能制造工廠。

來(lái)源：航空工業(yè)