论文部分内容阅读
摘要：协同环境下的飞机装配协调设计是在网络技术、计算机技术、通信技术和大数据库技术的支持下，组织多学科多人员跨地域、跨时间的设计，因此在协同化装配协调设计过程中，如果设计任务与人员的匹配不合理，会导致各任务的完成时间参差不齐，从而延长装配协调设计周期。
关键词：飞机装配;不协调;办法
前言
飞机装配是整个飞机制造过程的关键和核心，为保证飞机装配质量和性能，飞机装配对装配精度要求极高。飞机结构中包含大量形状复杂的柔性薄壁零件，如机翼、机身的蒙皮结构，在装配过程中，由于零件制造偏差、夹具定位偏差、装配变形及装配过程中随机误差的耦合作用，不可避免地产生装配偏差，造成装配精度超差，直接影响到后续部件及总装的装配质量，最终影响飞机的整体性能。
1基于粒度的任务与人员均衡匹配模型建立
飞机装配协调设计是飞机装配工艺设计的首要环节，目前对装配协调设计任务的分配方法主要有2种：①以任务为主体，分配任务时主要考虑任务粒度的大小对协调设计过程的影响，对设计人员能力不做或很少做差异性处理;②以设计人员为主体，主要考虑的是设计人员的调度问题，动态地为协调设计任务分配人才资源。以上任务分配方式会出现以下问题：
1.1任务分配不均衡，导致二次分配
1）通过分析装配协调设计任务的特点并结合任务粒度的概念，实现了对部组件任务粒度的量化。
2）通过采用专家咨询法和粗糙集求约简的方法，实现了对设计人员的能力属性指标以及各指标权重的确认。
飞机装配协调设计的任务-人员均衡匹配是一项十分复杂的工作，需要考虑的影响因素很多，求解方法相对复杂。本文仅考虑了任务粒度、任务均衡度两个方面以此实现任务与人员的均衡匹配，还有待进一步挖掘和拓展。
几何外形尺寸等因素。目前对这些因素的考量仍然是基于设计人员的经验，没有以定量计算为依据，难以实现精确化和量化，带有一定的主观性和片面性，因此难以保证任务分配的均衡性，导致协调设计过程中任务的二次分配。
1.2设计效率低下，不能充分利用资源
飞机装配协调设计人员往往是从各相关部门临时抽调的，因此设计人员在装配协调设计能力上存在一定差异。对协调设计任务进行分配时，如果不对设计人员的能力进行差异化处理，会导致部分任务的装配协调设计时间偏长，降低整个装配协调方案的设计效率。
综上，为了使各任务的装配协调设计时间大致相同，提高装配协调设计效率，需要对设计人员的能力以及协调设计任务量进行量化处理，使设计人员分配到与之能力匹配的设计任务。
2基于粒度的设计任务分析
在对产品任务进行分解时，对分解后的子任务数量的控制是一个重点和难点。若分解的子任务数目较少，则子任务粒度太大，项目虽易管理，但子任务之间的耦合关联性较大，不利于协同设计;如果子任务粒度太小，则分解后子任务的数目较多，不仅项目管理繁琐，还会影响设计效率，因此对协调设计总任务分解后的子任务粒度大小进行控制具有很重要的意义。为了实现设计任务与设计人员的均衡匹配，本文主要通过任务粒度和任务均衡度2个指标来作为设计任务与设计人员之间均衡匹配的理论依据。
3任务量与人员能力评价矩阵构建
3.1装配协调设计任务评价矩阵分析
装配协调设计任务评价矩阵的分析要结合飞机装配过程，在飞机装配过程中，首先由蒙皮和长桁装配，组成壁板;壁板和框或肋以及梁等装配组成组件;组件与组件之间装配形成部件;部件之间装配形成机身。对零组件进行装配协调设计时，首先确定长桁的定位基准、定位方法;之后在建立柔性装配容差分析的基础上确定蒙皮的定位基准、定位方法、协调部位、交接状态以及蒙皮对反切面样板和模胎贴合间隙的容差等工作;最后在建立刚性装配容差分析的基础上确定框或肋以及梁等的定位基准、定位方法、协调部位、协调方法、交接状态以及贴合间隙容差等工作。因此，在设计子任务中，对蒙皮类，长桁类，框或肋以及梁等类协调设计的内容是不相同的且子任务中包含的蒙皮类，长桁类以及框或肋以及梁等类的零件数量越多，该子任务的任务粒度就越大。
3.2协调设计人员工作能力评价矩阵分析
在任务与人员匹配过程中对人员属性分析方面国内外学者做了大量研究。通过挖掘人员的性格能力属性和技术能力属性，对任务-人员进行优化匹配;根据人员对任务的累计工作时间来计算人员与任务之间的匹配度;根据概念知识地图获取语义距离矩阵，根据语义矩阵描述员工专业知识和任务需求之间的关系;通过认知能力、动机和实践技能3个指标来考虑员工是否适合完成任务。通过对人员生产数据进行统计分析，实现了人员的调度。通过文献分析法、内容分析法及问卷调查法确定人员属性的具体评价指标。由于对协调设计人员能力属性的确定是一个典型的不确定多属性的决策问题。为了更加科学客观的建立评价矩阵，采用专家咨询法和粗糙集求约简的方法确定设计人员的能力属性。首先通过专家咨询方法，筛选出能够全面描述设计人员的评价指标：协调分析能力、容差分析能力、沟通协作能力、理解能力、职业精神。
3.3基于模糊语言变量的评价矩阵构建
为了获得设计人员对设计子任务的匹配程度反馈，这里借助合同网思想来求解该问题。合同网是通过协商解决问题的一种办法，主要过程是管理人员将分解好的子任务和人员评价因素反馈表發布到协同设计平台上，以此获得设计人员对设计子任务的匹配反馈。
4结论
1）通过分析装配协调设计任务的特点并结合任务粒度的概念，实现了对部组件任务粒度的量化。
2）通过采用专家咨询法和粗糙集求约简的方法，实现了对设计人员的能力属性指标以及各指标权重的确认。
飞机装配协调设计的任务-人员均衡匹配是一项十分复杂的工作，需要考虑的影响因素很多，求解方法相对复杂。本文仅考虑了任务粒度、任务均衡度两个方面以此实现任务与人员的均衡匹配，还有待进一步挖掘和拓展。
参考文献
[1]晋国福，郭银章.产品协同设计的任务分解与耦合机制研究[J].计算机与数字工程，2009，37（4）：77-80
[2]金黎黎，孔令富.协同设计环境中任务分解与调度的研究[J].计算机工程与设计，2009，30（22）：5291-5293
关键词：飞机装配;不协调;办法
前言
飞机装配是整个飞机制造过程的关键和核心，为保证飞机装配质量和性能，飞机装配对装配精度要求极高。飞机结构中包含大量形状复杂的柔性薄壁零件，如机翼、机身的蒙皮结构，在装配过程中，由于零件制造偏差、夹具定位偏差、装配变形及装配过程中随机误差的耦合作用，不可避免地产生装配偏差，造成装配精度超差，直接影响到后续部件及总装的装配质量，最终影响飞机的整体性能。
1基于粒度的任务与人员均衡匹配模型建立
飞机装配协调设计是飞机装配工艺设计的首要环节，目前对装配协调设计任务的分配方法主要有2种：①以任务为主体，分配任务时主要考虑任务粒度的大小对协调设计过程的影响，对设计人员能力不做或很少做差异性处理;②以设计人员为主体，主要考虑的是设计人员的调度问题，动态地为协调设计任务分配人才资源。以上任务分配方式会出现以下问题：
1.1任务分配不均衡，导致二次分配
1）通过分析装配协调设计任务的特点并结合任务粒度的概念，实现了对部组件任务粒度的量化。
2）通过采用专家咨询法和粗糙集求约简的方法，实现了对设计人员的能力属性指标以及各指标权重的确认。
飞机装配协调设计的任务-人员均衡匹配是一项十分复杂的工作，需要考虑的影响因素很多，求解方法相对复杂。本文仅考虑了任务粒度、任务均衡度两个方面以此实现任务与人员的均衡匹配，还有待进一步挖掘和拓展。
几何外形尺寸等因素。目前对这些因素的考量仍然是基于设计人员的经验，没有以定量计算为依据，难以实现精确化和量化，带有一定的主观性和片面性，因此难以保证任务分配的均衡性，导致协调设计过程中任务的二次分配。
1.2设计效率低下，不能充分利用资源
飞机装配协调设计人员往往是从各相关部门临时抽调的，因此设计人员在装配协调设计能力上存在一定差异。对协调设计任务进行分配时，如果不对设计人员的能力进行差异化处理，会导致部分任务的装配协调设计时间偏长，降低整个装配协调方案的设计效率。
综上，为了使各任务的装配协调设计时间大致相同，提高装配协调设计效率，需要对设计人员的能力以及协调设计任务量进行量化处理，使设计人员分配到与之能力匹配的设计任务。
2基于粒度的设计任务分析
在对产品任务进行分解时，对分解后的子任务数量的控制是一个重点和难点。若分解的子任务数目较少，则子任务粒度太大，项目虽易管理，但子任务之间的耦合关联性较大，不利于协同设计;如果子任务粒度太小，则分解后子任务的数目较多，不仅项目管理繁琐，还会影响设计效率，因此对协调设计总任务分解后的子任务粒度大小进行控制具有很重要的意义。为了实现设计任务与设计人员的均衡匹配，本文主要通过任务粒度和任务均衡度2个指标来作为设计任务与设计人员之间均衡匹配的理论依据。
3任务量与人员能力评价矩阵构建
3.1装配协调设计任务评价矩阵分析
装配协调设计任务评价矩阵的分析要结合飞机装配过程，在飞机装配过程中，首先由蒙皮和长桁装配，组成壁板;壁板和框或肋以及梁等装配组成组件;组件与组件之间装配形成部件;部件之间装配形成机身。对零组件进行装配协调设计时，首先确定长桁的定位基准、定位方法;之后在建立柔性装配容差分析的基础上确定蒙皮的定位基准、定位方法、协调部位、交接状态以及蒙皮对反切面样板和模胎贴合间隙的容差等工作;最后在建立刚性装配容差分析的基础上确定框或肋以及梁等的定位基准、定位方法、协调部位、协调方法、交接状态以及贴合间隙容差等工作。因此，在设计子任务中，对蒙皮类，长桁类，框或肋以及梁等类协调设计的内容是不相同的且子任务中包含的蒙皮类，长桁类以及框或肋以及梁等类的零件数量越多，该子任务的任务粒度就越大。
3.2协调设计人员工作能力评价矩阵分析
在任务与人员匹配过程中对人员属性分析方面国内外学者做了大量研究。通过挖掘人员的性格能力属性和技术能力属性，对任务-人员进行优化匹配;根据人员对任务的累计工作时间来计算人员与任务之间的匹配度;根据概念知识地图获取语义距离矩阵，根据语义矩阵描述员工专业知识和任务需求之间的关系;通过认知能力、动机和实践技能3个指标来考虑员工是否适合完成任务。通过对人员生产数据进行统计分析，实现了人员的调度。通过文献分析法、内容分析法及问卷调查法确定人员属性的具体评价指标。由于对协调设计人员能力属性的确定是一个典型的不确定多属性的决策问题。为了更加科学客观的建立评价矩阵，采用专家咨询法和粗糙集求约简的方法确定设计人员的能力属性。首先通过专家咨询方法，筛选出能够全面描述设计人员的评价指标：协调分析能力、容差分析能力、沟通协作能力、理解能力、职业精神。
3.3基于模糊语言变量的评价矩阵构建
为了获得设计人员对设计子任务的匹配程度反馈，这里借助合同网思想来求解该问题。合同网是通过协商解决问题的一种办法，主要过程是管理人员将分解好的子任务和人员评价因素反馈表發布到协同设计平台上，以此获得设计人员对设计子任务的匹配反馈。
4结论
1）通过分析装配协调设计任务的特点并结合任务粒度的概念，实现了对部组件任务粒度的量化。
2）通过采用专家咨询法和粗糙集求约简的方法，实现了对设计人员的能力属性指标以及各指标权重的确认。
飞机装配协调设计的任务-人员均衡匹配是一项十分复杂的工作，需要考虑的影响因素很多，求解方法相对复杂。本文仅考虑了任务粒度、任务均衡度两个方面以此实现任务与人员的均衡匹配，还有待进一步挖掘和拓展。
参考文献
[1]晋国福，郭银章.产品协同设计的任务分解与耦合机制研究[J].计算机与数字工程，2009，37（4）：77-80
[2]金黎黎，孔令富.协同设计环境中任务分解与调度的研究[J].计算机工程与设计，2009，30（22）：5291-5293