2.5 适合数字化装配生产线的工装设计制造技术
在数字化设计和装配生产条件下，型架的结构、安装技术、检验与维护技术需要适应飞机产品新的装配方法和装配过程，以达到与数字化装配过程的相互协调。
(1) 适合数字化装配的型架结构。
在面向装配的产品设计的环境下，产品自身逐步起到安装定位的作用，因此，可以逐步简化型架的结构，使其起到仅仅对主要结构产品的支撑定位作用，方便飞机的装配工作。
简化装配型架结构需要装配工艺人员与工装设计人员、产品结构设计人员一同确定，建立满足结构产品自身建立安装定位信息要求的产品模型和型架模型。
(2) 数字化型架的安装方法。
采用数字化方法装配型架，需要在型架零部件上给出定位孔，以便为利用激光跟踪仪的型架安装提供零件的定位基准。
2.6 制造关键特性的传递与 AQS
数字化技术的应用将会为制造和检验过程带来较大的改变。在传统条件下，装配完成后可以由工装、标准量具等模拟量设备进行产品的测量与检验。在数字化制造条件下，由于数控技术以及激光跟踪仪等对飞机部段件产品的直接安装技术的应用，减少了必要的型架、量具等工具，因此，需要改变现有的质量控制方法和体系。制造关键特性的传递与先进质量体系（ Advanced Quality System,AQS ）是适应产品数字化装配生产的有效质量控制手段，在企业的整个设计制造过程中，需要贯彻执行，因此，如何推进 AQS 在数字化装配生产中的实施是数字化装配过程中需要解决的重要问题，其主要内容包含以下几个方面。
(1) 制造关键特性的定义。
制造关键特性是反映产品几何外形要求的信息，通常以公差、轮廓度、位置度等形式的信息出现。关键特性（ Key Characteristics,KC ）的定义是，设计人员、工艺人员以及质量管理人员一同确定的前述并行产品设计过程中的重要工作内容。制造关键特性是在飞机试制过程中不断完善的，需要及时地调整与修改，以适应产品在不同生产环境下带来的变化。
(2) 制造关键特性的控制技术。
AQS 最早由波音公司提出，以解决日益突出的生产波动带来的质量问题。其基本方法是通过对影响产品关键特性的硬件波动源采取控制（即硬件可变性控制， Hardware Variability Control ， HVC ）来达到提高产品质量稳定性的要求。制造关键特性的实施过程如左图所示。其中 SPC 为统计过程控制，即 Statistical Process Control 。
(3) 装配生产中的 AQS 应用。
在装配生产中，应用 AQS 来实现数字化装配质量的提高。首先，装配车间的质量管理系统根据设计部门给出的关键特性制定 AQS 检验计划，而后在质量现场采用常规检验手段和数字化手段进行产品质量的检测，对于发现产品质量异常的现象，需要通过分析影响关键特性的硬件波动源，提出返工或修改意见，直至质量达到设计要求。
2.7 装配现场的数字化应用技术
为解决目前装配生产中数字化不连续和数字化率不高的问题，需要从网络环境改造和现场计算机应用着手，建立从企业数据服务中心到车间现场的网络环境，将装配过程指令、产品结构表、装配检验模型等信息内容直接传递到操作现场，最大限度地提高工作效率。
装配现场的数字化应用技术主要包括以下 3 个方面：
(1) 数字化装配与型架返修技术。
利用激光跟踪仪以及基于网络的数字化环境，确定型架装配车间的安装与检验，以保证利用工装进行协调传递的准确性。同时，需要利用激光跟踪仪等设备进行飞机部件的直接安装或装配型架的安装、飞机的最终总装配以及飞机的全机测量等工作，从而提高飞机装配的整体质量。
(2) 数字化铆接技术。
铆接仍是飞机装配过程中的主要连接技术。为提高铆接质量和速度，需要引进自动钻铆机，由于直升机结构产品的自身特点，与其相配套的数控托架一般需要重新设计，目前国内自行研制的数控托架的实际应用还有较多问题，因此还需要进一步研究解决。
此外，由于 CAD 模型与数控铆接机模型表达不同，因此还需要实现 CAD 模型到数控铆接模型的自动转换，以保证数控铆接技术的应用效率。
(3) 现场工人的可视化装配技术。
要实现数字化装配，必须建立有效的数字量传递机制，将产品几何信息和非几何属性信息（如装配顺序说明或动画、装配产品结构等信息）传递到操作者手中，并且操作者能够采用某种可视化技术读取这些信息。这就要求建立生产现场工人通信系统和可视化阅览系统，需要解决的问题是现场工人的移动通信技术和操作可视化技术，使工人能够准确、迅速地查阅装配过程中需要的信息，提高装配的准确性和装配效率，缩短装配时间，降低装配成本。
(4) 数字化整机水平测量。
整机装配完成后，采用数字化设备进行全机水平测量。需要根据 AQS 中确定的方法和检测内容，将全机测量模型传递到装配生产的数字化设备上，按照数字化检验要求，进行全机水平测量。
技术途径
根据研究内容，采取的技术途径如下：
(1) 通过设计制造过程分析、优化，建立并行工作模式，组建 IPT 协同工作组，通过扩大企业现有网络条件，连接结构设计人员、装配工艺设计人员，实现数字化预装配、数字化装配过程设计与产品结构设计的集成。
(2) 引进国外先进软件系统、设备和相关技术，消化并解决应用中的技术难点，进行二次开发工作，建立飞机装配的数字化设计制造系统。
(3) 针对关键技术进行攻关，解决飞机数字化装配中的关键技术问题。
(4) 建立健全数字化应用技术规范，为飞机数字化装配提供必要的标准和规范体系。
(5) 建立飞机制造业的数字化传递体系，实现整个设计制造过程的数字化。
关键技术
在飞机数字化装配生产各环节中，需要在以下关键技术上实现突破：
(1) 面向装配的模块化并行产品定义技术 :
· 模块的定义与划分；
· 并行设计规范；
· 广义数字化定义的内容和方法。
(2) 数字化装配过程设计 :
· 自动探查和避开路径障碍，实时确定线性装配、拆卸路径；
· 数字化装配工艺模型的建立 ;
· 数字化装配过程优化分析与拆卸仿真技术。
(3) 制造关键特性的传递与 AQS:
· 制造关键特性的定义；
· 硬件可变波动控制技术。
(4) 型架数字化装配与返修技术 :
· 激光跟踪仪的型架装配与返修技术。
(5) 数字化铆接技术 :
· 数控钻铆托架的研制与应用 ;
· 复合材料结构件数控钻铆技术；
· 与 CAD 接口技术。
(6) 数字化装配过程中的产品数据管理技术 :
· EBOM 到 MBOM 转换一致性控制技术；
· 各数字化系统的集成技术。
实施方案
实现飞机数字化装配需要从两个主要方面着手：一方面，需要建立数字化装配仿真和数字化装配过程设计的软硬件环境及其相应的规范体系；另一方面，需要利用数字化设备改造现有的飞机装配生产线，建立现场可视化装配环境和数控钻铆工作中心。
具体内容包括：
· 建立数字化装配仿真环境 ;
· 建立并行设计网络及共享数据库环境；
· 建立数字化装配仿真的相关标准及其规范体系；
· 建立数控钻铆工作中心；
· 建立以激光跟踪仪为辅助工具的飞机装配检验系统；
· 建立飞机装配现场工人可视化信息系统；
· 制定数字化设备的工作规范。
效益分析
飞机装配数字化技术的应用将使我公司飞机制造技术水平实现重大突破，使我国航空产品的开发发生观念性的改变，促进企业管理体制、型号研制过程的一系列变革，并向着开放式的、具有快速应变能力和创新能力的现代型企业方向发展。飞机的装配周期预计可缩短 50% ；研制成本预计比采用串行为主的装配方式节约 30 ％～ 40 ％；通过数字化预装配和装配过程仿真与优化技术替代零部件装配试验，预计可降低开发成本 30% 以上；有效地减少装配缺陷和产品的故障率；减少装配过程反复，减少人为差错 80%; 减少因装配干涉等问题而进行的重新设计和工程更改；提高信息和资源的共享，减少资源的浪费；将强化各部门的协调能力，实施并行工程，减少技术决策风险，降低技术协调成本；可提高企业在产品开发研制方面的快速应变能力，适应激烈的市场竞争和不同的用户需求；提高产品的技术创新能力，缩小我国飞机行业型号研制能力与国际先进水平的差距，提高国际竞争能力和在国际合作项目中的参与地位；为新型号的研制开发奠定坚实的技术基础。