针对热流道企业在导出BOM表和生成工程图时效率低下、手工操作容易出错、三维去参实体在工程图中无法标注球标的问题,提出了BOM自动生成系统。以三维去参实体作为研究对象,结合热流道生产实际,给出了BOM自动生成系统的总体结构图,详细介绍了基于组件的实体属性修改、基于订单更改的BOM生成和去参实体创建工程图三个关键技术。创新性地提出了质心映射的方法,解决了三维去参实体球标无法标注的问题,弥补了当前三维建模软件的不足。最后,借助UG二次开发工具UG/Open API,开发了基于UG平台的BOM自动生成系统,并运用在某热流道企业的生产实际中,验证了该系统的可行性和实用性。

为了解决某轻型飞机第Ⅱ类U型装配线平衡问题与生产实际存在偏差的问题,提出了基于能力因子的Memetic算法。给出能力因子的定义和取值方法,从符合生产实际的角度研究了装配线平衡问题。以装配线节拍的最小化和各工位间负载的优化为目标,建立了某轻型飞机U型装配线的多目标、多类约束数学模型,并详细描述了约束条件。以某轻型飞机装配线为对象进行了优化计算,通过比较考虑能力因子的Memetic算法和普通Memetic算法的求解结果,验证了考虑能力因子的Memetic算法的实用性和有效性。

针对目前虚拟现实技术在飞机装配中应用较少,建立了虚拟手的几何模型和运动模型,实现了虚拟手在飞机装配中的交互式应用。结合飞机装配中常用工种建立了位姿知识库,描述了常用工种的装配位姿内容,给出了知识表达的形式,将知识库运用到飞机装配手的位姿构建中。采用基于知识推理策略,实现了与目标工种相匹配的虚拟手位姿的快速推理。最后用实例证明了方法的可行性和精确性。

针对当前飞机生产制造过程中协同工作程度低导致开发周期紧迫甚至延时等问题,研究了飞机制造过程中的具体工作流程,基于工作流技术建立了制造过程的任务模型,并提出制造任务的编码方式,并对各个任务之间的协同度给出了定量的算法。最后通过Cessna L162轻型飞机制造装配实例验证该任务模型的有效性。