JC35導(dǎo)讀：在飛機(jī)全三維數(shù)字化研制的大背景下，基于三維模型的裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真已成為其重要的組成部分。與傳統(tǒng)裝配工藝設(shè)計(jì)過(guò)程相比，這種方式具有良好的可視性、直觀性，可對(duì)產(chǎn)品裝配過(guò)程進(jìn)行可視化定義、驗(yàn)證、分析和展示，在工藝設(shè)計(jì)初期預(yù)見可能發(fā)生的各種裝配問題，并已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外各大航空制造單位得到了廣泛應(yīng)用和推廣，并取得了良好的效益。
　　
　　但在實(shí)際應(yīng)用中，依然存在一些制約裝配仿真進(jìn)一步推廣與應(yīng)用的因素，其中較為突出的是：裝配仿真效率較低，嚴(yán)重影響了工藝的進(jìn)度。例如，在當(dāng)前已成功的裝配仿真實(shí)施過(guò)程中，主要以“單人單機(jī)”模式為主，即單個(gè)工藝員在單個(gè)計(jì)算機(jī)針對(duì)一個(gè)裝配站位的工裝和資源進(jìn)行裝配仿真，不能并行開展裝配仿真工作。特別是對(duì)于大部件站位的裝配過(guò)程仿真而言，由于模型數(shù)據(jù)大，零件數(shù)量多，仿真耗時(shí)更長(zhǎng)。此外，對(duì)于裝配仿真過(guò)程缺少規(guī)范化約束，不同的工藝員定義仿真過(guò)程存在多樣性且很難進(jìn)行修改，一旦工藝調(diào)整，或者產(chǎn)品、工裝結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來(lái)仿真返工，無(wú)法實(shí)現(xiàn)仿真定義的重用，同樣導(dǎo)致仿真效率低下。
　　
　　本文基于DELMIA平臺(tái)，提出了一種協(xié)同并行仿真工作模式，以解決目前飛機(jī)大部件裝配仿真中“單人單機(jī)”模式下耗時(shí)長(zhǎng)、重復(fù)勞動(dòng)量大以及工作效率低下的問題。在保證裝配過(guò)程仿真定義完整性的前提下，達(dá)到縮短工作周期、提高工作效率的目的。
　　
　　影響裝配仿真效率的原因分析
　　
　　由于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、多樣性，加之全三維設(shè)計(jì)、關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)、MBD建模技術(shù)的應(yīng)用，使得由此產(chǎn)生的龐雜信息導(dǎo)致其對(duì)應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D數(shù)模容量十分龐大。同時(shí)，與產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的工裝、工具、廠房等配套資源數(shù)模往往也十分龐大，特別對(duì)飛機(jī)大部件（如機(jī)翼、機(jī)身等）而言，與之匹配的產(chǎn)品、資源數(shù)模往往相對(duì)其他部件更大，導(dǎo)致裝配過(guò)程變得越發(fā)復(fù)雜。因此，在實(shí)施飛機(jī)裝配工藝仿真過(guò)程中，影響裝配工藝仿真效率的原因可以歸為以下幾個(gè)方面。
　　
　?。?）仿真擬實(shí)程度。
　　
　　裝配仿真的真實(shí)程度和其定義過(guò)程的完整性密切相關(guān)。目前在裝配工藝仿真實(shí)施過(guò)程中，主要以模型的幾何屬性及其運(yùn)動(dòng)行為的定義為主，如創(chuàng)建仿真的視點(diǎn)、定義模型的顏色及透明度、規(guī)劃定義模型對(duì)象的運(yùn)動(dòng)路徑等，這些幾何屬性及運(yùn)動(dòng)行為定位的詳細(xì)程度與仿真的擬實(shí)程度直接相關(guān)，信息定義的越詳細(xì)，擬實(shí)程度就越高。然而，由于幾何屬性及運(yùn)動(dòng)行為定義均需人工交互操作完成，因此，隨著裝配工藝仿真對(duì)仿真擬實(shí)程度要求的提高，會(huì)導(dǎo)致仿真效率的降低。
　　
　?。?）模型的復(fù)雜程度。
　　
　　參與仿真的模型的數(shù)量、復(fù)雜程度、輕量化處理程度，對(duì)仿真的效率也存在較大的影響。仿真模型越大，模型所包含的幾何與非幾何信息也就越多，這一方面會(huì)增加仿真定義的工作量，影響到仿真實(shí)施的效率；另一方面，由于仿真場(chǎng)景的復(fù)雜，也會(huì)造成仿真定義操作的延遲，進(jìn)一步減低工作效率。
　　
　?。?）仿真分析的細(xì)致程度。
　　
　　仿真分析是裝配工藝仿真*的環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)仿真過(guò)程的分析，可以及早發(fā)現(xiàn)裝配過(guò)程中可能出現(xiàn)的各類問題。對(duì)于裝配工藝仿真而言，仿真分析的主要內(nèi)容包括產(chǎn)品-工裝的干涉性檢查、人體及工具的操作空間分析、工具可達(dá)性分析等，而這些仿真分析內(nèi)容的開展，會(huì)影響到整個(gè)仿真實(shí)施過(guò)程的效率。一方面，準(zhǔn)確的仿真分析依賴于的3D模型，要求模型信息盡可能詳實(shí)，這樣得到的分析結(jié)果就越準(zhǔn)確，越具有參考價(jià)值，然而，這就會(huì)增加模型的復(fù)雜程度，影響到效率；另一方面，仿真分析依賴于所采用算法的效率，其分析過(guò)程也非常耗時(shí)。
　　
　?。?）仿真工作模式。
　　
　　裝配仿真模式涉及仿真工作流程控制、仿真動(dòng)作定義等。畢竟軟件本身僅是提供了一種使能工具，而其不同的應(yīng)用模式則影響了應(yīng)用過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種問題，就仿真延遲而言，依照常見的工作模式，則上文提到的延遲是無(wú)可避免的。
　　
　?。?）軟件架構(gòu)及計(jì)算機(jī)硬件。
　　
　　仿真軟件的架構(gòu)是否支持多核，是否支持并行處理，也是影響仿真定義效率的關(guān)鍵因素，這通常由軟件本身決定，很難靈活地控制。計(jì)算機(jī)的CPU、內(nèi)存、硬盤速度、顯卡等硬件性能的發(fā)揮水平往往和仿真軟件本身的架構(gòu)和性能密切相關(guān)，因此硬件配置也并非越高越好，需要針對(duì)軟件本身的架構(gòu)而定制，并且計(jì)算機(jī)硬件本身也不能無(wú)限提高。因此，分析裝配工藝仿真的效率，離不開所使用的仿真軟件及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)硬件。綜合以上分析可以看出，影響裝配工藝仿真效率的因素很多，提高仿真效率的手段也多種多樣，可以采用模型輕量化技術(shù)、提高仿真分析算法的效率、改進(jìn)軟件架構(gòu)及計(jì)算硬件等，但這些途徑提高相對(duì)較難，成本也較高。