由于飞机结构的复杂性、多样性,加之全三维设计、关联设计、MBD建模技术的应用,使得由此产生的庞杂信息导致其对应产品设计3D数模容量十分庞大。同时,与产品对应的工装、工具、厂房等配套资源数模往往也十分庞大,特别对飞机大部件(如机翼、机身等)而言,与之匹配的产品、资源数模往往相对其他部件更大,导致装配过程变得越发复杂。因此,在实施飞机装配工艺仿真过程中,影响装配工艺仿真效率的原因可以归为以下几个方面。
(1)仿真拟实程度。
装配仿真的真实程度和其定义过程的完整性密切相关。目前在装配工艺仿真实施过程中,主要以模型的几何属性及其运动行为的定义为主,如创建仿真的视点、定义模型的颜色及透明度、规划定义模型对象的运动路径等,这些几何属性及运动行为定位的详细程度与仿真的拟实程度直接相关,信息定义的越详细,拟实程度就越高。然而,由于几何属性及运动行为定义均需人工交互操作完成,因此,随着装配工艺仿真对仿真拟实程度要求的提高,会导致仿真效率的降低。
(2)模型的复杂程度。
参与仿真的模型的数量、复杂程度、轻量化处理程度,对仿真的效率也存在较大的影响。仿真模型越大,模型所包含的几何与非几何信息也就越多,这一方面会增加仿真定义的工作量,影响到仿真实施的效率;另一方面,由于仿真场景的复杂,也会造成仿真定义操作的延迟,进一步减低工作效率。
(3)仿真分析的细致程度。
仿真分析是装配工艺仿真不可或缺的环节,通过对仿真过程的分析,可以及早发现装配过程中可能出现的各类问题。对于装配工艺仿真而言,仿真分析的主要内容包括产品-工装的干涉性检查、人体及工具的操作空间分析、工具可达性分析等,而这些仿真分析内容的开展,会影响到整个仿真实施过程的效率。一方面,准确的仿真分析依赖于精确的3D模型,要求模型信息尽可能详实,这样得到的分析结果就越准确,越具有参考价值,然而,这就会增加模型的复杂程度,影响到效率;另一方面,仿真分析依赖于所采用算法的效率,其分析过程也非常耗时。
(4)仿真工作模式。
装配仿真模式涉及仿真工作流程控制、仿真动作定义等。毕竟软件本身仅是提供了一种使能工具,而其不同的应用模式则影响了应用过程中可能出现的各种问题,就仿真延迟而言,依照常见的工作模式,则上文提到的延迟是无可避免的。
(5)软件架构及计算机硬件。
仿真软件的架构是否支持多核,是否支持并行处理,也是影响仿真定义效率的关键因素,这通常由软件本身决定,很难灵活地控制。计算机的CPU、内存、硬盘速度、显卡等硬件性能的发挥水平往往和仿真软件本身的架构和性能密切相关,因此硬件配置也并非越高越好,需要针对软件本身的架构而定制,并且计算机硬件本身也不能无限提高。因此,分析装配工艺仿真的效率,离不开所使用的仿真软件及相应的计算机硬件。综合以上分析可以看出,影响装配工艺仿真效率的因素很多,提高仿真效率的手段也多种多样,可以采用模型轻量化技术、提高仿真分析算法的效率、改进软件架构及计算硬件等,但这些途径提高相对较难,成本也较高。
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