JC35導讀：在飛機全三維數字化研制的大背景下，基于三維模型的裝配工藝設計與仿真已成為其重要的組成部分。與傳統裝配工藝設計過程相比，這種方式具有良好的可視性、直觀性，可對產品裝配過程進行可視化定義、驗證、分析和展示，在工藝設計初期預見可能發生的各種裝配問題，并已經在國內外各大航空制造單位得到了廣泛應用和推廣，并取得了良好的效益。
　　
　　但在實際應用中，依然存在一些制約裝配仿真進一步推廣與應用的因素，其中較為突出的是：裝配仿真效率較低，嚴重影響了工藝的進度。例如，在當前已成功的裝配仿真實施過程中，主要以“單人單機”模式為主，即單個工藝員在單個計算機針對一個裝配站位的工裝和資源進行裝配仿真，不能并行開展裝配仿真工作。特別是對于大部件站位的裝配過程仿真而言，由于模型數據大，零件數量多，仿真耗時更長。此外，對于裝配仿真過程缺少規范化約束，不同的工藝員定義仿真過程存在多樣性且很難進行修改，一旦工藝調整，或者產品、工裝結構調整帶來仿真返工，無法實現仿真定義的重用，同樣導致仿真效率低下。
　　
　　本文基于DELMIA平臺，提出了一種協同并行仿真工作模式，以解決目前飛機大部件裝配仿真中“單人單機”模式下耗時長、重復勞動量大以及工作效率低下的問題。在保證裝配過程仿真定義完整性的前提下，達到縮短工作周期、提高工作效率的目的。
　　
　　影響裝配仿真效率的原因分析
　　
　　由于飛機結構的復雜性、多樣性，加之全三維設計、關聯設計、MBD建模技術的應用，使得由此產生的龐雜信息導致其對應產品設計3D數模容量十分龐大。同時，與產品對應的工裝、工具、廠房等配套資源數模往往也十分龐大，特別對飛機大部件（如機翼、機身等）而言，與之匹配的產品、資源數模往往相對其他部件更大，導致裝配過程變得越發復雜。因此，在實施飛機裝配工藝仿真過程中，影響裝配工藝仿真效率的原因可以歸為以下幾個方面。
　　
　　（1）仿真擬實程度。
　　
　　裝配仿真的真實程度和其定義過程的完整性密切相關。目前在裝配工藝仿真實施過程中，主要以模型的幾何屬性及其運動行為的定義為主，如創建仿真的視點、定義模型的顏色及透明度、規劃定義模型對象的運動路徑等，這些幾何屬性及運動行為定位的詳細程度與仿真的擬實程度直接相關，信息定義的越詳細，擬實程度就越高。然而，由于幾何屬性及運動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仿真擬實程度要求的提高，會導致仿真效率的降低。
　　
　　（2）模型的復雜程度。
　　
　　參與仿真的模型的數量、復雜程度、輕量化處理程度，對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，這一方面會增加仿真定義的工作量，影響到仿真實施的效率；另一方面，由于仿真場景的復雜，也會造成仿真定義操作的延遲，進一步減低工作效率。
　　
　　（3）仿真分析的細致程度。
　　
　　仿真分析是裝配工藝仿真*的環節，通過對仿真過程的分析，可以及早發現裝配過程中可能出現的各類問題。對于裝配工藝仿真而言，仿真分析的主要內容包括產品-工裝的干涉性檢查、人體及工具的操作空間分析、工具可達性分析等，而這些仿真分析內容的開展，會影響到整個仿真實施過程的效率。一方面，準確的仿真分析依賴于的3D模型，要求模型信息盡可能詳實，這樣得到的分析結果就越準確，越具有參考價值，然而，這就會增加模型的復雜程度，影響到效率；另一方面，仿真分析依賴于所采用算法的效率，其分析過程也非常耗時。
　　
　　（4）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，而其不同的應用模式則影響了應用過程中可能出現的各種問題，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可避免的。
　　
　　（5）軟件架構及計算機硬件。
　　
　　仿真軟件的架構是否支持多核，是否支持并行處理，也是影響仿真定義效率的關鍵因素，這通常由軟件本身決定，很難靈活地控制。計算機的CPU、內存、硬盤速度、顯卡等硬件性能的發揮水平往往和仿真軟件本身的架構和性能密切相關，因此硬件配置也并非越高越好，需要針對軟件本身的架構而定制，并且計算機硬件本身也不能無限提高。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的計算機硬件。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、提高仿真分析算法的效率、改進軟件架構及計算硬件等，但這些途徑提高相對較難，成本也較高。