[摘 要] 虛擬裝配技術(shù)是在虛擬設(shè)計環(huán)境下，完成對產(chǎn)品的總體設(shè)計進(jìn)程控制并進(jìn)行具體模型定義與分析的過程。它可有效支持自頂向下的并行產(chǎn)品設(shè)計以及與Master Model相關(guān)的可制造性設(shè)計和可裝配性設(shè)計，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。本文在分析了虛擬裝配技術(shù)基本思想后，提出了在飛機(jī)設(shè)計中實施虛擬裝配技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)環(huán)境以及具體的實施方法和途徑。
一、引言
近年來，世界航空制造業(yè)市場的競爭日趨激烈，為了適應(yīng)變化迅速的市場需求，產(chǎn)品研制周期、質(zhì)量、成本、服務(wù)是每一個現(xiàn)代企業(yè)必須面對的問題。近20年來的實踐證明，將信息技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品研制以及實施途徑的改造，是現(xiàn)代化企業(yè)生存、發(fā)展的必由之路。同時，人們逐步認(rèn)識到先進(jìn)的產(chǎn)品研制方法、手段以及實施途徑，實際上是產(chǎn)品研制質(zhì)量、成本、設(shè)計周期等方面最有利的保證。以波音公司為例，在數(shù)字化代表產(chǎn)品——波音777的展示中，不像以往那樣重點宣傳新型飛機(jī)本身性能如何優(yōu)越，而是強(qiáng)調(diào)他們充分利用數(shù)字化研制技術(shù)以及產(chǎn)品研發(fā)人員的重新編隊等方面。波音777飛機(jī)項目順利完成的關(guān)鍵是依賴三維數(shù)字化設(shè)計與綜合設(shè)計隊伍（238個Team）的有效實施，保證飛機(jī)設(shè)計、裝配、測試以及試飛均在計算機(jī)上完成。研制周期從過去的8年時間縮減到5年，其中虛擬裝配的工程設(shè)計思想在研制過程中發(fā)揮了巨大的作用。
“虛擬裝配”（Virtual Assembly）是產(chǎn)品數(shù)字化定義中的一個重要環(huán)節(jié)，在虛擬技術(shù)領(lǐng)域和仿真領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用研究。到底什么是虛擬裝配？它的內(nèi)涵是什么？這些至今仍然是人們討論的問題。很多人曾經(jīng)為虛擬裝配進(jìn)行定義，比較有代表性的有兩個。
(1) 虛擬裝配是一種零件模型按約束關(guān)系進(jìn)行重新定位的過程，是有效分析產(chǎn)品設(shè)計合理性的一種手段。該定義強(qiáng)調(diào)虛擬裝配技術(shù)是一種模型重新進(jìn)行定位、分析過程。
(2) 虛擬裝配是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的形狀特性、精度特性，真實地模擬產(chǎn)品三維裝配過程，并允許用戶以交互方式控制產(chǎn)品的三維真實模擬裝配過程，以檢驗產(chǎn)品的可裝配性。該定義著眼于產(chǎn)品物理裝配過程的仿真過程，體現(xiàn)的思想也是一種分析過程。
顯然，上述定義強(qiáng)調(diào)的方面是不同的，但是作為一項新概念、新技術(shù)的提出與實施，必須與具體的行業(yè)設(shè)計特性相結(jié)合才具有實際的意義，才能具有真正的內(nèi)涵。因此，本文結(jié)合飛機(jī)研制的特點，給出如下的定義：虛擬裝配是在計算機(jī)上完成飛機(jī)零部件的實體造型，進(jìn)行計算機(jī)裝配、干涉分析等多次協(xié)調(diào)的設(shè)計過程，并通過統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)飛機(jī)三維設(shè)計過程與飛機(jī)零部件制造、裝配過程的高度統(tǒng)一。虛擬裝配技術(shù)在飛機(jī)的應(yīng)用研究中，是一種全新的設(shè)計概念，它為飛機(jī)研制提供了一種新的設(shè)計方法與實施途徑，它的成功依賴于對飛機(jī)總體設(shè)計進(jìn)程的控制。同時，飛機(jī)零部件模型數(shù)據(jù)的合理流動與彼此共享是實現(xiàn)虛擬裝配技術(shù)的基礎(chǔ)。
