大型飞机装配是体现一个企业乃至国家制造技术水平的环节,也是缩短飞机制造周期、降低飞机制造成本的关键过程。随着数字化技术、机器人技术、工装技术和测量技术的飞速发展,我们已经可以窥见未来飞机装配工厂的一些雏形。未来飞机装配工厂中应该能够看到这样一组场景:机器人总动员,全民公转、乐高大电影、脉动时刻、激光大世界、无人之境。到那时,飞机装配工厂本身就可以称为一座航空主题乐园,向人们展示航空科技的无限魅力。
未来飞机装配最大的特点在于自动、无人、灵巧和柔性,而这又集中体现在机器人钻铆、柔性工装组合、自动对接等关键过程,同时也给我们展现出了以下这些场景,它们是相互关联的:机器人总动员和全民公转反映了执行端的自动化、灵巧化变革,乐高大电影和脉动时刻则体现了各级装配系统对柔性化的不懈追求,激光大世界的主角是高精度装配不可或缺的要素,无人之境则是这些场景中先进技术的集大成之作。

1 机器人总动员
随着机器人在航空制造中的应用越来越广泛,机器人总动员的场景可能率先在装配工厂出现,各式各样的钻铆机器人不停地重复着航空制造中数量最庞大的这一工艺过程,只在单一位置操作单一零件的固定机器人不再占多数,可在多个位置操作零件的轨道机器人成为主力,而能根据生产任务自由运动操作任何零件的移动机器人也将受到青睐。空客和波音正在朝这个场景努力,开发基于机器人的低成本、柔性、多功能和自主的解决方案。

空客公司正在进行一项称作"未来装配"(FUTURASSY)项目的研究[1],目标是利用机器人解决方案使航空装配过程自动化。项目主要开展2 个领域的研究,第一个是"空客标准机器人单元",探索标准化的航空装配工艺自动化方案;第二个是"协作机器人",探索利用双臂类人型机器人与操作员在同一环境工作,共享工装和生产资源。
波音公司正在试验其为777X 装配最新开发的"机身自动直立制造"(FAUB)系统[2],该系统使用自动导向机器人来紧固机身壁板,代替之前的手动操作,每天可以钻孔并铆接超过60000 个紧固件。









