飞机总装与集成测试平台及测试方法与流程

本技术涉及系统装配/测试领域，尤其涉及飞机总装与集成测试平台及测试方法。

背景技术：

1、飞机的总装与集成测试过程是一个复杂的系统工程过程，同时也是飞机制造从安装阶段的空间约束转变到试验阶段的原理约束的过程。总装与集成测试作为飞机制造过程中的最后环节与最重要的环节之一，涉及专业技术众多，工艺流程极其复杂。

2、当前飞机总装与集成测试随着数字化装测设备的引入，数字化程度有所提升，但是目前还面临着以下问题：未实现全要素数据分类与标准化定义。各飞机制造厂总装与集成测试的数据源多，包括多类设计文档、数模、工艺文档、工艺模型、测试生成的数据等数据源，数据源存在的形式多样，包含电子文档型、各种数据库类型、标准标记语言型、纸质记录型等，由于大部分系统独立设计开发，形成大量的数据孤岛，而随着信息量的不断增加，难以对数据信息进行有效地利用，无法满足总装过程管控的需求。装配和测试未形成有效协同，装配作业与测试作业缺乏信息交互。且以手工操作为主的总装与集成测试过程无高效的指导手段。由于当前飞机的系统集成装配依然以手工作业为主，因此在现场工作过程中，有效信息的查找、比对、理解常常是困难的，现有的飞机装配、测试的操作指导需要在翻阅纸质文档的同时查看电子手册，操作者边看边做，工作不连续，飞机产品、设备的实物状态与三维模型一致性较差，按照传统的装配方法，无法有效指导实际作业人员完成装配工作，导致装配过程效率较低、装配的返工率较高。

3、针对上述总装与集成测试中存在的问题，亟需形成基于基础数据的飞机精准装配与交互式测试平台，实现总装基础数据的全面采集、分析和存储，基于总装与集成测试基础数据，运用数字化手段，对总装资源和数据信息进行统一管理和过程控制信息实时决策，使不同工序、不同流程之间协同工作，并通过增强现实等手段引导操作者高效、精准完成装配及测试操作，显著提升总装效率与质量。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种飞机总装与集成测试平台及测试方法，旨在解决现有技术无法全面采集、分析和存储总装基础数据，导致无法引导操作者高效、精准完成装配及测试操作的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提供一种飞机总装与集成测试平台，所述飞机总装与集成测试平台包括：应用层、存储层、边缘层和执行层；

3、所述应用层用于飞机总装的工艺数据准备、测试模型构建、交互工具包编制以及派工辅助决策；

4、所述存储层用于存储飞机总装的设计数据、工艺数据、生产数据和历史数据；

5、所述执行层用于执行飞机总装环节的装配任务和测试任务；

6、所述边缘层用于控制所述应用层、所述存储层和所述执行层之间的数据交互。

7、可选地，所述应用层包括测试模型构建模块、规则管理模块、数据转换模块、交互工具包构建模块和实时决策模块；

8、所述测试模型构建模块用于根据具体测试任务，编制面向具体测试任务的测试程序集；其中，所述测试程序集作为测试模型构建模块的数据基础；

9、所述规则管理模块用于编辑飞机总装的工艺数据、标准作业数据以及工艺特征数据；并基于所述标准作业数据以及所述工艺特征数据，建立所述工艺数据之间的关联规则；其中，所述关联规则作为交互工具包构建模块的数据基础；

10、所述数据转换模块用于对原始数据模型解析出的内容进行数据转换，生成轻量化模型；其中，所述数据转换仅减少模型面片数量而不改变模型结构树；所述原始数据模型为装配任务对应的初始总装模型；所述轻量化模型作为交互工具包构建模块的数据基础；

11、所述交互工具包构建模块用于构建交互工具包；

12、所述实时决策模块用于通过实例化交互工具包以及装配任务和测试任务清单，完成派工辅助决策。

13、可选地，所述边缘层包括第二业务数据库和边缘控制模块；

14、所述第二业务数据库用于存储实例化交互工具包、所述执行层反馈的信息；

15、所述边缘控制模块用于接收和预处理交互工具包、装配任务和测试任务清单及相应的反馈的信息。

16、可选地，所述执行层包括装配引导模块、交互测试模块和数据采集模块；

17、所述装配引导模块用于根据具体任务要求，控制装配引导终端基于实例化交互工具包和装配任务清单输入的总装指令，执行装配作业；

18、所述交互测试模块用于根据实例化交互工具包和测试任务清单执行测试作业；解析实例化交互工具包，获取测试程序以及测试数据；根据测试程序以及测试数据执行自动化测试；

19、所述数据采集模块用于在执行装配任务和测试任务过程中通过传感器完成对工装和设备使用状态的相关数据采集任务，并将采集到的数据反馈至所述边缘层。

20、此外，为实现上述目的，本技术还提供一种基于所述飞机总装与集成测试平台的飞机总装与集成测试方法；

21、包括以下步骤：

22、所述应用层根据装配任务和测试任务对应的基础工艺信息，构建工艺数据；

23、所述应用层基于所述工艺数据，构建所述装配任务和测试任务对应的模型和交互工具包；

24、所述应用层判断所述交互工具包的数据是否满足装配任务和测试任务要求，若满足要求，则锁定数据，并对所述交互工具包进行实例化，生成实例化交互工具包以及装配任务和测试任务清单；

25、所述执行层基于所述实例化交互工具包以及所述装配任务和测试任务清单，执行装配任务和测试任务。

26、可选地，所述应用层根据装配任务和测试任务对应的基础工艺信息，构建工艺数据的步骤包括：

27、所述应用层接收装配任务和测试任务对应的基础工艺信息；

28、所述应用层根据所述基础工艺信息，制作初始工艺数据；其中，所述基础工艺信息包括所述装配任务和测试任务涉及的物料信息、人员信息和工具设备信息；

29、所述应用层根据标准作业和工艺特征，建立所述初始工艺数据之间的关联规则，以形成具有逻辑关联的工艺数据。

30、可选地，所述应用层基于所述工艺数据，构建所述装配任务和测试任务对应的模型和交互工具包的步骤，包括：

31、所述应用层根据所述测试任务和工艺数据，构建对应的测试模型；

32、所述应用层根据所述装配任务，编制交互工具包属性信息和关联的数据信息，构建对应的交互工具包。

33、可选地，所述应用层判断所述交互工具包的数据是否满足装配任务和测试任务要求，若满足要求，则锁定数据，并对所述交互工具包进行实例化，生成实例化交互工具包以及装配任务和测试任务清单的步骤，包括：

34、所述应用层解析交互工具包的数据，以获取资源状态数据；

35、所述应用层根据所述资源状态数据，判断所述交互工具包的数据是否满足实时任务要求，若满足要求，则锁定数据，并对所述交互工具包进行实例化，生成实例化交互工具包以及装配任务和测试任务清单。

36、可选地，所述交互工具包的数据为通过数据转换实现轻量化处理后的数据；其中，所述数据转换为减少模型面片数量而不改变模型结构树的转换。

37、可选地，所述执行层基于所述实例化交互工具包以及所述装配任务和测试任务清单，执行装配任务的步骤，包括：

38、所述执行层的装配引导终端响应基于所述实例化交互工具包和所述装配任务清单输入的总装指令，开始执行装配作业；

39、在执行装配作业过程中，若存在故障，则所述装配引导终端输出故障处置提示，以引导处理故障；若不存在故障，则所述执行层继续根据工序要求执行装配作业，直到完成所述装配任务清单里的装配任务。

40、可选地，所述执行层基于所述实例化交互工具包以及所述装配任务和测试任务清单，执行测试任务的步骤，包括：

41、根据实例化交互工具包和测试任务清单执行测试作业；

42、解析实例化交互工具包，获取测试程序以及测试数据；

43、根据测试程序以及测试数据执行自动化测试。

44、可选地，所述执行层基于所述实例化交互工具包以及所述装配任务和测试任务清单，执行装配任务和测试任务的步骤，还包括：

45、在执行装配任务过程中，若需要进行测试任务，所述装配引导终端通过所述边缘层将交互测试信息传递至所述执行层的交互测试平台，以完成测试任务。

46、可选地，所述执行层基于所述实例化交互工具包以及所述装配任务和测试任务清单，执行装配任务和测试任务的步骤，还包括步骤：

47、在执行装配任务和测试任务的过程中，通过传感器完成对工装和设备使用状态的相关数据采集任务，并将采集到的数据反馈至所述边缘层。

48、本技术所能实现的有益效果：

49、本技术实施例提出的一种飞机总装与集成测试平台及测试方法，所述飞机总装与集成测试平台包括：应用层、存储层、边缘层和执行层；所述应用层用于飞机总装的工艺数据准备、测试模型构建、交互工具包编制以及派工辅助决策；所述存储层用于存储飞机总装的设计数据、工艺数据、生产数据和历史数据；所述执行层用于执行飞机总装环节的装配任务和测试任务；所述边缘层用于控制所述应用层、所述存储层和所述执行层之间的数据交互；所述应用层根据目标总装测试任务对应的基础工艺信息，构建工艺数据；所述应用层基于所述工艺数据，构建所述总装测试任务对应的测试模型和交互工具包；所述应用层判断所述交互工具包的数据是否满足实时任务要求，若满足要求，则锁定数据，并对所述交互工具包进行实例化，生成实例化交互工具包和任务清单；所述执行层基于所述实例化交互工具包和所述任务清单，执行目标总装测试任务。即基于合理的平台架构，通过应用层实现了结构化的工艺数据准备、基于模型的操作指导文件准备以及派工辅助决策，可以完成总装领域的数据源统一；通过应用层、存储层、边缘层、执行层的相互协同运行实现工控网络与内部网络之间的数据上传和下发以及各层之间的数据交互控制，提高信息获取效率以及作业效率；通过边缘层与执行层进行协同作业，实现了对操作人员的装配引导工作与自动测试的交互协同，实现了对飞机总装和测试过程中的数据信息进行获取、操作指引、故障处置的效率提升。