一种飞行器装配过程风险评估的方法技术

一种飞行器装配过程风险评估的方法，它有六大步骤：一、利用DELMIA导入对应装配体、工装、装配场景的三维数模，建立相应process文件，得出整体方案影响因素和层次图；二、对装配方案的运输风险进行影响因素和层次的分析，得出影响因素和层次图，利用层次分析法分析各影响因素对于风险发生可能性的影响权重；三、对装配方案的场地风险的影响因素和层次进行分析，得出影响因素和层次图；四、根据所给装配方案的工艺流程，在DELMIA软件的对应process文件中建立整个装配仿真流程；五、利用层次分析法得出整体装配方案风险发生后影响因素的权重系数；六、计算装配方案整体评估的第二种指标装配方案风险度overlap。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器装配过程风险评估的方法
本专利技术涉及一种飞行器装配过程风险评估的方法，具体是指一种基于飞行器装配仿真的计算飞行器装配过程中风险度的方法，属于飞行器装配
，用于解决飞行器装配工艺设计过程中，装配工艺技术人员对飞行器装配风险的迅速掌握，以提高飞行器装配质量和效率。
技术介绍
飞行器装配过程中的风险具体是指可能危及装配计划的潜在问题，是在确定的装配经费、装配进度和技术约束条件下不能实现装配目标的度量，它由三部分构成：风险的根源，即风险的起因或风险的原因；不能产生某一特定结果的概率或可能性；不能产生这一结果的后果或影响。现在的装配风险评价方法标准往往过于单一，往往仅针对装配成本、时间等单一方面进行评价和优化，，对于飞行器装配的风险评价不够全面和准确，缺少一个综合评价指标。其中传统的PFMEA(ProcessFailureModeandEffectsAnalysis,即过程失效模式及后果分析)方法虽然针对装配过程中可能出现的风险进行量化和评估，但对于风险发生概率的评价依据以前的经验，可靠性较差；AHP(AnalyticHierarchyProcess，即层次分析法)是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，该方法过分依赖于专家打分，定量数据较少，缺乏说服力。高斯模型是用高斯概率密度函数(正态分布曲线)精确地量化事物，将一个事物分解为若干的基于高斯概率密度函数(正态分布曲线)形成的模型，结合具体的装配过程中的风险指标，该模型可对装配的风险进行预测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种飞行器装配过程风险的评估策略，以解决现有的技术中存在的：1)对飞行器装配过程风险度评价目标单一、缺少针对性；2)对飞行器装配过程风险概率评估仅依据经验，缺乏明确指标；3)对飞行器装配过程风险缺乏一个综合评价指标问题。技术方案本专利技术提出了解决以上问题的方案，该方法包括如下步骤：步骤一：利用DELMIA导入对应装配体、工装、装配场景的三维数模，建立相应process文件，基于对整个方案各方面风险因素的分析得出如图1所示的整体方案影响因素和层次图。步骤二：对装配方案的运输风险进行影响因素和层次的分析，得出如图2、3所示的影响因素和层次图，利用层次分析法分析各影响因素对于风险发生可能性的影响权重，表1、2给出了各因素的评价原则，表3为对个标准程度的量化，结合表1、2对各影响因素进行打分，将所得分数进行归一化(即将数值划归到区间[0,1]内，本法中为分数除以9)后，代入标准高斯函数，与对应该因素的权重系数相乘并相加得到评估装配方案运输风险可能性。表1表2表3程度表程度量化值弱1稍微3较强5强烈7极端9两相邻判断的中间值2,4,6,8步骤三：对装配方案的场地风险的影响因素和层次进行分析，得出如图4所示的影响因素和层次图，基于DELMIA中的虚拟场景布置对图4中的影响因素进行打分，将所得分数进行归一化(即将数值划归到区间[0,1]内，本法中为分数除以9)后，代入标准高斯函数，与对应该因素的权重系数相乘并相加得到场地布置风险可能性。步骤四：根据所给装配方案的工艺流程，在DELMIA软件的对应process文件中建立整个装配仿真流程，利用层次分析法与高斯分布相结合的方法(即步骤二中所述方法)，给出各因素的权重，利用DELMIA人机功效中可视性、可达性、RULA分析(RapidUpperLimbAssessment，即快速上肢分析)，并基于对应参数和公式，得出装配方案的装配过程可能性指标。步骤五：利用层次分析法得出整体装配方案风险发生后影响因素的权重系数，设装配运输影响权重系数L1,零件运输风险影响权重L2，装配过程风险影响权重L3，场地布置风险影响权重L4，装配方案的整体装配风险F，并将步骤二、三、四所得结果代入整体装配风险评估公式中，得出整体的装配风险F,整体装配风险作为装配方案风险评估的第一种指标。步骤六：计算装配方案整体评估的第二种指标装配方案风险度overlap，装配风险度将对装配方案的评估归化0到1之间，且基于装配方案的具体指标及高斯分布，对于装配风险的评估根据直观、准确。Overlap的计算公式如下：其中g1(x)和g2(x)和分别代表标准方案的风险分布函数和待评估方案的风险分布函数。根据g1(x)以及上述步骤相关指标的设定，取向量然后选取阈值z来确定积分的范围，z∈(0，1)且z由对现实的估算准确程度决定，估算越准确z越小，则求overlap自变量向量x的积分下限a＝max(-1，g-z)，积分上限a＝min(1，g+z)，由此可得装配方案的风险度overlap。其中，在步骤一中所述的“DELMIA”，是一款数字化企业的互动制造应用软件，它能进行成熟的装配工艺设计与仿真应用。步骤一所述的“process”文件，是利用DELMIA进行装配仿真时生成的一种文件格式。步骤二所述“标准高斯函数”可表示为优点及有益效果本专利技术的优点及有益效果是：1)相较于传统的层次分析法，本专利技术将成熟的装配工艺设计与仿真应用软件与高斯分布等数学理论相结合，对装配的风险评估更加准确。2)相较于一般的风险评估方法，本专利技术对飞行器装配的具体流程和整体方案给出了量化的评估指标和算法，并提出了装配风险度的概念。3)本专利技术详细分析飞行器装配的整个流程，对于飞行器的装配评估更具有针对性。附图说明图1是本专利技术所述飞行器总装的整体装配风险因素及层次图图2是本专利技术所述零件运输风险可能性的影响因素和层次图图3是本专利技术所述装配体运输风险可能性的影响因素和层次图图4是本专利技术所述场地风险可能性的影响因素和层次图图5是本专利技术所述装配风险可能性的影响因素和层次图图6是本专利技术所述装配风险影响的相关因素和层次图图7是本专利技术所述评估方法的总体流程图具体实施方式现给出如图1所示飞行器总装的整体装配风险因素及层次，基于该图，下面对于装配方案风险评估的具体实施方法进行详细说明。见图7，本专利技术一种飞行器装配过程风险评估的方法，该方法具体步骤如下：步骤一：从设计部门获得要进行装配的产品、所需工装、装配场景的三维数模，同时利用DELMIA软件建立仿真的PROCESS文件，将工装、装配场景模型导入PROCESS文件结构树的resourcelist中，将要装配产品模型导入到PROCESS文件结构树的productlist中，同时按照计划的实际装配中的场景中布置，在DELMIA中将对应三维模型在装配场景中布置好。步骤二：飞行器装配，特别是大型的总装过程通常需要先将各地装配好的对装配体运送到总装厂房再进行装配，因此需要对运输过程的风险进行评估。统计需要通过运输来参加装配的零件、工装等的类型、数量以及总的运输成本、运输时间，运输过程中的技术风险。其中对于运输过程中技术风险的评估步骤如下:1)按照表1和表2的评价标准对运输过程中风险可能性的各项指标进行评估，其中具体的分数依据表1、表2的评分准则结合表3给出，得到对应量化评价参数：运输零件数量风险可能评价(rpn)，运输零件缠接、套结风险可能评价(rpt)，运输装配体精度风险可能评价(rdt)，运输装配体装配件数量风险可能评价(rdn)，运输时间风险可能评价(rt)，运输路况风险可能评价(rw)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器装配过程风险评估的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：利用DELMIA导入对应装配体、工装、装配场景的三维数模，建立相应process文件，基于对整个方案各方面风险因素的分析得出整体方案影响因素和层次图；步骤二：对装配方案的运输风险进行影响因素和层次的分析，得出影响因素和层次图，利用层次分析法分析各影响因素对于风险发生可能性的影响权重，表1、2给出了各因素的评价原则，表3为对个标准程度的量化，结合表1、2对各影响因素进行打分，将所得分数进行归一化，即将数值划归到区间[0，1]内，分数除以9后，代入标准高斯函数，与对应该因素的权重系数相乘并相加得到评估装配方案运输风险可能性；表1表2表3程度表程度量化值弱1稍微3较强5强烈7极端9两相邻判断的中间值2,4,6,8步骤三：对装配方案的场地风险的影响因素和层次进行分析，得出影响因素和层次图，基于DELMIA中的虚拟场景布置对影响因素进行打分，将所得分数进行归一化即将数值划归到区间[0,1]内，分数除以9后，代入标准高斯函数，与对应该因素的权重系数相乘并相加得到场地布置风险可能性；步骤四：根据所给装配方案的工艺流程，在DELMIA软件的对应process文件中建立整个装配仿真流程，利用层次分析法与高斯分布相结合的方法，给出各因素的权重，利用DELMIA人机功效中可视性、可达性、RULA分析即Rapid Upper Limb Assessment快速上肢分析，并基于对应参数和公式，得出装配方案的装配过程可能性指标；步骤五：利用层次分析法得出整体装配方案风险发生后影响因素的权重系数，设装配运输影响权重系数L1,零件运输风险影响权重L2，装配过程风险影响权重L3，场地布置风险影响权重L4，装配方案的整体装配风险F，并将步骤二、三、四所得结果代入整体装配风险评估公式中，F=L1·Σi=1hfykQi+L2·Σi=1lfykPi+L3·Fg+L4·Fc]]>得出整体的装配风险F,整体装配风险作为装配方案风险评估的第一种指标；步骤六：计算装配方案整体评估的第二种指标装配方案风险度overlap，装配风险度将对装配方案的评估归化0到1之间，且基于装配方案的具体指标及高斯分布，对于装配风险的评估根据直观、准确；Overlap的计算公式如下：overlap=∫g1(x)g2(x)dx∫(g1(x))2dx∫(g2(x))2dx,]]>其中g1(x)和g2(x)和分别代表标准方案的风险分布函数和待评估方案的风险分布函数，g1(x)=(L1h·Wi1·f(x),L1h·Wi2·Wi21·f(x),L1h·Wi2·Wi22·f(x),L1h·Wi3·f(x),L2l·Vi1·f(x),L2l·Vi2·Vi21·f(x),L2l·Vi2·Vi22·f(x),L2l·Vi3·f(x),L3·U1·f(x),L3·U2·U21·f(x),L3·U2·U22·f(x),L3·U3·U31·f(x),L3·U3·U32·f(x),L3·U3·U33·f(x),L3·U4·f(x),L3·U5·f(x),L4·K1·f(x),L4·K2·f(x),L4·K3·f(x))]]>，根据g1(x)以及上述步骤相关指标的设定，取向量得，然后选取阈值z来确定积分的范围，z∈(0，1)且z由对现实的估算准确程度决定，估算越准确z越小，则求overlap自变量向量x的积分下限a＝max(‑1，g‑z)，积分上限a＝min(1，g+z)，由...

【技术特征摘要】
1.一种飞行器装配过程风险评估的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：利用DELMIA导入对应装配体、工装、装配场景的三维数模，建立相应process文件，基于对整个方案各方面风险因素的分析得出整体方案影响因素和层次图；步骤二：对装配方案的运输风险进行影响因素和层次的分析，得出影响因素和层次图，利用层次分析法分析各影响因素对于风险发生可能性的影响权重，表1、2给出了各因素的评价原则，表3为对个标准程度的量化，结合表1、2对各影响因素进行打分，将所得分数进行归一化，即将数值划归到区间[0，1]内，分数除以9后，代入标准高斯函数，与对应该因素的权重系数相乘并相加得到评估装配方案运输风险可能性；表1表2表3程度表程度量化值弱1稍微3较强5强烈7极端9两相邻判断的中间值2,4,6,8步骤三：对装配方案的场地风险的影响因素和层次进行分析，得出影响因素和层次图，基于DELMIA中的虚拟场景布置对影响因素进行打分，将所得分数进行归一化即将数值划归到区间[0,1]内，分数除以9后，代入标准高斯函数，与对应该因素的权重系数相乘并相加得到场地布置风险可能性；步骤四：根据所给装配方案的工艺流程，在DELMIA软件的对应process文件中建立整个装配仿真流程，利用层次分析法与高斯分布相结合的方法，给出各因素的权重，利用DELMIA人机功效中可视性、可达性、RULA分析即RapidUpperLimbAssessment快速上肢分析，并基于对应参数和公式，得出装配方案的装配过程可能性指标；步骤五：利用层次分析法得出整体装配方案风险发生后影响因素的权重系数，设装配运输影响权重系数L1,零件运输风险影响权重L2，装配过程风险影响权重L3，场地布置风险影响权重L4，装配方案的整体装配风险F，并将步骤二、三、四所得结果代入整体装配风险评估公式中，得出整体的装配风险F,整体装配风险作为装配方案风险评估的第一种指标；步骤六：计算装配方案整体评估的第二种指标装配方案风险度overlap，装配风险度将对装配方案的评估归化0到1之间，且基于装配方案的具体指标及高斯分布，对于装配风险的评估根据直观、准确；Overlap的计算公式如下：其中g1(x)和g2(x)和分别代表标准方案的风险分布函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵罡，张天赫，于勇，戴晟，王宏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11