引言
装配是飞机制造流程中的关键环节之一，其工作量约占整个飞机制造劳动量的40%~50%，几乎涵盖了整个飞机研制过程，保证飞机装配的质量和效率对飞机制造具有十分重要的意义。装配工作的顺利进行离不开装配工艺设计，工艺设计负责为需要装配的产品选择合理的装配方法和装配顺序。在传统装配模式下，飞机装配工艺设计的知识和经验主要由纸介质记录，不利于积累、管理和使用，装配工艺设计效率低、易出错。随着数字化技术的发展，飞机设计和工艺规划向着无纸化、数字化的方向前进，为了配合数字化设计及三维工艺规划技术的应用和进一步发展，研究数字化的装配知识管理系统，科学、系统地管理装配工艺设计的知识、经验显得十分必要。
本文在研究装配知识特点的基础上，构建装配知识库管理系统，将飞机装配过程中积累的各种典型工艺规范、操作规程、装配资源等信息，通过分类提炼形成结构化、参数化且表达形式和应用密切相关的典型工艺知识，保存到装配知识库中。在此过程中改变了知识的定义方式，使装配知识结构化、参数化，便于知识的快速检索和重复使用;工艺员在设计过程中以实际应用为主线，根据现实的应用场景在装配知识库管理系统中进行快速工艺设计、定义典型应用模板，使工艺设计标准化，提高了工艺设计的效率和质量，降低了成本。装配知识库中的各类知识也便于工艺人员进行培训学习;用户可根据装配知识库管理系统对系统中的知识进行统一管理，并对知识的使用情况做出评价。装配知识库向数字化装配工艺设计系统提供数据支持，同时能够快速检索知识，满足日常工作中装配工人和工艺员学习培训的需要。
1装配知识定义
构建装配知识管理系统首先需要对装配知识进行分析和定义。装配知识定义以装配知识的应用为目标，满足知识快速积累和应用的要求，采用基于本体的工艺知识定义方法，此定义方法的作用是将错综复杂的、游离的工艺知识片段按照同义关系或层次关系全部关联在一起，形成有用的信息链或信息网，因此工艺知识之间彼此相连，不出现断点，从任何一个信息点出发都可以通过某种路径找到其它的信息。
2装配知识分类
飞机装配流程复杂，涉及的环节较多，为了便于知识的管理，需要对装配知识进行分类。对于不同类别的知识，应用提出的装配知识定义方法，给出知识定义的要求。
装配知识主要从现有的工艺规范、典型工艺规程、典型操作程序、技术手册、装配资源等信息中积累获取，根据知识特点，按照知识易用的原则与软件工程标准对其进行结构化、参数化处理，形成知识体系结构。知识体系结构可分为资源类知识、操作类知识、典型装配知识三类。
2.1资源类知识
资源类知识是对装配过程中使用的工具、刀量具、设备、工艺参数等进行结构化、参数化定义形成的最小知识单元。
资源类知识来源于工艺文件中的参数表、标准件参数表和车间积累的经过审核、验证的资源类参数表。资源类知识需定义工艺过程相关的资源、基础参数表的属性，包括知识概念、知识本体属性、知识关系三部分内容。
2.2操作类知识
操作类知识是依据某一装配操作工艺流程，梳理各流程节点间的逻辑关系，按该逻辑关系对相应的资源类知识进行组织而形成的知识单元，操作类知识包含操作流程、各流程节点的工艺参数、工具、技术要求等。可帮助用户快速完成装配工艺设计，在工艺设计过程中可自动匹配资源，快速生成、积累工序描述，供工艺员及操作工人学习、借鉴。
操作类知识来源于两方面：一是直接来源于工艺规范、典型工艺规程、典型操作程序、技术手册，只是改变了知识的表现形式;二是对某一份或几份工艺规范、典型工艺规程、典型操作程序、技术手册进行梳理提炼、重新组织知识结构，形成新的操作类知识。
操作类知识参数表主要定义工艺过程相关的操作类知识属性，包括知识概念和知识本体属性两部分。
2.3典型装配知识
典型装配知识是针对典型产品的装配过程进行梳理形成的装配工艺流程，对某一类相似产品的装配具有参考意义。典型装配知识来源于在工艺过程中积累的经过实践验证且通过评审的典型装配知识。收集并整理典型装配单元工艺过程规划，形成典型装配单元工艺过程模板，模板包括工艺过程视频及工艺流程图，其中流程图以图片的形式体现。典型装配知识参数表主要定义知识的知识概念及本体属性。
3装配知识库管理系统结构及功能
在飞机装配知识定义及分类研究的基础上，构建装配知识库管理系统。为实现知识积累、使用方便的目的，按功能将装配知识库管理系统分用户知识空间、工艺知识库、知识管理、系统管理四个模块。
3.1工艺知识库元素级(资源类)：工艺知识库中的元素级知识库方便用户检索、积累、共享、维护装配知识基础数据。具体包括：查看知识，新建知识，修改知识，派生知识，删除知识，批量导入数据，属性说明。
功能级(操作类)：工艺知识库中的功能级知识库对元素级知识进行了有效的整理、组合，可帮助用户快速完成装配工艺设计，在工艺设计过程中可自动匹配资源，快速生成、积累工序描述，供工艺员及操作工人学习、借鉴。具体包括：查看知识，匹配工艺流程，选择工艺流程，查看相应的工艺过程视频，匹配各子流程中相应的资源，生成工序描述。
产品级(典型装配)：工艺知识库中的产品级知识库可作为典型装配工艺过程积累的平台，所积累的知识可供工艺员和操作工人学习。具体功能包括：查看知识，新建知识，修改知识，派生知识，删除知识，通过DELIMA软件中的DPE模块导入装配知识库模板成功后，系统可以对典型装配模板进行查看操作。
3.2用户知识空间
知识空间为用户临时知识存放区域，对用户新建、派生或常用的知识分类存储，方便用户快速查看、使用知识。
新建知识部分存储用户新建的产品级和元素级知识数据，方便用户对自己创建的临时数据进行操作。
派生知识部分存储用户派生的产品级、元素级知识数据，方便用户对自己派生的临时数据进行操作。
常用知识部分存储用户经常使用的工序描述和元素级知识数据，方便用户查看知识数据。
3.3知识管理
知识审批：具有审批权限的用户对产品级、元素级待审批的知识进行校对、审核、批准，若审批未通过，未通过审批的信息及原因反馈给审批发起用户。
知识统计：根据知识类型、时间段统计知识的入库情况和使用情况，知识管理人员可根据知识统计结果维护知识库中的数据并作为相关业务人员的考核依据。
3.4系统管理
系统管理主要完成对用户基本信息的管理、维护和更新。
4与数字化工艺设计系统的集成
数字化装配知识库为数字化三维装配工艺设计系统提供接口，实现信息交互。系统包括4项主要功能。
4.1典型装配模板导入数字化三维装配工艺设计系统
数字化三维装配工艺设计系统用户在进行典型装配设计时，可从装配知识库管理系统中查询相应典型装配模板，自动解析该模板，并在对应的装配单元下面生成该典型装配，以支持典型装配的快速、规范化设计。
4.2数字化三维装配工艺设计系统导出典型装配模板到装配知识库
数字化三维装配工艺设计系统用户可将数字化三维装配工艺设计系统中典型装配结构及相关属性内容以XML文件输出保存到装配知识库管理系统中。利用装配知识库管理系统的平台积累典型装配模板。
4.3工序描述及相应资源导入数字化三维装配工艺设计系统
数字化三维装配工艺设计系统可调用装配知识库中的工序描述及相关资源，实现装配指令的快速、规范化设计。具体调用方法如下：
数字化三维装配工艺设计系统用户在进行装配指令设计时，调用装配知识管理库系统的知识搜索接口进行功能级知识的查询，查询到所需的功能级知识;
通过该功能级知识，可查询到其所关联的通用工具，同时，生成所需的工序描述。
工序描述添加到数字化三维装配工艺设计系统中对应工步的工序描述属性中，该功能级知识相应的资源发送到数字化三维工艺设计系统资源库，并关联到对应的工步上。
4.4资源导入数字化三维装配工艺设计系统
数字化三维装配工艺设计系统可从装配知识库管理系统中查询所需资源，导入到数字化三维装配工艺设计系统资源库中。
5结论
飞机数字化装配技术正在迅速发展，为了满足装配系统对于装配知识的应用需求，研究适应于数字化装配的知识库十分必要。本文考虑飞机装配知识的特点，从知识定义出发构建了装配知识库管理系统，主要结论如下：
(1)飞机装配知识主要可以分为资源类知识、操作类知识和典型装配知识三大类。
(2)构建装配知识库管理系统，系统按功能可分为用户知识空间、工艺知识库、知识管理、系统管理四个模块，可以实现装配知识的积累和调用等功能。
(3)装配知识库管理系统可以与数字化工艺设计系统进行集成，实现信息交互，为工艺设计提供资源支持。
