引言：随着经济与科学技术不断发展和进步，数字化技术发展愈加完善，因其技术优势被广泛应用于各行业领域中，特别是航空制造行业，通过开展航空产品电缆数字化布局设计，可进一步提高生产智能化水平，并实现绿色协同制造目标。如何合理规划航空产品电缆数字化布局设计，是目前各相关人员需要考虑的问题。
1.航空产品电缆数字化布局的必要性
周期长、零部件组成数量较大以及专业领域涉及面广等是航空产品研制明显的基本特征，随着经济与科学技术不断发展和进步，对航空产品研制提出更多新要求，如功能多样性、高性能需求以及结构稳定性，从目前产品装配情况来看，由于产品各零部件精密度较高，装配约束过于复杂，再加上操作空间有限，原有机械式手动控制系统已经无法满足目前产品零部件装配需求，在后期先进技术发展和应用过程中，上述系统逐渐被自动化电气控制系统所替代，虽然降低了装配操作难度，但同时也伴随着产品中电缆数量越来越多等问题，导致电缆装配流程中存在诸多干涉及协调因素。
基于此，对航空产品电缆进行数字化布局设计，一方面能够确保电缆布局合理性，促进产品性能与结构可靠性进一步提升，为产品成功研制与开发提供强力支持；另一方面能以更加直观的方式描述电缆布局方案，融合数字化技术，简化原有过于复杂的电缆布局，明确装配工艺流程，从而为实现航空产品深入开发及提升产品质量提供助力。
2.航空产品电缆数字化布局
2.1数字化布局规划设计思路
以促进产品整体电磁兼容性、安全性、工艺性以及维护性进一步提升为原则，在此基础上对航空产品电缆开展数字化布局规划设计，保证产品结构件整体装配质量同时，并在该结构件装配中达成具备电气功能的布局规划设计目的。对整机产品中电缆的端头处理方式、连接器接线、绑扎方式等几项重要内容进行设置，再根据布局规划设计结果，执行优化处理。在实际电缆数字化布局设计过程中，将会涉及到多方面内容，如机械制造、电器技术等相关专业理论，是支持航空产品中电缆固定、绑扎、走线路径设计等相关工作高效、合理开展的专业理论依据，而电缆数字化布局也是由多项先进技术集成支撑，发挥集成技术优势，解决此过程中遇到的各种问题。规划设计电缆数字化布局时，为了确保布局规划达到预期效果、需要综合考虑以下几方面内容：一是，以满足电气连接功能需求为前提，着手电缆数字化布局规划设计。该需求是系统功能设计完成后应实现的必然要求。如电能传递、电信号传输等功能；二是，均要在一定的产品装配体空间内完成电缆的安装与敷设作业。基于电磁兼容性要求，要保证产品整体工作开展时，电器设备与电缆各自组成部分不会产生相互电磁干扰影响；三是，必须严格按照相关技术规范完成电缆固定、绑扎等任务操作，确保电缆自身结构与规定要求相一致，满足产品整体可靠性需求[1]。
除此之外，电缆线路设置、方向调整均可以在具体的产品空间内完成，可与多个不同类型电器设备进行连接并组成相关分支结构等均是电缆数字化布局规划设计完成后，其电缆应具备的相关属性。
2.2数字化布局规划设计流程
航空产品电缆数字化布局规划设计工作开展的前提，是将产品数字化样机作为运用数字化工具的载体。为了确保电缆数字化布局规划设计合理性，在具体设计过程中需要综合考虑结构空间约束、电缆连接功能需求、电缆自身结构可靠性等重要影响因素，直接关系着最终电缆数字化布局规划设计效果，其中电缆空间路径及分支结构确定是布局规划设计当中的核心任务。在通常情况下，待电缆结构与路径确定完成后，需要对产品整机的可维护性、可装配性等相关属性进行检查，通过检验及时发现此方面潜在的问题，根据问题类型及原因对其进行改进和优化。当获得最终电缆数字化布局结果时，设计人员应结合电缆平面图、三维模型以及电缆材料清单等上述结果进行验证，确认电缆数字化布局结果是否与预期设计目标相符合。电缆数字化布局结果是指导产品装配部门与电缆制造部门开展电缆安装作业的主要依据。
相较于传统电缆布局规划，电缆数字化布局规划设计不仅可以有效弥补前者布局规划潜在不足，也能对以下功能需求加以满足：（1）基于数字化布局规划，数字样机按照产品性质完成设计后，可直接进行生产活动，省去了原有物理样机制造环节；（2）以智能化布局和人机交互功能为基础着手整体数字化布局设计，同时将工艺流程、机械设备、电气等计算机辅助算法及相关工具融入到该体系中，实现决策水平进一步提高；（3）以数字化方式对电缆布局规划设计方案进行描述，并将电缆材料清单、三维模型向装配部门与电缆制造部门提供，协助双方相关作业高效开展，让设计内容以更加直观地方式呈现给各相关人员，进而提升操作精确性。
与此同时，电子数字化布局设计目标实现的前提，也需要做好以下几项工作：一是，对产品进行数字化定义。以CAD模型为基础，着手产品数字化设计，产品功能与几何结构的特点均可通过构建的数字样机进行反映；二是，电缆数字化建模。要求电缆信息可在计算机中进行全面表达；三是，电缆数字化布局工具。通过智能算法与交互三维环境或者与虚拟环境，在双方功能作用支持下，实现布局设计自动化；四是，电缆布局方案数字化输出与描述。结合电缆平面展示图、三维模型以及电缆材料清单，在此基础上输出与描述电缆布局规划方案[2]。
2.3建立产品数字样机
以数字化形式对计算机中产品的描述和定义即为产品数字样机，该过程也是开展电缆数字化布局规划设计的基础和重要前提条件。一般情况下，产品结构件、电缆均属于产品数字样机中所包含的产品，需要根据以下模型及信息确定定义：第一，基于CAD模型，以几何形体来描述零部件结构特征，但不能将零部件的实体模型在三维图形渲染中直接使用，需要对其进行片面化处理后，在获得的多边模型基础上完成相应渲染。
第二，通过CAD模型对产品零部件的几何特征进行反映，如点、线、面；与反映相应模型几何特征的点、线、面映射处理。针对产品装配，基于所构建的装配关系，将各零部件模型组建成一个产品装配体，几何约束、位置约束等均属于装配关系。可以通过装配关系对产品的组成层次关系进行体现，换句话说，将产品部件或整体的功能进行发挥。
2.4设计电缆交互式布局
通过进行定义、修改以及电缆数字化模型建立等操作，在此基础上完成电缆数字化布局。电缆布局设计交互功能的实现，以产品数字样机为基础，对所构建的电缆数字化模型进行交互式定义、修改等操作，继而达到数字样机布局设计程序设定目的。在设计电缆交互式布局时，需要完成对以下操作及信息的定义：首先，基于电缆数字化模型，确定电缆结构信息定义对象，该对象主要是拓扑结构信息，需要将电缆分支以及增加的电缆分支进行删除；其次，电缆控制路径与电缆数字化模型二者中所具有的集合信息部分需要保持一致，关系着电缆横截面的修改与定义操作，同时对电缆关键点进行修改、删除以及定义操作；最后，对电缆末端关键点定义完成后，方可固定、安装以及使用电连接器。
结束语：综上所述，航空产品电缆数字化布局是现阶段一项较为先进的技术手段，根据产品装配生产需求，基于数字化设计、智能化生产以及协同制造，实现生产制造和运营管理全流程可视化，进一步增强电缆结构设计准确性，并支持在真实环境中验证产品性能，实现航空产品生产水平得到实质性提高。
参考文献：
[1]石琪，王梽宇，傅宇航. 航天电缆组件数字化制造生产线构建研究[J]. 电子工业专用设备,2019,48(04):70-77.
[2]刘炜. 数字化装配技术在飞机电缆敷设中的应用[J]. 科技创新导报,2018,15(08):
9-13.
作者简介：杨喆（1990.01—），男，汉族，陕西西安人(籍贯)，本科（学历），工程师（职称），研究方向：飞机装配，通讯邮箱：zhezheyang1990@126.com
