早期飞机由于结构简单，飞行高度低、速度慢，对工艺装备的需求不仅数量少，而且精度要求低。随着飞机设计水平和市场对产品质量要求的不断提高，尤其是进入喷气时代以来，工艺装备在飞机装配中的重要作用日益显现。
日益精细化
飞机装配中的工艺装备简称工装，是指为满足飞机设计要求或工艺要求所需要的各种刃具、夹具、量具、模具、型架等的总称。本文侧重介绍的型架是飞机装配所独有的工艺装备。
由于飞机产品的结构、工作环境和标准不同于一般机械产品，所以除了传统的制造手段外，还需针对不同机型的零件、组件和部件，制造专用的工艺装备。
这些专用工艺装备用于对工件进行加工成形、装配安装、测量检查、检测调试，以及在工艺装备之间进行协调移动。它对保证飞机零、组件的质量，提高劳动生产率和确保飞机制造符合设计和适航要求，有着十分重要的意义。
工艺装备是随着飞机制造和装配技术一起发展的。起初，飞机的结构很简单，这时候很多装配工作都是靠手工完成的，对工艺装备的要求不仅数量少，而且精度低。随着飞机的飞行速度和高度的逐渐提高，飞机设计师们开始追求飞机的气动性能和制造精度，完全靠手工去完成飞机所有的装配工作已经不可能，这个时候工艺装备就发挥了重要作用。
现代民用飞机由于部段尺寸大、精度要求高等特性，在装配过程中要达到设计要求，就必须采用特殊的工艺装备。如大型民用飞机各部段的蒙皮对接，间隙误差都是在毫米之内，这就需要借助工艺装备来确保对接精度。从某种程度上说，工艺装备也从一个侧面反映出制造商的能力和水平。
柔性化发展
随着飞机系列化发展，飞机通用性的重要作用逐渐显现出来。空客A系列就是一个典型的例子，其零件通用性超过80%。简单地说，就是要求一个工艺装备能满足多种零件或者至少是同类多个零件的装配需求。
从飞机的发展历史来看，制造成本在不断攀升，这里面固然有新技术的使用、增加新功能、改善客户体验等方面的原因，但有一个重要的原因不容忽视，那就是用于飞机装配的专用工艺装备数量庞大，造价昂贵，一旦设计有改动，就可能造成飞机的工艺装备返修或者报废重制，从而导致成本攀升。
为了解决这个问题，同时顺应高质量、自动化的潮流，工艺装备有以下几个发展趋势：
数量精简，结构简化。目前，飞机上大量使用新材料、新工艺，使得飞机结构有一体化的趋势，从而减少了工艺装备的数量。以波音飞机为例，由于采用了大量的复合材料，有的部段甚至是整体一次制造的，不再采用传统的“零件-组件”组合式装配工艺，从而大量减少了零件工艺装备和装配型架的数量。此外，自动钻铆技术在飞机装配上广泛应用后，只需要通过工艺装备将组件或者部件进行预定位，钻出必要的定位孔就可以了，而不再需要大量的零件定位装置和钻孔装置。
柔性化发展。柔性化就是要求同一套工艺装备可以装配不同的产品或者加工不同的工件。柔性化体现在两个方面：一个是工艺装备自身具有更好的适应性，可以用于不同产品的装配；另一个是在产品设计过程中，给工艺装备留出柔性发展的空间。前者的例子是，传统的固定式型面定位方法可以被可拆卸的定位机构所取代，从而通过对原有工艺装备进行简单修改或者不修改，就可以适用于不同的产品。后者的例子是，产品通过零件之间的几何关系或者孔系来定位，这时就不需要在工艺装备上设置定位装置，不直接和工艺装备发生关联。
机电信息一体化。随着自动化技术的提高和网络技术的发展，以前很多传统的机械工艺装备都会逐步加上自动化的元素，甚至是自动化唱主角。工艺装备的自主移动、产品的调姿和测量都在逐步自动化。产品制造过程中的即时信息和需求，都会被采集后进行处理再反馈给制造单元。比如，现场的产品测量数据会上传到服务器、服务网络或者数据库等，需要时还可以将有关情况反馈给现场，优化制造过程，直到满足设计或者客户要求，从而对制造过程进行在线、即时、集中管控。
编辑｜李琰
校对｜孙力
出品｜中国商飞新闻中心
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