在飞机制造工程中，钣金零件制造是重要组成部分。框肋、蒙皮、壁板等典型钣金零件构成飞机机体的框架和气动外形，钣金制造技术的发展对提高飞机性能、加快飞机产品发展、降低飞机研制费用具有重要意义。数字化是现代航空制造技术的一个重要特征[1]，是飞机钣金制造技术发展的趋势。飞机钣金零件类型多、所用材料种类多、结构复杂、工装品种多、成形方法多、影响成形的因素多，钣金零件数字化制造的最大难点不在于设计后结构模型的向下传递，而更多的是由于塑性成形物理过程的非线性造成的不唯一性、不可逆性等所引起的工艺上的不确定性[2]。数字样机技术的发展促进了零件数字化定义技术的发展，解决了零件最终形态之间的装配协调问题。但对于钣金零件在加工过程中工序件数字化定义及数据管理（如与模具设计相关的零件模型修正、与成形有关的工艺余量与结构要素设计、与毛料相关的毛坯展开计算等），尚未形成相应的技术体系。
由于钣金零件及工艺的特性，钣金制造是一个知识需求密集的过程[3]，钣金工艺、工装设计在许多情况下是依赖于经验知识来解决问题的[4]。数字化制造技术不但要解决产品、工艺和工装等信息的数字化表达，更重要地还要解决如何重用已有知识设计这些模型[5]。因此，钣金数字化制造系统的构建不仅在于CAD、CAE等商品化软件的引入和应用，更为核心的任务是针对钣金零件及制造的特点，建立钣金工艺知识库，并在此基础上开发数字化定义工具，进行综合应用和集成优化，这是提高飞机钣金制造技术水平，解决钣金制造周期长、质量不稳定的有效途径。在此背景下，本课题连续开展了飞机钣金数字化制造系统的研究和应用，并给出了飞机钣金制造系统的体系结构和钣金制造知识型谱图，同时说明了在企业中的应用。
飞机钣金数字化制造系统设计
飞机钣金数字化制造系统体系结构，分为环境层、数据层、应用层和门户层。环境层包括计算机软硬件和钣金件数字化制造标准规范。数据层包括数据的存储和数据的管理，对钣金制造知识采用数据库进行管理。应用层面向飞机钣金零件制造全过程，包括以钣金零件制造要素信息定义为核心的专业应用和集成应用。门户层为各业务部门提供钣金制造的门户服务与统一业务活动入口。
