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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-3 21:32 编辑
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手头有一本2020年第6期《海陆空天》，里面有一篇谈到脉动生产线的。# d1 Q$ `9 Z$ G6 Q) w |
$ [* E* C0 g3 o$ L$ i, e一直看到脉动生产线这个提法，一直不甚了了，这篇很好，从基本概念讲到Petri网络。早N辈子的时候听说过Petri网络这个说法，从来没有研究过，看来在离散事件系统最优化里用上了。
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$ v) ^& q1 I' Y+ Z8 p: v脉动生产线是相对于固定工位和流水线而言的。顾名思义，固定工位就是只有一个站位，从最开始的零部件组装到最后的产品测试，“人动机不动”，直到完工、拉走。在每一道工序的时候，相关的工人、工装、材料进驻，开始工作；到下一道的时候，换人、换工装、换材料。最初的汽车也是这么制造的，直到不久以前，飞机也是这么制造的。问题是每一个站位都是从头到尾，没有一点并行工作，产量受到车间里站位数的限制。, R, N% t" A& u* ~, Y* i7 A
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流水线反过来，“机动人不动”，装配线在不断移动，工人、工装、材料在固定位置，每一道工序在固定的位置进行，但在接连的产品上重复，所有站位并行工作，产量和效率大大提高。汽车制造从亨利·福特开始，就是流水线作业。问题是，每一道工序必须足够简单，不会因为问题而导致流水线堵塞，也需要有足够高的产量。
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+ f- u$ L0 m; A/ ]1 b! \: I p现代大部分制造业都是流水线作业。但飞机不是，因为飞机太复杂，产量又不够大，没法用流水线。, \: m& D) x/ i5 X+ H, b4 k: L
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脉动生产线在固定工位和流水线之间。整个装配过程分解为少数几个站位，每一个站位完成若干工序，然后移动到下一个站位。这样，减少了固定站位需要不断有工人、工装、材料进进出出的问题，也容许不同站位之间并行工作。- R9 P' k8 @8 b0 V% ?8 p/ \
' V) r* T: G# e更加具体的还有很多问题：站位的划分，工装和材料的及时保障，等等。
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根据文章，中国最早的脉动生产线是西飞制造歼轰-7A时建造的，2005年立项，2010年投产。2012年，洪都的L-15也用上了脉动生产线。2016年，成飞用脉动生产线制造歼-10改进型，估计就是歼-10C。2015-16年，西飞用脉动生产线制造运-20。2017年，陕飞打通运-9的脉动生产线。2017年，哈飞也在直升机制造上用上了脉动生产线。据报道，成飞已有3条歼-20的脉动生产线，第四条正在建设中。' i" i& s" p I& S% b
/ R6 J$ r+ j; W& x$ H2 k3 b西工大、上交大、南航、东南都参加了脉动生产线的建模仿真，但浙大先进技术研究院才是主导，已经研制了17套飞机自动化装配系统和2条脉动生产线，为歼-20和运-20的批量生产做出很大贡献。& O' J1 q, F# s' ?
2 y! z- g/ z4 [9 t. W5 n6 F, I; H6 V7 \7 ?文章中特意提到，浙大团队与中航联合，从航空制造加工工艺基础研究转向飞机装配工程关键技术攻关，攻克装配间接失效、制孔失准、定位变形三大难题，研制成功动态成组定位系统、移动机器人制孔系统、环形轨道制孔系统、5+X轴专用机床制孔系统、卧式双机联合钻铆机等，为运-20、歼-20、运-9等9个型号的制造提供工艺、技术、装备及系统的重要支撑。其中卧式双机联合钻铆机的钉头齐平读从0.05毫米提高到0.02毫米，实现了飞机壁板装备的全自动化，故障率小于千分之一。此前都是人工钻铆，故障率高达10%。9 p+ d$ s0 p: J5 n( n, e
6 P" s$ @! [% y( L+ R相比之下，歼-11早期型号总装时，都是人工钻铆优势需要工人跪着铆装，生产效率和质量不可能高。 b+ R! c- R, u1 B
9 S! \- E' H* U1 u7 m采用脉动生产线后，成飞某型生产周期从41天下降到30天，工作组数有12组降低到10组，一年可生产40-50架歼-10。4 }# M9 a. D5 ]5 C
1 k3 M$ S( x$ Z2 w/ W( W' o' T西飞以前制造运-7的时候，机翼与机身对接可需要一天时间，现在中i需要40分钟。预计脉动生产线可使得运-20的生产速度提高10倍。具体数据不知道，估计每年能有30-40架？/ q! u K7 n4 g( }: M
2 @1 x3 @6 I3 E& B# K8 l" n陕飞的运-9产能在脉动生产线之后，达到每年72架。, ~ \# I! n6 t) i
( }5 C$ a5 E5 Q6 n“而某型新一代战机的脉动生产线正在建设中，据报道每月生产3架的能力。”这就令人浮想联翩了。这不是歼-20、运-20，肯定是什么重要飞机，会是轰-20吗？每月3架，一年就是36架？真按这个速度投产的话，美国空军又要跳脚了。+ G% B( B) Z9 W; Y
6 T! J( R4 a) s0 Q; G/ m3 s: f* @涡扇20也用上了脉动生产线，而且模仿赛峰和普惠，采用可升降、可转动的悬挂式，工人不再需要趴在底部装配了，大大提高装配的速度和质量。8 Q, [- e+ z. e( N( i9 ^6 V
* n" C4 w( `9 h G s不能光看产品技术，制造技术也是大国重器，脉动生产线对航空工业就是这样的关键技术。6 N& L$ C" c: Y; j
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) k( S5 l2 Q6 @( Z) p# c赛峰协作商eXcant的发动机脉动生产线1 m# ^# x0 d$ `! r2 W/ [
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F-22的脉动生产线7 N+ j) F! s- ^; v# z7 h# |% S
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F-35的脉动生产线 |
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