|
本帖最后由 晨枫 于 2023-6-3 21:32 编辑 , z% b2 l' I M8 y& R/ |
0 m" {+ x/ k3 E: M8 p* C
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。
/ {( A: d) l3 Y" G& K
5 t4 c# X2 j/ Q+ h! h2 y) J$ f* z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。
0 z: s% `0 b( Y, ?- x/ @0 L1 b- g2 A1 n8 K6 X' Y$ j# t$ ?
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。
* O2 U+ X% p) [8 m {" D: h" P: s. V9 F/ P8 T( \
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。, T# T/ f+ {$ I! d5 x# ^1 ~) O
3 y) q% b; z, k0 I6 R
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。
0 u, Y' X# l1 d% U& h& w
) E4 A/ I& S! g( Q% z2 B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。
0 u* `- | q3 W" n; {2 }
/ W6 R8 k& p7 B& B3 E- R4 s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。4 g( h3 f" R9 g$ A# G6 R
, }* ~0 Y; J4 x! S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。
0 i- i# V3 v7 E2 m$ e; c) @% T2 u9 S; e7 X* B9 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。$ O5 U- |8 a+ W7 T+ q1 S2 V
( E n( q$ g! Y3 u0 B5 Y/ y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%。
) N2 I5 p/ z1 s- n" b( r) X) s
I9 ^( M- V5 l& S- d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。
3 \6 e- V4 \& {9 }, O$ O. o5 a
3 Y- r+ O) h5 A/ b) ^0 j' t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。& Q6 k* E7 Q3 Z/ [( c' L
# w, G1 V) }! `% O) `+ A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?$ _4 E1 P/ n) F. f) [! x* s3 A+ \
( L# {4 r! D& @+ Z
陕飞的运-9产能在脉动生产线之后,达到每年72架。* W- k0 D* N2 l$ Q1 b! T
& Y8 U& v. O d( f4 v“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。
! q% R% P$ U9 v" F8 v* X" k+ U( o9 i* V% `
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。3 G# T6 A6 j+ P1 N" u J. J5 s% J
/ A% @% L/ i# l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。
2 k' Y% T0 ~" w! B. K) ^# p8 l9 h. }4 Q; [% W# X
![]()
3 n4 N: e& L& C: |# _1 C; {' P赛峰协作商eXcant的发动机脉动生产线
, P. x# W4 I; @* M: y
, B" u+ v0 L5 [2 u; o![]()
/ g6 F- _ o, u( l3 |1 hF-22的脉动生产线
7 |) ^; C, X0 _! ]( m- L1 ?* x9 Y4 c0 q/ H4 R" E
1 R8 J+ U' Z: A) Y+ R
F-35的脉动生产线 |
评分
-
查看全部评分
|