从脉动生产线看中国飞机产能

晨枫

0 i; i) H9 n  P; j
4 C% e# v" P( l2 P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。

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。
. V+ v# \  S9 V. H+ X
4 S/ i. W( ^/ }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# g8 c4 u. B  J  U; Q/ K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。
/ w  p/ d8 _2 D/ i5 x
, v! F3 e( j  R8 b* W% I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。
9 g  J; b, j, e; E7 q) s" w
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。
- |$ t8 |  C% n; n' K3 r/ a' n
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。

; S' k  @, C0 Y( q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。

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。
5 \( `7 @# J. ]) q+ f# `
6 h3 S; l" l& m! N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%。

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。

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。

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？
5 V* `* j. w% c# p! g
3 g5 Q8 ]0 h, n& S0 n陕飞的运-9产能在脉动生产线之后，达到每年72架。

) V: r: {6 B  R+ W“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。

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。

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。
4 y8 _- y2 y$ _, S

赛峰协作商eXcant的发动机脉动生产线
6 T( ]3 Q/ ~, F# a5 B. w& P+ i
: T1 c% ]) ~) u+ b: L
3 Z6 ~7 k5 ~0 R1 B. V2 q9 \F-22的脉动生产线
2 l$ F9 y* k! y- V
, B4 y, k; w' Q9 X2 c& K
/ Y) L; S" Y: N7 X' }$ hF-35的脉动生产线

征久仁

飞豹也是中国最早采用外国飞机软件设计的飞机，我印象中是法国的软件。虽然飞豹低空性能不好，失事很多，但这款飞机在困难时期帮助海航和空军提供了急需的战斗力，并且通过该飞机中国实现了飞机设计生产的跨越，功劳真的不小。

晨枫

征久仁 发表于 2023-6-3 21:11
飞豹也是中国最早采用外国飞机软件设计的飞机，我印象中是法国的软件。虽然飞豹低空性能不好，失事很多，但 ...

是的。从某种意义上说，飞豹的意义比歼-8还大，但也是很受低估的飞机。

mezhan

; @$ `% Y. p: @" a1 Q4 O; b
"根据文章，中国醉倒的脉动生产线是西飞制造歼轰-7A时建造的，2005年理想，2010年投产。2012年，洪都的L-15也用上"
1 O+ m/ C  ~2 A
最早?                       立项?


"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族降低到10族，一年可生产40-50架歼-10。"
4 m2 U' c" b5 {2 x# f3 N8 p
组

1 M; c  Q4 G/ i0 \) @% v“而某型新一代战机的脉动生产线正在建设中，举报每月生产3架的能力。”这就令人浮想联翩了。这不是歼-20、运-20，肯"

* K! b# `% x+ w8 l7 S4 Z5 p9 ^" Z据?

晨枫

mezhan 发表于 2023-6-3 21:22
1 @; \5 Z: _) x. ^3 _0 r) a"根据文章，中国醉倒的脉动生产线是西飞制造歼轰-7A时建造的，2005年理想，2010年投产。2012年，洪都的L-15 ...

哈，这篇错别字有点多哈。多谢指出，这就改。

testjhy

我是2012年去的成飞，参观了歼10的脉动生产线，但产能被发动机AL-31(?)卡住，一年只能装备一个团(24架)。带我们去的老大哥也得到特许，让我们近距离看了看黑丝。

晨枫

testjhy 发表于 2023-6-3 22:37
我是2012年去的成飞，参观了歼10的脉动生产线，但产能被发动机AL-31(?)卡住，一年只能装备一个团(24架)。带 ...

8 Y" g, O, z2 W+ a- ?厉害！2012年就看到歼-20！

6 H6 c; A- R7 q; K3 t现在歼-10的产能已经不受AL31的影响啦。

testjhy

晨枫 发表于 2023-6-4 12:48
% i3 @7 c- o8 C1 a- A0 ?厉害！2012年就看到歼-20！

现在歼-10的产能已经不受AL31的影响啦。

; k$ |0 N+ }* u% M) b1 N( N那时西西河丝带讨论得很热烈，可是我也不能问大家要问啥问题，当然我不能问，让我那个老大哥代问是没有问题的。

老财迷

testjhy 发表于 2023-6-4 16:25
* [7 [( }- f/ e; ?" L  o那时西西河丝带讨论得很热烈，可是我也不能问大家要问啥问题，当然我不能问，让我那个老大哥代问是没有问 ...

' X% _/ {% N* S4 ^保密了11年，总算不憋在心里了，可以显摆了
- q- w2 [) n$ R: P% G3 ?
; o! D% n7 p7 [  W记得当初忙总说过，去看过丝带，好像还摸过。老哥去时摸两把没？不能摸机体，旁边的配件总是要摸一下吧

testjhy

老财迷 发表于 2023-6-4 21:11
& c; u1 t; L2 O( q1 v( a' j保密了11年，总算不憋在心里了，可以显摆了
/ s4 O4 t3 N+ s& R5 l
记得当初忙总说过，去看过丝带，好像还摸过。老哥去 ...

, n! u8 D4 U' k不可能的，忙总美人见得多，摸两把心理没负担，当你站在一个崇敬的姑娘旁，你会上去摸两把？
; z. P3 h- k/ `; A$ d/ {
. ]  _; `9 e# D. A6 r黑丝涂装非常漂亮，虽然站在她身边一米远，一行也有7-8人，没人动手，都知道涂料很宝贵。

/ o; M8 ~4 c: |5 D3 d机窝里还有一架132自研的无人机，这个就随便了，后来也没有看到这个无人机成型号