|
|
本帖最后由 晨枫 于 2023-6-3 21:32 编辑 . m: l1 M! f: C3 b! M: J
7 U; N- B5 K6 ~ ^
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。7 I- @: s1 P% O9 Q P
3 w+ k" S, j0 U8 n! W$ Z( L# p. N
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。
! Q0 P) A, o6 |. I7 x3 R
# t2 U) h- X% ?) y0 Q5 U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。
: Q, d" b5 k& i: F9 i: ~
* X/ H* m1 G6 F! }/ N$ y% N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。& M% Q$ F/ X, [0 B
) F/ @. J6 r- D
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。
3 g8 d6 L+ D, J$ w2 [/ }9 q; J2 R$ Q) ?( E1 t% ~
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。" X1 A. x: x( x# P
% d9 u) {4 ]5 a D
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。
+ F% A8 G; S8 \. v: F8 |- l- x3 X8 q `- m6 o# v
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。7 ]8 R) ~. L2 N0 U/ N7 E* ]
+ B: J6 _5 J- m3 S# f* |: X) f8 ~
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。- u3 c/ G" j& ?' Y
+ O9 o( [* d3 \- w) m: n- f
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%。
$ o7 u( b: D( ?
5 o) v; x' h, K9 Z9 M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。: V" D8 ?# H5 Y9 H; e$ G. @1 O
+ S: s2 B+ O0 E' t4 r9 n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。
3 U% \- @; \7 t7 [
3 K9 x: a1 g1 _9 R* ?2 h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?
/ f* u" y. a" \' \1 a
; R8 C% _4 B. ~( ~ x陕飞的运-9产能在脉动生产线之后,达到每年72架。
* K% Z3 O* O" C$ r; f8 B! c9 Q7 b" z' v7 S4 A0 x
“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。
( M/ L# v6 l$ e7 v, p3 v) h& }
* c5 T' k9 S" ]2 _; J$ G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。
( `5 D+ U; U( p" u R! g/ r3 c, W
2 @* ?! J* v9 J; f0 j w9 k+ A. V' w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。5 E$ m$ I0 q! y+ E
8 E" c8 z. b7 U" _
![]()
- M; [2 h1 T F2 U" o1 G) P赛峰协作商eXcant的发动机脉动生产线8 h* A* h1 ?; x3 g, w9 T$ N% o9 z
+ s1 ~+ ]; A+ M7 L2 y1 `% D * h/ x' O3 [" V4 Z4 h) R
F-22的脉动生产线: n5 m B4 O( \3 U+ v1 n/ d; q( _
: x) Q0 ~- N% R% a" l5 }
" q; X4 c4 a- _" S& d
F-35的脉动生产线 |
评分
-
查看全部评分
|