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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-3 21:32 编辑 5 k' n( u) |" e, ~+ ~3 V( y4 b
, Q9 N8 ^4 L! [3 J( Y' S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。
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" r. \; P/ G- l! }7 J' ]$ l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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/ I) `( _+ N; q( @* B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。/ s! W% H- _. K$ s% P x
9 _; X2 \9 \4 [/ e& W4 U# b% M6 `% S, z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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) Y# W/ e( g0 W' j7 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。5 t4 z3 S$ N! u" W2 t
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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。
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" X" H% t6 p% v0 Z% q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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. v) j$ s4 r% ?3 O* y l1 X; ]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。
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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。
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% G N8 f9 h# D0 O3 x! d: P( 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%。) `7 F! w. i$ d; M \& R( Q
+ h- K* c* H. m1 I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。4 Y9 ~" f, `) W4 L) Y& }% u
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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。# h+ r5 q( ]. z/ ?; w0 w3 u( ?
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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？
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陕飞的运-9产能在脉动生产线之后，达到每年72架。; e ? w( p( f7 k5 B
4 o: @+ ~4 f+ H“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。$ P, s; ^, l! M; f, J
$ O/ Y2 e; l Z) o$ }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。* e8 c9 L" w+ y3 ?8 s6 _
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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。
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7 C9 `( x% }( y f- b$ ~. K赛峰协作商eXcant的发动机脉动生产线
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F-22的脉动生产线
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5 w2 I7 F! ^; tF-35的脉动生产线 |
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发表于 2023-6-4 11:11:39
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