飛機(jī)總裝數(shù)字化脈動生產(chǎn)線技術(shù).pdf

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1、釤論壇FORUM飛機(jī)總裝數(shù)字化脈動生產(chǎn)線技術(shù)萬方數(shù)據(jù)李西寧1，支劭偉1，蔣博1，王守川2(1．西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院現(xiàn)代設(shè)計與集成制造教育部重點實驗室，西安710072；2．中航飛機(jī)西安飛機(jī)分公司工裝設(shè)計所，西安710089)[摘要】飛機(jī)總裝生產(chǎn)線作為新型生產(chǎn)組織模式，對提高飛機(jī)裝配效率和質(zhì)量，滿足飛機(jī)批量生產(chǎn)要求具有重要作用。在分析總結(jié)國內(nèi)外典型飛機(jī)總裝生產(chǎn)線及其應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，對飛機(jī)數(shù)字化總裝脈動生產(chǎn)線涉及的大部件數(shù)字化對接技術(shù)、數(shù)字化檢測技術(shù)、精準(zhǔn)移動技術(shù)、集成裝配平臺技術(shù)、物料精益配送技術(shù)等關(guān)鍵

2、技術(shù)進(jìn)行了探討，為構(gòu)建適合我國飛機(jī)總裝配的脈動生產(chǎn)線提供思路。關(guān)鍵詞：總裝；脈動生產(chǎn)線；數(shù)字化檢測；精準(zhǔn)移動；集成裝配平臺DOI：10．16080／j．issnl671-833x．2016．10．048李西寧副教授。博士。研究方向為裝配與連接技術(shù)、板料成形技術(shù)。主持和參加“863”計劃、國防基礎(chǔ)科研、科技支撐計劃等項目20余項。48航空制造技術(shù)·2016年第10期飛機(jī)總裝生產(chǎn)線是提高飛機(jī)裝配效率和質(zhì)量，滿足飛機(jī)批量生產(chǎn)要求的重要手段。作為飛機(jī)制造過程中的最后環(huán)節(jié)和最為重要的環(huán)節(jié)之一，飛機(jī)的總裝涉及翼身、

3、尾翼對接，發(fā)動機(jī)安裝，導(dǎo)管、線纜敷設(shè)與對接，線纜、系統(tǒng)檢測，全機(jī)總檢，全機(jī)水平測量等內(nèi)容，具有生產(chǎn)節(jié)奏強(qiáng)、作業(yè)種類多、工作量大，裝配精度和質(zhì)量要求嚴(yán)格等特點。借鑒制造業(yè)的流水線作業(yè)方式，飛機(jī)總裝脈動生產(chǎn)線是按節(jié)拍移動的一種裝配線，運用精益制造思想，對裝配過程進(jìn)行流程再設(shè)計、優(yōu)化和平衡，實現(xiàn)按設(shè)定節(jié)拍的站位式裝配作業(yè)，達(dá)到縮短裝配周期、滿足客戶要求的裝配生產(chǎn)形式。總裝脈動生產(chǎn)線是介于固定站位裝配與連續(xù)移動裝配之間的一種裝配生產(chǎn)線形式，其典型特征是產(chǎn)品移動時不進(jìn)行裝配作業(yè)，裝配作業(yè)進(jìn)行時產(chǎn)品不移動。波音公司

4、典型的脈動式總裝配線如圖1所示。脈動生產(chǎn)線將技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新相結(jié)合，是一種有效地實現(xiàn)飛機(jī)批量生產(chǎn)的新型生產(chǎn)組織模式，在波音、空客等飛機(jī)制造企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用“J。波音、空客等航空巨頭正是牢牢掌握了飛機(jī)的總裝與試飛這樣的高價值環(huán)節(jié)，才使得眾多航空制造企業(yè)成為它們的下游供應(yīng)商，而使自己以龍頭企業(yè)的身份穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)價值鏈的頂端，其中波音公司采用的移動式和脈動式總裝生產(chǎn)線技術(shù)，已經(jīng)成為改變飛機(jī)生產(chǎn)模式、提高質(zhì)量和效率的突出樣板。反觀國內(nèi)航空企業(yè)，僅取得了數(shù)字化裝配技術(shù)與關(guān)鍵裝備“點”的突破，還沒有形成精細(xì)化的總裝

5、現(xiàn)場控制能力，裝配生產(chǎn)能力分析、生產(chǎn)任務(wù)分配和作業(yè)資源調(diào)度過程仍按傳統(tǒng)方式運作，導(dǎo)致計劃與萬方數(shù)據(jù)Future嘲。吖未來工廠圖1波舌脈動式總裝配線Fig．1PulsationproductionlineofBoeingfinalassembly實際生產(chǎn)進(jìn)度脫節(jié)、作業(yè)任務(wù)失衡和置等諸多方面進(jìn)行了大膽革新。波產(chǎn)能無法滿足需求等狀況時有發(fā)生。音公司基于并行工程的思想，按照我國飛機(jī)制造企業(yè)的脈動式生產(chǎn)線總裝配的工作內(nèi)容等將787的總裝正處于起步階段，很多技術(shù)和管理方生產(chǎn)線劃分為零號工作區(qū)、一號工作法都并未形成統(tǒng)

6、一的體系。這就要區(qū)、二號工作區(qū)、三號工作區(qū)、四號工求我國飛機(jī)制造企業(yè)積極學(xué)習(xí)外國作區(qū)等5個工作區(qū)雎】，如圖2所示。先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合自身現(xiàn)有條件，研制零號工作區(qū)完成機(jī)翼部件(如襟出適合中國飛機(jī)制造的脈動式生產(chǎn)翼、副翼等)的安裝及其運動測試等線。工作，形成整體部件。本文分析總結(jié)了國內(nèi)外典型飛一號工作區(qū)進(jìn)行飛機(jī)的前機(jī)身、機(jī)總裝生產(chǎn)線及其應(yīng)用情況，并對飛中機(jī)身、后機(jī)身、左右機(jī)翼和尾段6機(jī)數(shù)字化總裝生產(chǎn)線涉及的大部件大部件以及管路、線纜及各功能系統(tǒng)數(shù)字化對接技術(shù)、數(shù)字化檢測技術(shù)、的安裝，如圖3所示。精準(zhǔn)移動技術(shù)、集

7、成裝配平臺技術(shù)、二號工作區(qū)安裝主起落架(圖物料精益配送技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行4)以及地板、絕緣毯、次結(jié)構(gòu)件等。了探討。三號工作區(qū)裝飾飛機(jī)內(nèi)部，安裝輔助動力裝置并對其進(jìn)行初步試驗。國外飛機(jī)總裝生產(chǎn)線及其應(yīng)用而液壓系統(tǒng)、起落架收放測試及航空作為飛機(jī)制造技術(shù)發(fā)展的引領(lǐng)電子試驗、飛行控制試驗等在四號工者，波音公司在其新一代夢幻客機(jī)作區(qū)完成。787的工作區(qū)域劃分和總裝流程設(shè)總裝生產(chǎn)線在波音公司的成功圖2波音787總裝生產(chǎn)線Fig．2ProductlineofBoeing787aircraftfinalassembly

8、應(yīng)用，不僅為其他航空企業(yè)樹立了榜樣，而且堅定了企業(yè)實施總裝生產(chǎn)線的信心。洛克希德·馬丁公司在建成F一35脈動總裝生產(chǎn)線，取得巨大經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，正在構(gòu)建模塊化的大部件生產(chǎn)線，將顯著提高飛機(jī)裝配效率；其他航空公司，如意大利的(b)機(jī)身與機(jī)翼對接(t-1連接及其他安裝圖3大部件安裝Fig．3Automatedassemblyofaircraftlargeparts圖4主起落架安裝Fig．4Mainlandinggearinstallation