飛機總裝脈動生產線技術發展現狀

馬華　顏蕙　施翔晶　聶鑫

【摘? 要】在分析總結我國飛機裝配脈沖生產線發展現狀的基礎上，探索了裝配制造系統智能化建設、數字裝配技術、物流系統設計等關鍵技術。分析表明，基于輕量化思想的飛機裝配脈沖生產線已成為中國新型飛機生產模式，滿足了飛機裝配工藝標準化和輕量化的要求。同時，對飛機總體裝備推進生產線技術發展的研究可以為我國飛機制造企業建設合適的推進生產線提供思路。

【關鍵詞】總裝脈動生產線;數字化裝配技術;制造體系;物流系統

前言

飛機裝配數字脈沖生產線可以大大提高飛機裝配的速度和質量，是實現飛機制造穩定發展的重要手段。用于飛機裝配總量的數字脈沖生產線可以改變傳統的生產方式，并在各種飛機制造規格中得到廣泛應用。此生產線參考了流式制造生產線工序，并按生產率移動物料。組裝過程比傳統生產線更流暢、更簡單，有助于縮短組裝周期和滿足客戶需求。

一、脈動生產線概念

脈沖裝配線最初是從福特移動生產線創建的，是連續移動裝配線的過渡階段，其核心是變電站的位置、靈活管理和裝配。整個生產線由脈動機體、物流系統、視覺管理系統和技術支持組成。它涵蓋了整個裝配過程、建模和仿真、管理信息系統和硬件平臺的四個部分。總組裝流程：包括工作站管理和底層數據管理。具體而言，通過采用合并、重組和簡化方法優化現有流程的分解，可確保每個臺站的均衡運行;并通過EBOM、PBOM和MB m0m對底層數據進行數字管理。建模和模擬優化技術：主要包括生產流程規劃設計、生產線建模和模擬優化。硬件平臺開發：包括脈沖全球裝配智能生產平臺、組件自動對接、移動精密技術、飛行控制系統智能測試故障排除平臺等。研發管理信息系統是指基于物聯網、人工智能等關鍵技術的企業資源規劃系統、智能控制系統、智能物流控制系統、裝配鏈智能檢測系統和看板可視化系統的開發與開發。

二、發展現狀分析

1.裝配智能制造體系

飛機裝配脈沖線裝配智能制造系統依靠的關鍵技術包括對象互聯網、人工智能、大數據、云計算、計算機仿真、網絡安全，包括cAPP、ERP、PDM、MEs等。系統高度集成到智能裝配制造系統中是飛機部件裝配脈沖生產線裝配過程數字化和標準化的基礎。制造實施系統是支撐飛機裝配脈沖生產線數字化裝配過程的基本模塊，能有效解決延誤車間管理問題。mis系統和傳感器網絡負責基礎設備信息的反饋處理以及上級規劃指令的傳遞和執行。目前，整個飛機的推進生產線廣泛采用了mis系統，車間配備了電子顯示屏、現場可視觸摸屏和其他移動終端。實現設計信息、裝配說明、物流管理等無紙化管理。傳感器技術用于監測和規劃人員狀態信息、物料狀態信息、生產進度信息等。但目前，MFS系統在我國飛機裝配脈沖生產線上的應用范圍和深度不足。應用程序主要限于操作委員會和生產流程監控，與其他系統的集成不足，而且沒有對基本數據進行管理。在實際應用中還有很多問題。

2.數字化裝配技術

先進的飛機數字裝配技術是保證全機脈沖生產線正常運行的關鍵。當前我國全機脈沖生產線應用的數字裝配技術主要包括大型零件的數字對接技術、數字測量技術、自動鉆井技術和鉑技術及設備。大型零件對接技術和數字測量技術均采用高精度測量技術。與此同時，具體措施構成了工件定位、開皮、連接和對接的基礎。我們飛機脈沖生產線數字裝配過程中廣泛使用的數字測量系統主要是激光繪圖儀、iGPS和數字攝影測量系統。裝配對象、裝配資源和裝配工藝是飛機裝配脈沖線裝配系統的三大要素?；贛BD技術的三維數字虛擬裝配技術通過建立集成產品、工藝和資源的多層PPR模型，以可視化方式研究解決飛機裝配過程中的產品和工藝設計問題，滿足了整個制造過程的不同仿真需求。DELMIA是一種精密的交互式數字制造應用程序，它使用數字裝配技術真實地模擬了飛機的裝配過程，目前是許多設備選擇用來裝配脈沖生產線的平臺。

3.物流系統設計

及時交付材料是實現飛機組裝線驅動的重要條件，因此物流系統設計對于優化飛機組裝線的布局和設計非常重要。生產現場的物流資源主要包括AGV戰車、叉車、起重機等裝配時，每個工作站執行裝配指令或操作，并且必須放置材料、工具、法蘭、附件等。按裝配順序放在配電箱上，在相應的工作位置使用AGV車等設備。因此，飛機裝配脈沖生產線物流系統具有質量、多站、高鏈路等特點。傳統飛機組裝站、側庫存和加工區的布局設計主要是根據經驗設計的。在實際生產過程中，存在著物資配送速度和車間裝配速度、運輸延誤和物流效率低下等問題。因此，迫切需要通過設計一個后勤系統來解決及時分發物資的問題。當前國內飛機裝配脈沖生產線物流系統設計主要采用DELMIA、eM-Plant、Quest等軟件進行建模仿真，構建生產線布局和制造工藝模型，優化布局和物流系統。

三、飛機數字化總裝脈動生產線關鍵技術分析

1.數字化對接技術和檢驗技術分析

參與該生產線的施工人員必須掌握數字脈沖生產線的關鍵技術，以確保飛機總體設備數字脈沖生產線正常運行。當前，數字技術在國內迅速發展，機翼和飛機機身等大部分部件的對接技術得到優化，可以利用數字測量和計算機控制等先進的數字技術實現機翼與機身的無縫連接。數字化和自動化技術確保了錨固的強度和準確性。傳統的探測技術難以滿足新時期飛機制造的高要求和高標準。

2.精準移動技術和集成裝配平臺技術分析

精確的移動技術確保了裝配件能夠準確地移動到飛機生產線上的特定位置、制造和裝配精度，并有效地提高了飛機裝配效率。移動精密技術的使用首先應根據裝配材料和具體的生產要求來確定，不能隨意使用，以確保材料路線的選擇和分配的準確性。飛機數字脈沖裝配線的多功能實現應根據需要與集成裝配平臺技術協調。在實施這一技術時，需要考慮許多因素，如集成材料、工具和設備的放置。在應用這一技術時，管理人員需要科學地調動操作人員的工作內容，將功能區劃分為整個生產鏈，以便順利應用。

3.精密材料分布的技術分析

為了確保飛機數字裝配脈沖生產線的有效運行，需要在生產線上充分應用簡化的物資分配技術，以提高生產線上物資和部件分配的操作效率和準確性。該技術的應用首先需要準確了解部件類型和數量等基本信息，并實時監測變化，以確保庫存部件充足。因此，在確保全機數字脈沖生產線能夠按照速度平穩運行的同時，必須盡可能減少配送時間和成本，以確保生產線的效率。其次，必須將某些智能物流設備與簡化的分配計劃配合使用，以便供應鏈中的每個工作站都能根據需求生產配料。

4.多源信息采集融合技術

使用RFID、傳感器、UWB、相機、自動裝配等檢測技術對現場制造部件進行實時監控，并跟蹤和識別最終裝配的整個制造過程。首先，它對裝配現場的關鍵信息收集需求進行分析，比如說，人員、測試設備、材料和測量儀器等監控對象，以及飛機脈沖生產線的工作條件等。第二，確定數據收集、監測、分析和綜合的類型、數量和頻率，并通過多種數據關系提取和分析數據;第三，檢測裝置的選擇、布局和互連有助于形成物聯網檢測網絡，實現多源信息收集和融合處理。

5.飛機總裝數字化脈動生產線的發展趨勢

近年來，隨著飛機裝配總量數字脈沖生產線的發展，零部件裝配比裝配總量更為優先。近年來，航空器零部件的數字脈沖組裝生產線迅速發展，原因是組裝技術水平低，研究方便，總體組裝效果緩慢。此外，許多飛機制造公司在飛機維修或飛機發動機方面廣泛使用發動機生產線，從而節省了成本并減少了飛機維修時間。最后，隨著科技的發展，中國相關科研人員獲得了一定的數字化和信息技術，實現了全機脈沖數字生產線的自動化和一體化，減少了大量人工操作，節省了大量制造勞動力。

結束語

綜上所述，當前國產飛機裝配脈沖生產線技術迅速發展，超越了智能裝配制造系統、數字裝配技術、物流系統設計等關鍵技術。但是，目前存在自動化程度低、缺乏標準和規范、三維模型精度低、基本數據不可靠以及產品模型適應性差等問題，已成為我國飛機整體設備脈沖生產線技術發展中的瓶頸。通過對飛機裝配脈沖生產線技術的深入研究，必須建立適合我國飛機裝配技術的脈沖生產線。

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