飞机总装脉动生产线技术发展现状

马华 颜蕙 施翔晶 聂鑫

【摘  要】在分析总结我国飞机装配脉冲生产线发展现状的基础上，探索了装配制造系统智能化建设、数字装配技术、物流系统设计等关键技术。分析表明，基于轻量化思想的飞机装配脉冲生产线已成为中国新型飞机生产模式，满足了飞机装配工艺标准化和轻量化的要求。同时，对飞机总体装备推进生产线技术发展的研究可以为我国飞机制造企业建设合适的推进生产线提供思路。

【关键词】总装脉动生产线;数字化装配技术;制造体系;物流系统

前言

飞机装配数字脉冲生产线可以大大提高飞机装配的速度和质量，是实现飞机制造稳定发展的重要手段。用于飞机装配总量的数字脉冲生产线可以改变传统的生产方式，并在各种飞机制造规格中得到广泛应用。此生产线参考了流式制造生产线工序，并按生产率移动物料。组装过程比传统生产线更流畅、更简单，有助于缩短组装周期和满足客户需求。

一、脉动生产线概念

脉冲装配线最初是从福特移动生产线创建的，是连续移动装配线的过渡阶段，其核心是变电站的位置、灵活管理和装配。整个生产线由脉动机体、物流系统、视觉管理系统和技术支持组成。它涵盖了整个装配过程、建模和仿真、管理信息系统和硬件平台的四个部分。总组装流程：包括工作站管理和底层数据管理。具体而言，通过采用合并、重组和简化方法优化现有流程的分解，可确保每个台站的均衡运行;并通过EBOM、PBOM和MB m0m对底层数据进行数字管理。建模和模拟优化技术：主要包括生产流程规划设计、生产线建模和模拟优化。硬件平台开发：包括脉冲全球装配智能生产平台、组件自动对接、移动精密技术、飞行控制系统智能测试故障排除平台等。研发管理信息系统是指基于物联网、人工智能等关键技术的企业资源规划系统、智能控制系统、智能物流控制系统、装配链智能检测系统和看板可视化系统的开发与开发。

二、发展现状分析

1.装配智能制造体系

飞机装配脉冲线装配智能制造系统依靠的关键技术包括对象互联网、人工智能、大数据、云计算、计算机仿真、网络安全，包括cAPP、ERP、PDM、MEs等。系统高度集成到智能装配制造系统中是飞机部件装配脉冲生产线装配过程数字化和标准化的基础。制造实施系统是支撑飞机装配脉冲生产线数字化装配过程的基本模块，能有效解决延误车间管理问题。mis系统和传感器网络负责基础设备信息的反馈处理以及上级规划指令的传递和执行。目前，整个飞机的推进生产线广泛采用了mis系统，车间配备了电子显示屏、现场可视触摸屏和其他移動终端。实现设计信息、装配说明、物流管理等无纸化管理。传感器技术用于监测和规划人员状态信息、物料状态信息、生产进度信息等。但目前，MFS系统在我国飞机装配脉冲生产线上的应用范围和深度不足。应用程序主要限于操作委员会和生产流程监控，与其他系统的集成不足，而且没有对基本数据进行管理。在实际应用中还有很多问题。

2.数字化装配技术

先进的飞机数字装配技术是保证全机脉冲生产线正常运行的关键。当前我国全机脉冲生产线应用的数字装配技术主要包括大型零件的数字对接技术、数字测量技术、自动钻井技术和铂技术及设备。大型零件对接技术和数字测量技术均采用高精度测量技术。与此同时，具体措施构成了工件定位、开皮、连接和对接的基础。我们飞机脉冲生产线数字装配过程中广泛使用的数字测量系统主要是激光绘图仪、iGPS和数字摄影测量系统。装配对象、装配资源和装配工艺是飞机装配脉冲线装配系统的三大要素。基于MBD技术的三维数字虚拟装配技术通过建立集成产品、工艺和资源的多层PPR模型，以可视化方式研究解决飞机装配过程中的产品和工艺设计问题，满足了整个制造过程的不同仿真需求。DELMIA是一种精密的交互式数字制造应用程序，它使用数字装配技术真实地模拟了飞机的装配过程，目前是许多设备选择用来装配脉冲生产线的平台。

3.物流系统设计

及时交付材料是实现飞机组装线驱动的重要条件，因此物流系统设计对于优化飞机组装线的布局和设计非常重要。生产现场的物流资源主要包括AGV战车、叉车、起重机等装配时，每个工作站执行装配指令或操作，并且必须放置材料、工具、法兰、附件等。按装配顺序放在配电箱上，在相应的工作位置使用AGV车等设备。因此，飞机装配脉冲生产线物流系统具有质量、多站、高链路等特点。传统飞机组装站、侧库存和加工区的布局设计主要是根据经验设计的。在实际生产过程中，存在着物资配送速度和车间装配速度、运输延误和物流效率低下等问题。因此，迫切需要通过设计一个后勤系统来解决及时分发物资的问题。当前国内飞机装配脉冲生产线物流系统设计主要采用DELMIA、eM-Plant、Quest等软件进行建模仿真，构建生产线布局和制造工艺模型，优化布局和物流系统。

4.飞机总装数字化脉动生产线的发展趋势

近年来，随着飞机装配总量数字脉冲生产线的发展，零部件装配比装配总量更为优先。近年来，航空器零部件的数字脉冲组装生产线迅速发展，原因是组装技术水平低，研究方便，总体组装效果缓慢。此外，许多飞机制造公司在飞机维修或飞机发动机方面广泛使用发动机生产线，从而节省了成本并减少了飞机维修时间。最后，随着科技的发展，中国相关科研人员获得了一定的数字化和信息技术，实现了全机脉冲数字生产线的自动化和一体化，减少了大量人工操作，节省了大量制造劳动力。

结束语

综上所述，当前国产飞机装配脉冲生产线技术迅速发展，超越了智能装配制造系统、数字装配技术、物流系统设计等关键技术。但是，目前存在自动化程度低、缺乏标准和规范、三维模型精度低、基本数据不可靠以及产品模型适应性差等问题，已成为我国飞机整体设备脉冲生产线技术发展中的瓶颈。通过对飞机装配脉冲生产线技术的深入研究，必须建立适合我国飞机装配技术的脉冲生产线。

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（作者单位：江西洪都航空工业集团有限责任公司）