飞机总装脉动生产线智能制造技术研究与应用.pdf

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1、恤⋯g酬Manufam。gProo㈦。咖。智能制造生产线飞机总装脉动生产线智能制造技术研究与应用苌书梅，杨根军，陈军(中航工业陕西飞机工业(集团)有限公司，汉中723215)【摘要】为促进我国飞机总装生产线智能化转型升级，探讨了总装脉动生产线中智能制造技术的研究与应用。首先，结合中航y-,_lk智能制造总架构，给出了总装脉动生产线智能制造发展的总体思路；然后，从信息采集、智能管控、智能物流、部件对接和线缆检测等方面，分析了智能制造关键技术的研究思路；最后，以某型飞机总装生产线建设为背景，介绍了智能制造技术的相关应用情况。关键词：飞机总装；脉动生产线；智能制造；智能管控；智能

2、物流DoI：10．16080／j．issnl671-833x．2016．16．041苌书梅陕西飞机工业(集团)有限公司副总经理．cIO；研究员级高级工程师，中航工业智能制造专家组成员。研究方向为控制工程；担任过多项国家重点型号研制负责人。主要从事大中型飞机制造过程质量控制、信息化和标准化的研究与管理。飞机总装主要包含大部件对接、发动机安装、管路电缆安装及检测、整机供电及气密试验、水平测量及交付等工作，是飞机制造过程中的最后一个环节，其装配质量与装配效率将直接影响飞机的交付日期⋯。由于总装作业具有内容复杂、专业性强、工作面窄、开敞性差等特点，并且受到现场管控水平、生产规模、工

3、厂技术水平等多方面因素影响，因此提高飞机总装的技术能力和管控能力一直是飞机制造的关键问题[2l。近年来，我国飞机总装开始从机库式作业向脉动式、移动式作业模式发展[3102000年，美国波音公司建成第一条脉动总装线，并首次将其成功用于阿帕奇直升机总装，脉动总装的优势得到了实践的验证。洛克希德·马丁公司的F一22装配生产线采用脉动总装线后，年产量由2003年的11架增加到2007年的32架，极大地提高了装配效率。空客公司A320总装中也都采用了脉动总装线，使交付周期缩短45％，生产效率提高了35％。在波音737、波音777、波音787等机型上，波音公司进一步探索和采用了连续移动

4、式总装作业模式。当今，波音、洛克希德·马丁和空客等世界先进航空制造企业在实施新的战略规划时，不断将新的数字化、信息化和自动化手段应用于飞机总装，并逐步朝智能化方向发展，引领着未来航空工业制造技术和制造产业发展的新方向[4-5]o与此同时，伴随我国飞机总装技术的不断发展，脉动生产模式在我国多个型号飞机制造中逐步开始应用。当前，随着“德国工业4．0”、“美国工业互联网”和“中国制造2025”战略中智能制造相关概念的提出[6-71，新一代航空工业制造技术和管理模式的变革蓄势待发。为适应我国航空制造业的发展需求，中国航空工业集团公司明确给出了智能制造架构，建设具有“数字化、集成化、

5、自动化、智能化”特点的智能生产线，已经成2016年第16期·航空制造技术4l钐论坛FORUM为新一代生产线建设的基本要求喁】。因此，探讨飞机总装生产线智能制造技术的研究与应用，促进形成相应的技术方法和软硬件系统，使飞机总装生产中信息孤岛向物联共享、事后检测向过程控制、经验协调向自适应决策的转变，具有重要的理论意义和实践价值。总装脉动生产线智能制造技术发展思路智能制造系统的典型特征是“动态感知、实时分析、自主决策、精准执行”，即利用传感系统获取制造系统的实时运行状态信息和数据；通过高速网络实现数据和信息的实时传输、存储和分析；根据分析的结果，按照设定的规则或积累的知识通过人工

6、智能方法做出判断和决策；最后，再将处理结果反馈到现场完成精确调整和处理，这一过程是在数字化、网络通信和自动化技术支持下实现的。围绕智能制造的4大特征，结合飞机总装作业中装配与检测部位分散，高度交叉作业等特点，重点从生产管控、物流配送、装配和检测等方面突破智能制造技术的研究与应用，建设一条管控全面信息化、物流配送精准化、作业适度自动化、决策有限智能化、现场管理精益化的总装脉动生产线，如图l所示，是我国飞机总装迫切需要解决的关键问题。总装脉动生产线智能制造技术的研究围绕型号飞机总装过程，首先需要在企业现有的数字化、信息化和网络化的基础上，突破支持总装智能制造过程的一系列关键技术

7、，为后续软、硬件系统的升级和研制提供技术支撑。分析发现，对照智能制造的建设目标，某型飞机总装现场当前迫切需要解决的技术点包含多源信息采集、总装作业智能管控、物料仓储与42航空制造技术·2016年第16期全面感知供应链、企业、生产线、设备以及产品的实时运行状态—I—J图1总装脉动生产线智能制造建设目标Fig．1Intelligentmanufacturingconstructiontargetoffinalassemblypulsationproductionline生产过程、现场物流、关键装配工序、产品质量图2总装