从脉动生产线看中国飞机产能

晨枫

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。

0 S9 _" }6 P* F2 E9 w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。
! A' n4 @' u& O) w9 h4 ^% i
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。
8 \2 s" u& ]2 A& C8 |8 M2 t+ c" r1 T
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。

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。

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。
( c, J: g8 @* P# H
. z& Q% C1 E: I# i1 P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。
# V' |' o* A) X. g& t+ w- i
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。
. i$ o% f. H  y& C; v
+ ]2 a$ x- k+ X- i# X% e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。

' h% m, B2 [/ {9 @% _8 ?. F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 z/ B- b+ u% _) D! U
" Q/ o( f3 \7 d2 z7 B5 @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。

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。

8 n; ?% S) V/ r3 b, f( O4 g3 Q: A* e& E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？

陕飞的运-9产能在脉动生产线之后，达到每年72架。
! Q2 a; K5 V5 \/ P
“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。
1 j$ r6 G$ W9 Z# r7 d8 q. D8 |8 |6 J) S
) o, G. W1 X, e7 j" V2 x+ A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。
& h0 h7 J! _0 y
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。


赛峰协作商eXcant的发动机脉动生产线
* h; e2 e8 \" p

F-22的脉动生产线
* Y1 w; a5 S$ z

F-35的脉动生产线

征久仁

飞豹也是中国最早采用外国飞机软件设计的飞机，我印象中是法国的软件。虽然飞豹低空性能不好，失事很多，但这款飞机在困难时期帮助海航和空军提供了急需的战斗力，并且通过该飞机中国实现了飞机设计生产的跨越，功劳真的不小。

晨枫

征久仁 发表于 2023-6-3 21:11
飞豹也是中国最早采用外国飞机软件设计的飞机，我印象中是法国的软件。虽然飞豹低空性能不好，失事很多，但 ...

是的。从某种意义上说，飞豹的意义比歼-8还大，但也是很受低估的飞机。

mezhan

* L2 C& d, j; l! L9 a# Y, i
% ^4 X+ ^! s4 F8 G' H"根据文章，中国醉倒的脉动生产线是西飞制造歼轰-7A时建造的，2005年理想，2010年投产。2012年，洪都的L-15也用上"
6 s+ ]2 V8 w- w3 w7 x
最早?                       立项?
' }) B  T7 a4 N: y( e

4 y& b+ R6 T* l"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族降低到10族，一年可生产40-50架歼-10。"

组
: E, a  Y6 C" `7 C: B+ |
3 ~$ z* p% I8 Y2 M9 M“而某型新一代战机的脉动生产线正在建设中，举报每月生产3架的能力。”这就令人浮想联翩了。这不是歼-20、运-20，肯"
% _& o* p" U7 r( t
4 B& B$ S# Y, }7 U# X4 L5 C- o( C! L据?
# P5 {7 G* a1 C2 K7 A- Q

晨枫

mezhan 发表于 2023-6-3 21:22
) F2 @( Y; M) |$ G, ?9 @"根据文章，中国醉倒的脉动生产线是西飞制造歼轰-7A时建造的，2005年理想，2010年投产。2012年，洪都的L-15 ...

哈，这篇错别字有点多哈。多谢指出，这就改。

testjhy

我是2012年去的成飞，参观了歼10的脉动生产线，但产能被发动机AL-31(?)卡住，一年只能装备一个团(24架)。带我们去的老大哥也得到特许，让我们近距离看了看黑丝。

晨枫

testjhy 发表于 2023-6-3 22:37
& F( G+ M7 B$ f我是2012年去的成飞，参观了歼10的脉动生产线，但产能被发动机AL-31(?)卡住，一年只能装备一个团(24架)。带 ...

  p+ j! S% u- [" Q. }3 |, A厉害！2012年就看到歼-20！

现在歼-10的产能已经不受AL31的影响啦。

testjhy

晨枫 发表于 2023-6-4 12:48
3 x$ L: X, T( ]  S* q9 p& ~厉害！2012年就看到歼-20！
- X5 h3 Z  ^+ t( A5 U
5 r5 j$ h/ y& t0 O$ \! W  o现在歼-10的产能已经不受AL31的影响啦。

那时西西河丝带讨论得很热烈，可是我也不能问大家要问啥问题，当然我不能问，让我那个老大哥代问是没有问题的。

老财迷

testjhy 发表于 2023-6-4 16:25
. X" f4 {/ T$ T+ P! A0 Y2 w那时西西河丝带讨论得很热烈，可是我也不能问大家要问啥问题，当然我不能问，让我那个老大哥代问是没有问 ...

保密了11年，总算不憋在心里了，可以显摆了

记得当初忙总说过，去看过丝带，好像还摸过。老哥去时摸两把没？不能摸机体，旁边的配件总是要摸一下吧

testjhy

老财迷 发表于 2023-6-4 21:11
' N( r9 c- J9 y: f- V保密了11年，总算不憋在心里了，可以显摆了

记得当初忙总说过，去看过丝带，好像还摸过。老哥去 ...

不可能的，忙总美人见得多，摸两把心理没负担，当你站在一个崇敬的姑娘旁，你会上去摸两把？

, _" b- k: O! h: e黑丝涂装非常漂亮，虽然站在她身边一米远，一行也有7-8人，没人动手，都知道涂料很宝贵。

机窝里还有一架132自研的无人机，这个就随便了，后来也没有看到这个无人机成型号