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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-3 21:32 编辑
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% r6 J( I# ]6 h& ^8 O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。
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, n* x, m+ i; t9 g# d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。9 J6 x0 u0 s- u4 e% N* ?* O
5 b/ k% Q* A- K/ h2 Z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。! u+ j* r6 k& z5 G6 Q" L: g
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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。
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4 \: O; e+ c, r7 d. u4 j9 J" D, P3 b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。
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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。
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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。" b; P3 O2 w$ A
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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。
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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。* a& w" x6 |% E. z/ C9 I
8 c2 [4 F8 s! S( Z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%。
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9 q7 G/ I: [ p7 ?1 `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。
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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。1 U/ u: ^' Y7 i' F! \
: {. W0 l" @6 z9 ^4 ~0 T+ G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？3 h$ }! \- M9 r+ C: p, B
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陕飞的运-9产能在脉动生产线之后，达到每年72架。$ N" L( U! r2 n6 \3 P
7 h2 H2 D& }! A4 f; H9 a“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。
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! F( L: M8 P$ 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。9 Z1 y: H! X. F: j8 c6 `
" q3 I ~* ~# x4 O4 h5 c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。
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赛峰协作商eXcant的发动机脉动生产线
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$ Z# i- ~/ P: _! Q- GF-22的脉动生产线- D; r+ k1 s y) _: X, D
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3 T. l& {7 z6 O+ G+ W* W% y6 ~F-35的脉动生产线 |
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