（航空工業(yè)信息技術中心（金航數(shù)碼），北京 100028）

當今航空工業(yè)迅猛發(fā)展，飛機的研制任務日益增多，航空運輸業(yè)的快速發(fā)展帶來新型飛機需求量的急劇增長，傳統(tǒng)的機庫式飛機裝配模式，各個工序之間相互影響、互相牽制，直接影響物料、人員、設備、工具等的高效使用，導致現(xiàn)場問題反饋和處理緩慢、裝配周期長，這樣的裝配模式已無法適應現(xiàn)代飛機快速研制的要求。為滿足新的業(yè)務需求和挑戰(zhàn)，一種基于精益制造的先進航空脈動裝配生產(chǎn)線應運而生。航空脈動裝配生產(chǎn)線可以將整個生產(chǎn)線按照站位劃成幾個單元，每個單元有其固定的設備、人員、工具、物料和工藝等，各個站位可以相互獨立工作。這樣可以合理分配利用資源，并大大減少問題反饋周期，可以極大提高整體裝配效能。國際上，如波音787、空客A320、洛馬F–35 飛機都在用脈動裝配生產(chǎn)線進行飛機裝配，并取得了顯著成效[1]。國內(nèi)主要飛機總裝廠已經(jīng)建造有飛機脈動裝配生產(chǎn)線，并開始飛機脈動裝配，極大提高了飛機裝配效能和質(zhì)量[2]。然而，傳統(tǒng)的飛機脈動裝配生產(chǎn)線是基于圖紙的產(chǎn)品研制模式，紙質(zhì)的工卡、物料清單、問題報告等，不便于文件存儲和管理，不便于信息的查找、瀏覽和理解，難于實現(xiàn)信息的完整定義、連續(xù)傳遞和關聯(lián)變化，已經(jīng)遠遠不能滿足飛機數(shù)字化協(xié)同研制的要求，因此基于模型的航空脈動生產(chǎn)線成為現(xiàn)代飛機研制必要的新模式。

基于模型的智能化航空脈動裝配生產(chǎn)線是借助數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化技術，通過集成、仿真、分析、控制等手段，實現(xiàn)航空脈動裝配生產(chǎn)線的動態(tài)感知、實時分析、自主決策和精準執(zhí)行[3]。本文從基于模型的系統(tǒng)工程和智能制造出發(fā)，結(jié)合某飛機總裝廠總裝脈動生產(chǎn)線項目實踐經(jīng)驗，綜合國內(nèi)外航空脈動裝配生產(chǎn)線研究成果，開展基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線關鍵技術研究。

1 基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線數(shù)字化技術應用綜述

圖1 基于模型的系統(tǒng)工程整體架構(gòu)Fig.1 System engineering architecture based on model

圖1是基于模型的系統(tǒng)工程整體架構(gòu)，通過構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)模型框架，將模型貫穿于產(chǎn)品研制的整個過程，包括：需求工程、設計工程、制造工程、試驗工程和轉(zhuǎn)移與確認等，通過建立有體系架構(gòu)模型、任務架構(gòu)模型、需求模型、功能模型、邏輯模型、物理模型、仿真模型、制造模型、試驗模型和運行模型等，實現(xiàn)模型連續(xù)傳遞與持續(xù)驗證。在數(shù)字化虛擬環(huán)境中，解決傳統(tǒng)飛機研制在物理環(huán)境下的試驗驗證和更改改進，減少設計制造迭代，確保產(chǎn)品研制一次成功。

圖2為基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線在產(chǎn)品設計、工藝設計、生產(chǎn)制造領域所涉及的內(nèi)容?；谀Ｐ偷暮娇彰}動裝配生產(chǎn)線，將模型應用于制造工程環(huán)節(jié)，數(shù)字化模型貫穿于工藝規(guī)劃設計、工藝設計、工裝設計、工藝分析仿真和驗證、車間生產(chǎn)線布局設計、物流仿真和驗證、設備運行模擬仿真、質(zhì)量分析和控制等制造工程的各個過程，實現(xiàn)航空脈動裝配生產(chǎn)線快速設計、正常運轉(zhuǎn)和不斷改進優(yōu)化。

建立基于模型的數(shù)字化航空脈動裝配生產(chǎn)線，基于前端的設計模型、工藝模型和生產(chǎn)線模型，進行脈動裝配生產(chǎn)過程模擬仿真。通過設備互聯(lián)、安燈系統(tǒng)和ERP/MES/MDC的集成，實時獲得現(xiàn)場作業(yè)信息。建立數(shù)字化設備模型、生產(chǎn)作業(yè)模型，通過數(shù)字化模型仿真了解生產(chǎn)過程。根據(jù)產(chǎn)品的變化對生產(chǎn)系統(tǒng)進行重組，并模擬生產(chǎn)運行情況，對生產(chǎn)過程進行優(yōu)化。使脈動裝配生產(chǎn)線在投入運行前就了解其使用情況，分析其可靠性、經(jīng)濟性、質(zhì)量、工期等，為生產(chǎn)過程優(yōu)化和智能制造提供支持。

從數(shù)字化、模型化、智能化范疇而言，基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線的技術應用主要有以下幾點：

（1）基于三維模型的數(shù)字化協(xié)同研制。

數(shù)字化協(xié)同產(chǎn)品研制環(huán)境，確保三維模型從產(chǎn)品研制的上游暢通地向下游傳遞，解決了基于三維模型的設計工藝協(xié)同工作問題，解決了基于三維設計模型的工藝制造應用問題，解決了生產(chǎn)現(xiàn)場無紙化環(huán)境下基于模型的產(chǎn)品加工、裝配、檢測等問題，為基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線提供基礎數(shù)據(jù)支撐，為數(shù)字化、模型化、智能化產(chǎn)品研制奠定基礎。

（2）基于虛擬仿真技術的飛機脈動裝配生產(chǎn)線模擬。

數(shù)字化模擬工廠是將數(shù)字化技術在航空脈動裝配生產(chǎn)線制造規(guī)劃層的一個應用。基于數(shù)字化技術建立數(shù)字化工廠模型，基于虛擬仿真技術實現(xiàn)數(shù)字化工廠模擬仿真，包括工藝方案和工藝路線規(guī)劃仿真和優(yōu)化、工藝設計和仿真優(yōu)化、工裝設計和仿真優(yōu)化、制造過程設計和仿真優(yōu)化等，在數(shù)字化世界確保飛機脈動裝配生產(chǎn)線的正常運作和智能運行，為真實生產(chǎn)提供科學的保障依據(jù)。

（3）基于制造過程管控實現(xiàn)飛機脈動裝配生產(chǎn)線的優(yōu)化。

通過設備互聯(lián)互通、安燈系統(tǒng)和ERP/MES/MDC系統(tǒng)集成等應用，可獲得制造過程產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，基于這些數(shù)據(jù)進行問題快速反饋和處理，形成現(xiàn)場問題快速處理閉環(huán)[4]。利用這些實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，建立數(shù)字化分析仿真模型，基于大數(shù)據(jù)模型進行生產(chǎn)過程分析仿真和預測分析[5]，從質(zhì)量趨勢、物流瓶頸、計劃執(zhí)行情況、設備運行情況等方面找出影響生產(chǎn)過程的規(guī)律，為生產(chǎn)決策提供科學依據(jù)，進而提升飛機脈動裝配生產(chǎn)線的預知、響應和判斷能力，實現(xiàn)智能化決策。

2 智能化航空脈動裝配生產(chǎn)線關鍵技術

圖3是基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線包含的內(nèi)容，主要包括4 大部分：基于模型的產(chǎn)品設計和管理、基于模型的工藝設計和管理、脈動線生產(chǎn)執(zhí)行過程管理、基于模型的健康監(jiān)測和智能決策等。

針對航空脈動裝配生產(chǎn)線的研制特點，基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線從基于模型的系統(tǒng)工程理論出發(fā)，通過數(shù)字化、模型化、智能化技術應用，在數(shù)字化環(huán)境將模型貫穿應用于設計與生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)，基于生產(chǎn)狀態(tài)的信息進行航空脈動裝配生產(chǎn)線實時分析和智能決策。

智能總裝脈動生產(chǎn)線的關鍵技術有：面向航空脈動裝配生產(chǎn)線的基于模型的設計和工藝規(guī)劃技術、基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線設計與仿真技術、基于模型的智能設備信息采集和處理技術、基于模型的現(xiàn)場作業(yè)信息快速反饋和處理技術、基于模型的運行狀態(tài)監(jiān)控與優(yōu)化分析技術等。

2.1 面向航空脈動裝配生產(chǎn)線的基于模型的設計和工藝規(guī)劃技術

以MBD 技術為核心的基于模型的數(shù)字化協(xié)同產(chǎn)品研發(fā)，實現(xiàn)以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為核心的數(shù)字樣機管理，通過EBOM可視化重構(gòu)PBOM。PBOM的重構(gòu)是以脈動生產(chǎn)模式為依據(jù)，基于總裝脈動生產(chǎn)線的節(jié)拍和站位進行PBOM的重構(gòu)，以滿足脈動生產(chǎn)的要求。工藝總方案和工藝分工路線的制定是基于總裝脈動生產(chǎn)線的生產(chǎn)模式，根據(jù)脈動節(jié)拍進行工藝分離面劃分的。

圖2 基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線Fig.2 Aircraft pulsation assembly production line based on model

圖3 基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線包括內(nèi)容Fig.3 Contents of aircraft pulsation assembly production line based on model

飛機脈動裝配生產(chǎn)線的每一站位是以生產(chǎn)流程標準作業(yè)圖來描述的，生產(chǎn)流程標準作業(yè)圖體現(xiàn)了飛機脈動裝配生產(chǎn)線每一站位某一天的所有工作任務、專業(yè)內(nèi)部及跨專業(yè)間的串并行工序作業(yè)關系、裝配指令的關鍵工序信息、開工時間完成周期及操作者。通過可視化的方式，實現(xiàn)對裝配單元的串并行關系、關鍵路徑、父子隸屬關系、架次有效性的定義，以及站位信息、加工周期、加工工種、加工工人及脈動節(jié)拍的定義。

某飛機總裝廠脈動生產(chǎn)線項目中，通過生產(chǎn)流程標準作業(yè)圖的構(gòu)建方式，業(yè)務人員可以依據(jù)工藝成組方法，并考慮到應用的便捷性，對裝配單元或AO 進行分組打包定義。在生產(chǎn)流程標準作業(yè)圖調(diào)整時可直接對分組圖進行調(diào)整，分組內(nèi)的裝配單元或AO 調(diào)整時并不會影響整個生產(chǎn)流程標準作業(yè)圖的結(jié)構(gòu)關系，形成相互獨立的工藝單元，進行相互獨立的快速設計和變更，以滿足脈動生產(chǎn)的業(yè)務需求。

2.2 基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線設計與仿真技術

通過數(shù)字化技術對制造系統(tǒng)中的各個制造要素和過程進行數(shù)字化建模，形成和物理環(huán)境相似的數(shù)字化模型。通過數(shù)字化仿真技術模擬仿真生產(chǎn)線過程，在數(shù)字世界中完成航空脈動裝配線模擬仿真，實現(xiàn)航空脈動裝配線上每個站位裝配過程的模擬，并按照脈動站位特點對實際業(yè)務流程和制造資源進行優(yōu)化配置，主要包含車間層、生產(chǎn)線層、單元層以及操作層的規(guī)劃和仿真等。如基于脈動站位進行各站位物料配送模擬仿真，實現(xiàn)物流效率分析、物流設施容量計算、物流路徑規(guī)劃等，支持基于脈動節(jié)拍實現(xiàn)實際業(yè)務流程和制造資源的優(yōu)化配置。如基于每個站位個人的工作任務完成節(jié)拍，實現(xiàn)工序時間的分析和優(yōu)化，合理定義每個站位每道工序需要的工時，優(yōu)化人力資源分配和生產(chǎn)進度節(jié)拍，達到優(yōu)化航空脈動裝配線和高效生產(chǎn)的目的。

2.3 基于模型的智能設備信息采集和處理技術

智能設備是智能制造的物理實現(xiàn)載體，基于物聯(lián)網(wǎng)技術，連接現(xiàn)場作業(yè)的設備、工裝、工具、物料等，了解物（Thing）的具體位置和運行情況，實現(xiàn)設備間互聯(lián)互通，實現(xiàn)物（Thing）信息的實時采集、數(shù)據(jù)挖掘、分析和展示，并對設備進行實時監(jiān)控和健康預測管理，提高設備的工作效率和使用壽命。

圖4是某飛機總裝廠脈動生產(chǎn)線項目中智能設備信息采集和處理系統(tǒng)，由物理層、控制層和決策層構(gòu)成，物理層指設備的執(zhí)行單元、傳動單元、感知單元和測量單元等物理結(jié)構(gòu)；控制層指具備自適應控制和一定自主決策能力的控制系統(tǒng)；決策層指基于工件狀態(tài)在線感知測量的加工編程和優(yōu)化修正系統(tǒng)。

智能設備信息采集和處理系統(tǒng)架構(gòu)中有兩個智能閉環(huán)控制環(huán)路：由控制層和物理層構(gòu)成的控制系統(tǒng)閉環(huán)，實現(xiàn)設備運動過程的自主和自適應控制；由決策層、控制層和物理層共同構(gòu)成的生產(chǎn)決策閉環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)的在線預測和智能優(yōu)化等。

通過設備互聯(lián)，實時采集設備運行數(shù)據(jù)。統(tǒng)計設備運行過程中的關鍵指標數(shù)據(jù)，基于模板輸出設備運行數(shù)據(jù)結(jié)果。建立設備數(shù)字化模型，針對采集到的數(shù)據(jù)進行仿真分析，分析設備中關鍵數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，以及其變化趨勢，對設備進行健康預測，為設備維修維護、備品備件的提前采購提供科學依據(jù)。

2.4 基于模型的現(xiàn)場作業(yè)信息快速反饋和處理技術

圖4 智能設備信息采集和處理Fig.4 Intelligent device information collection and processing

在航空脈動裝配生產(chǎn)線運行過程中，如何及時獲得現(xiàn)場作業(yè)信息，如何抽取現(xiàn)場反饋的問題，如何根據(jù)問題的輕重緩急將問題反饋給相關人員，如何實現(xiàn)問題的快速處理，將極大影響脈動生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)情況。圖5描述了基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線在生產(chǎn)現(xiàn)場健康與監(jiān)視管理過程，基于模型的現(xiàn)場作業(yè)信息快速反饋和處理技術通過現(xiàn)場作業(yè)問題的獲取、分類、傳遞和反饋，形成現(xiàn)場問題快速處理的閉環(huán)，滿足航空脈動裝配線生產(chǎn)線高效運行要求。

故障種類有：設備故障應急、消防應急、質(zhì)量應急、物料缺失、工具缺失、生產(chǎn)指令出錯、工藝中斷、成品問題、人員操作錯誤以及其他突發(fā)事件等。某飛機總裝廠脈動生產(chǎn)線項目中，為了脈動線健康與監(jiān)視管理系統(tǒng)警情的醒目、簡潔，將問題報警歸類為5大類，并在懸掛的安燈看板上重點顯示脈動站位各種信息，包含：人員、缺件、設備、質(zhì)量、消防安全。該項目中，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場問題詳細分類，設定三級報警級別與三級責任人與部門，實現(xiàn)問題的逐層上報和處理。三級報警級別：第1級，物料缺失、人員少量缺失、工藝超時、質(zhì)量；第2級，站位裝配成品損壞、拖期、設備和工具損壞或缺失，影響工藝繼續(xù)的質(zhì)量問題，工藝流程中斷（允許時間內(nèi)）；第3級，生產(chǎn)節(jié)拍中斷（嚴重滯后），人員傷亡等重大事故等。

三級責任人與部門：第1級：工人、工段長、調(diào)度、工藝、檢驗、庫房、設備管理員；第2級：工藝室、調(diào)度室、檢驗室、設備室主任；第3級：總裝廠長/副廠長、制造部長、質(zhì)量部長、工程技術部長。

在某飛機總裝廠脈動生產(chǎn)線項目中建立有現(xiàn)場問題快速響應的安燈系統(tǒng)，安燈系統(tǒng)通過站位的現(xiàn)場終端實時收集脈動線上物料、人員、設備、質(zhì)量、工具等問題信息，將這些問題及時反饋到車間脈動線的安燈看板、廣播報警設備、燈光報警設備、現(xiàn)場和責任部門可視化終端等，讓相關部門的相關角色及時獲得現(xiàn)場作業(yè)信息，及時動態(tài)調(diào)整各站位的人員、缺件、設備等問題，并根據(jù)各站位的作業(yè)情況，及時解決質(zhì)量安全和消防問題，進而實現(xiàn)整個脈動生產(chǎn)過程的透明化，實現(xiàn)問題閉環(huán)的快速處理，讓整個總裝脈動生產(chǎn)線的資源最大利用，提高整個總裝脈動生產(chǎn)線效能。

2.5 基于模型的運行狀態(tài)監(jiān)控與優(yōu)化分析技術

隨著智能裝備的大規(guī)模應用及PLM/ERP/MES 等軟件的應用推廣，制造企業(yè)已積累了大量的與制造有關的各種數(shù)據(jù)，如工藝規(guī)劃、工藝規(guī)程、生產(chǎn)計劃、不合格品/超差處理記錄、生產(chǎn)節(jié)拍、質(zhì)量狀態(tài)、成本定額、人力資源、供應鏈信息等?；谀Ｐ偷暮娇彰}動裝配生產(chǎn)線可基于角色和站位需要收集各種數(shù)據(jù)，建立大數(shù)據(jù)分析仿真模型實現(xiàn)航空脈動裝配生產(chǎn)線分析仿真和驗證，通過生產(chǎn)線平衡技術的應用[6]，從中找出改善未來總裝脈動生產(chǎn)線業(yè)務的依據(jù)，從質(zhì)量趨勢、物流瓶頸、計劃執(zhí)行情況、設備運行歷史、成本定額、供應鏈信息等數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)可能影響未來生產(chǎn)過程的規(guī)律，以指導飛機脈動裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)決策。

圖5 脈動線健康與監(jiān)視管理Fig.5 Pulsation line health and surveillance management

基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線支持航空脈動裝配生產(chǎn)線運行狀態(tài)在線及離線分析。在線分析通過對物料、工序進度、工序完成情況等信息的統(tǒng)計，可以基于數(shù)字化模型對脈動線節(jié)拍的準時性進行實時的在線分析。計劃員針對現(xiàn)場生產(chǎn)設備的產(chǎn)能進行計劃優(yōu)化分析；工藝員針對現(xiàn)場設備的參數(shù)及指標優(yōu)化，對工時進行優(yōu)化設計；工人在現(xiàn)場作業(yè)時，系統(tǒng)對頻發(fā)性的質(zhì)量問題點進行提醒；質(zhì)檢員從事后質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑百|(zhì)量的預測和監(jiān)控；系統(tǒng)針對設備維修和保養(yǎng)及備件的采購提醒設備管理員。

脈動線運行狀態(tài)離線分析的周期可靈活進行設置，例如以月、季度、年為時間周期。通過一段時間運行，以人員、物料、設備、工序、質(zhì)量、工裝、工具等信息為輸入，基于大數(shù)據(jù)模型對人員加工熟練度、物料配套準確率、設備故障率、工序質(zhì)量不合格率、工裝工具維修率等因素進行分析，進而實現(xiàn)航空脈動裝配生產(chǎn)線優(yōu)化設計，如：基于產(chǎn)線平衡的產(chǎn)線優(yōu)化設計、物流配送優(yōu)化設計、設備健康預測、設備科學維修維護、生產(chǎn)計劃及工藝優(yōu)化設計、各站位資源的優(yōu)化設計等，為智能決策提供科學依據(jù)。

3 基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線應用場景描述

3.1 生產(chǎn)線優(yōu)化設計

脈動裝配生產(chǎn)線運行過程中，生產(chǎn)線的負載率經(jīng)常在一定的范圍內(nèi)波動，對負載率進行分析，有利于宏觀把握脈動線生產(chǎn)效率以及減少資源的浪費。脈動線的載荷是反映脈動線加工能力的技術參數(shù)，在脈動線運行良好的情況下，載荷在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)波動，對脈動線載荷進行預測，有助于提高脈動線產(chǎn)能。脈動線運行狀態(tài)是判定是否需要停工檢修的依據(jù)。將脈動線運行狀態(tài)分為良好、較差兩類，處于良好狀態(tài)時不需要停工檢修，較差狀態(tài)時需要停工檢修。

脈動線健康狀態(tài)離線分析見圖6。影響脈動線運行狀態(tài)的因素包括人員、物料、設備、工序質(zhì)量、工具等。不同的操作人員因知識背景、累計經(jīng)驗、身體條件等條件的差異，相同工藝操作技術、速率等可能會有所不同，從而使時間產(chǎn)生差異；物料配套的準確率以及物料是否按時配送等也會造成停工等待；在生產(chǎn)過程中，由于設備發(fā)生故障也會造成脈動線的停產(chǎn)；工序質(zhì)量不合格、工具維修換新等行為也會對脈動線效率有影響。

以上述5個因素作為馬爾科夫模型輸入因素，以兩年作為一個周期，模型的輸入為可觀測序列，可觀測序列包括人員、物料、設備、工序質(zhì)量、工具。人員包括掌握不同技術程度的人員百分比，人員對技術的掌握程度分為了解一點、基本掌握、掌握很好3 種程度；物料包括物料配送的延時率以及物料配套準確率；設備包括設備故障率；工具包括工具故障率；工序準時完工率、工序質(zhì)量合格率作為模型的輸入；輸出因素為脈動線負載率、載荷、健康狀況及是否停工檢修等內(nèi)容。基于這些輸出內(nèi)容進行脈動裝配生產(chǎn)線調(diào)整和設備維修維護等，實現(xiàn)科學依據(jù)指導下的智能生產(chǎn)決策。

圖6 脈動線健康狀態(tài)離線分析Fig.6 Offline analysis of pulsation line health

3.2 裝配工藝優(yōu)化設計

基于模型的脈動裝配生產(chǎn)線對可實現(xiàn)裝配工藝優(yōu)化設計?；谀Ｐ偷拿}動裝配生產(chǎn)線具有對工序計時與統(tǒng)計功能，即對生產(chǎn)的每架次飛機記錄每道工序的開始時間、完工移交時間、計劃完工移交時間，同時計算出工序的實際工時、延誤時間，并判斷出工序是否按時完工；進行工序檢驗時，記錄存儲工序檢驗的結(jié)果。脈動線運行一段時間后，系統(tǒng)會分別統(tǒng)計出各道工序的完工率、交檢率和質(zhì)量檢驗時間。依據(jù)3個指標，在不同的情況下給出不同的工藝優(yōu)化指令，如圖7所示。

工序完成情況包括提前完工、按時完工、延遲完工，其中提前或延遲完工頻率較高（如超過70%的情況提前或延時，由專業(yè)工藝員規(guī)定）的工序，系統(tǒng)會自動推送消息至指定專業(yè)工藝人員，以便工藝員審查和調(diào)整該工序的工藝和工時分配合理性。提前完工率較高的工序，可以通過工序合并或其他方法減少工序時間，延時完工率高的工序要從工藝方法、工序安排或者操作人員自身技能等方面進行優(yōu)化。

同樣，系統(tǒng)也需要對交檢合格率的統(tǒng)計結(jié)果進行反饋。交檢率一直保持較高水平的工序（如連續(xù)10次交檢合格率100%，由專業(yè)工藝員規(guī)定）可以縮短質(zhì)檢時間或者免去質(zhì)檢環(huán)節(jié)。而交檢率過低的工序，要從工序方法、工序安排以及操作人員水平等方面對工藝進行優(yōu)化，從而提高質(zhì)量。質(zhì)量檢驗時間從一定程度能反映出工序的復雜程度以及質(zhì)檢方法是否有待優(yōu)化，對于質(zhì)量檢驗時間長的工序可以從質(zhì)量檢驗方法以及工序方法等方面對工藝進行優(yōu)化，如圖8所示。

圖7 脈動裝配生產(chǎn)線裝配工藝優(yōu)化Fig.7 Optimization of assembly process of pulsation assembly line

工序方法、工序規(guī)劃的優(yōu)化指令需依靠問題管理中對反饋問題中關于工序方法、工序規(guī)劃部分，在問題處理閉環(huán)的流程中，對工藝類問題進行詳細描述并反饋，如在工序方法問題封閉時需記錄解決問題的工序方法，系統(tǒng)根據(jù)此類數(shù)據(jù)進行分析、類比，在提出工序方法優(yōu)化指令時，給出解決此類問題常用的新工序方法。

綜上所述，基于模型的脈動裝配生產(chǎn)線會根據(jù)對各站位裝配現(xiàn)場人員、工時、質(zhì)量等因素的信息采集，進行統(tǒng)計和分析，從而提出對部分工序工藝優(yōu)化的建議，供工藝人員進行工藝的具體優(yōu)化實現(xiàn)。對飛機總裝脈動線運行過程中出現(xiàn)的問題進行不斷改善，有助于提高生產(chǎn)效率，為實現(xiàn)縮短生產(chǎn)節(jié)拍、提高產(chǎn)品產(chǎn)能提供必要的支持。

圖8 脈動裝配生產(chǎn)線工藝優(yōu)化設計Fig.8 Optimization design of pulsation assembly production line

4 結(jié)論

本文從基于模型的系統(tǒng)工程和智能制造視角出發(fā)，結(jié)合某飛機總裝廠脈動裝配生產(chǎn)線應用，描述了基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線的基本概念，論述了基于模型的航空脈動裝配生產(chǎn)線的關鍵技術?；谀Ｐ偷暮娇彰}動裝配生產(chǎn)線的建設是一個復雜系統(tǒng)工程，其在構(gòu)建過程中和驗證過程中需要參考系統(tǒng)工程和智能制造實施方法論。因此，系統(tǒng)工程和智能制造是未來飛機脈動裝配生產(chǎn)線需要加大研究的方向。