（中航西飛民用飛機有限責(zé)任公司，西安 710089）

飛機總裝生產(chǎn)線特點及發(fā)展

眾所周之，飛機是一種尺寸大、質(zhì)量重、精度高的復(fù)雜殼體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，采用了多材料、多結(jié)構(gòu)和多工藝連接形式，制造作業(yè)種類多，主要分為原材料采購、物料配送、零件制造、部件制造、總裝制造及驗收交付等一系列工作。飛機總裝作為飛機集成制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)又包含了大部件對接、發(fā)動機安裝、管路電纜安裝及檢測、整機供電及氣密試驗、水平測量等環(huán)節(jié)，具有生產(chǎn)節(jié)奏強、裝配過程復(fù)雜、周期長的特點[1]。因此，飛機總裝生產(chǎn)線的現(xiàn)代化水平正在成為提升飛機質(zhì)量與效率、滿足飛機批量生產(chǎn)要求的重要手段。

傳統(tǒng)飛機制造中，工業(yè)部門一直采取的是固定式生產(chǎn)方式，見圖1。部件在固定站位上執(zhí)行工序時的每一工步靠的是基于模擬量傳遞的互換協(xié)調(diào)檢驗方法和分散的手工加剛性工裝定位的非自動動作，部件裝配工序間的傳遞靠的是大量的人工活動。其典型表現(xiàn)是各個參與對接的部件由天車吊運到對接現(xiàn)場，上架、手工調(diào)整、對合、制孔、清理、鉚接，整個總裝制造流程的運轉(zhuǎn)靠管理者的語言、足跡和書面文字來維持，造成裝配制造效率低下、生產(chǎn)線的節(jié)拍較難控制，嚴重制約了飛機的準時交付[2]。

圖1 傳統(tǒng)固定站位式裝配生產(chǎn)線Fig.1 Traditional fixed station assembly line

20世紀80年代，為適應(yīng)不同客戶日益增長的諸多產(chǎn)品構(gòu)型需求，以及用戶對飛機數(shù)量大幅增加而帶來的批量管理需求，以波音公司為代表的世界先進飛機制造公司，借鑒汽車制造業(yè)的流水線作業(yè)方式，投入大量資金在飛機自動化裝配中，形成了自動化程度非常高的飛機總裝移動式生產(chǎn)線，其典型特征是：產(chǎn)品移動時不進行裝配作業(yè)，裝配作業(yè)進行時產(chǎn)品不移動。2000年，美國波音公司建成第一條脈動總裝線，并首次將其成功用于阿帕奇直升機總裝，脈動總裝的優(yōu)勢得到了實踐的驗證[3]。目前，波音、洛克希德·馬丁、空客等飛機制造公司分別在波音系列民機、F-35、A380 等飛機的總裝生產(chǎn)線中，采用流程再造等精益制造模式變革傳統(tǒng)的裝配生產(chǎn)方式，從而大大縮短了飛機總裝時間，降低了飛機制造的成本，提高了裝配質(zhì)量。例如波音737 移動生產(chǎn)線建成后，總裝時間由原來的22d 減少到11d，工作流程產(chǎn)品存貨降低50%，存貨儲備降低59%，此生產(chǎn)線以50.8mm/min的穩(wěn)定速度前行，最終將飛機裝配時間減少到8d[4]。

當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進，以5G、云制造、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動APP 等為代表的信息化技術(shù)與先進制造技術(shù)融合發(fā)展的新應(yīng)用、新業(yè)態(tài)方興未艾，飛機總裝生產(chǎn)線在航空工業(yè)典型的多品種、小批量制造過程中不斷得以創(chuàng)新，形成了“數(shù)字化、自動化、網(wǎng)路化與智能化”發(fā)展范式，在提高飛機總裝效率、減少總裝出錯率和保證飛機質(zhì)量方面取得了巨大的成就，成為新時代航空生產(chǎn)系統(tǒng)先進性的標志。

智能化精益生產(chǎn)線的內(nèi)涵

1 精益生產(chǎn)

精益生產(chǎn)是基于精益思想的一種重新定義產(chǎn)品價值、識別價值流、重新制定企業(yè)增值活動、使價值流動起來、按用戶需求拉動價值流、持續(xù)改善，追求盡善盡美的生產(chǎn)管理方式，主要通過消除企業(yè)所有環(huán)節(jié)上的不增值活動來達到縮短生產(chǎn)周期、減低庫存與成本和改善質(zhì)量的目的，其核心和本質(zhì)是最大限度地配置和使用企業(yè)資源，消除一切浪費，為企業(yè)謀取經(jīng)濟效益。

以精益生產(chǎn)作為核心支撐理論，在構(gòu)建智能化移動生產(chǎn)線中起著非常重要的作用。波音在建立移動線時，強調(diào)了實行精益制造的3個基本原則：同步節(jié)拍生產(chǎn)、單件流、拉式生產(chǎn)。因此，按照精益生產(chǎn)的理念，構(gòu)建智能化精益生產(chǎn)線的實質(zhì)：一是按照站位有節(jié)拍的進行裝配，使得裝配工作同步生產(chǎn)節(jié)拍，如流水線式地進行；二是根據(jù)生產(chǎn)裝配計劃合理確定和及時優(yōu)化生產(chǎn)流程，保證成品、零件、標準件、工裝等所有資源的準時配送；三是按用戶需求的拉動生產(chǎn)，保證飛機生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行。

2 智能制造

傳統(tǒng)的機械化、自動化生產(chǎn)是通過制造裝備擴充人工的體力與能力，而智能化的生產(chǎn)則是通過數(shù)據(jù)采集、計算與信息技術(shù)、人工智能技術(shù)等增強知識自動化能力，延展人的感知和智慧決策處理能力[5]。在信息技術(shù)的驅(qū)動發(fā)展下，飛機制造系統(tǒng)智能化要求生產(chǎn)系統(tǒng)具有自組織、自覺察、自維護的能力，形成這種能力的典型特征就是“動態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行”。

智能制造典型特征形成的基礎(chǔ)是制造過程的大量數(shù)字化，而精益的生產(chǎn)方式本身就是面向多品種、小批量的個性化需求而設(shè)計，為數(shù)字化生產(chǎn)提供了各種量化方法、工具，如KPI、OEE、TPM、5S、目視化管理、看板管理等，使得工廠可以運用智能自動化的手段將產(chǎn)品制造過程變成一個可以被量化、可視化、透明可控的系統(tǒng)，在消除價值鏈中的非增值活動基礎(chǔ)上，重點提升價值鏈中增值活動的價值，共同實現(xiàn)多品種、小批量、短交期的按單生產(chǎn)目標。因此，智能制造不可能建立在抵消的生產(chǎn)模式之上，精益生產(chǎn)是智能制造的基礎(chǔ)，智能制造是對生產(chǎn)線精益改善的發(fā)展新階段和目標，是更快更改好地消除浪費，降低成本的助推手段和平臺。

3 構(gòu)建內(nèi)容

飛機生產(chǎn)線智能化的構(gòu)建核心主要包括：制造工藝數(shù)字化、工藝與裝備自動化、信息與計算技術(shù)集成化，依托的是企業(yè)基于精益理念的卓越運營管理體系和標準化的生產(chǎn)線建設(shè)體系，其構(gòu)建內(nèi)容框架如圖2所示。

圖2 智能化生產(chǎn)線構(gòu)建框架Fig.2 Intelligent production line construction framework

其中數(shù)字化的制造規(guī)劃包括產(chǎn)品設(shè)計、工藝頂層規(guī)劃、生產(chǎn)布局、物流規(guī)劃、裝配檢測等內(nèi)容，各制造環(huán)節(jié)均應(yīng)該是數(shù)字化的，各環(huán)節(jié)所需的軟件系統(tǒng)均集成在同一數(shù)字化平臺中，使整個制造流程完全基于單一模型驅(qū)動，避免在制造過程中因數(shù)據(jù)不統(tǒng)一而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等過程；自動化的制造需要考慮加工設(shè)備的自動化、物料倉儲的自動化與物流的自動化，以及設(shè)備之間、設(shè)備與產(chǎn)品之間運行數(shù)據(jù)的采集與分析，避免制造過程的無感知、無反饋；信息化的管理是基于企業(yè)全資源智能化生產(chǎn)線構(gòu)建的重要組成部分：一方面要實現(xiàn)核心價值鏈的橫向集成，使制造過程中的業(yè)務(wù)數(shù)字化；另一方面要打通數(shù)字與物理空間的數(shù)據(jù)傳輸屏障，實現(xiàn)數(shù)字化工藝與數(shù)字化裝備，數(shù)字化采購與線下物流、配送，以及現(xiàn)場適時作業(yè)數(shù)據(jù)采集等的互聯(lián)互通，從而輔助制造管理者基于制造過程數(shù)據(jù)開展分析與優(yōu)化決策，完成智能化處理，切實提升企業(yè)生產(chǎn)的靈活性，進而滿足不同用戶的差異化需求。

新舟飛機生產(chǎn)線的精益化構(gòu)建

1 總體需求

新一代新舟國產(chǎn)渦槳支線客機是我國“兩干兩支”航空制造戰(zhàn)略的重要組成部分，目前已經(jīng)進入了小批量試制階段，按照項目年產(chǎn)48架份計算，每個月總裝在線飛機應(yīng)該有4架，具備了采用移動生產(chǎn)線的條件。以實現(xiàn)新舟民機總裝由傳統(tǒng)固定工段式裝配生產(chǎn)向移動式智能裝配生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?，確定新舟國產(chǎn)渦槳支線客機總裝移動生產(chǎn)線建設(shè)需求包括3方面。

（1）精益化的生產(chǎn)：圍繞主價值鏈，以消除浪費和無效勞動為目標，通過飛機生產(chǎn)線所在數(shù)字工廠的精益布局規(guī)劃和流程設(shè)計，能源消耗目標將比傳統(tǒng)新舟單架飛機降低30%，使飛機達到精益生產(chǎn)。

（2）工藝裝備的提升：適度智能化，全面數(shù)字化，應(yīng)用數(shù)字化裝配、數(shù)字化檢測、自動化物流、工裝精準移動等技術(shù)，使勞動力成本降低50%、維護成本降低50%，實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)品質(zhì)提升。

（3）信息化集成系統(tǒng)發(fā)展：由傳統(tǒng)信息化單點應(yīng)用向信息物理融合的一體化集成體系發(fā)展，解決設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、軟硬集成和相互嵌入，開展信息物理一體化建模仿真、支撐大數(shù)據(jù)/云計算環(huán)境的建立等，從而實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)品、人、資源的狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行，提升飛機制造效能。

2 構(gòu)建流程

生產(chǎn)線規(guī)劃和設(shè)計是飛機制造工程中一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及從立項時的市場需求和生產(chǎn)能力定義，到總體規(guī)劃直至詳細規(guī)劃設(shè)計與仿真全過程[6]。按照ODMO 精益裝配實施路徑7 步法，將生產(chǎn)線建設(shè)總體規(guī)劃分為目標定義、單元設(shè)計、單元管控和自主運行4個階段7個步驟進行（圖3）。具體內(nèi)容包括：

（1）目標定義：本階段工作主要包括產(chǎn)品制造模式的定義，廠房結(jié)構(gòu)的初步選擇、生產(chǎn)線的初步數(shù)據(jù)和信息收集，運行績效指標的設(shè)定及建設(shè)團隊的組建，據(jù)此形成初步規(guī)劃方案。

（2）單元設(shè)計：單元設(shè)計的基礎(chǔ)是產(chǎn)品部裝、總裝配工藝流程的標準化和精益化，核心是產(chǎn)品工藝裝配方案設(shè)計。因此，需要按照智能化的思想充分開展數(shù)字化工裝、測量、裝備、數(shù)據(jù)管控等資源需求并通過繪制緊前關(guān)系圖，描述清楚裝配流程串、并行關(guān)系，找到裝配流程主線，繪制主線價值流圖，開展生產(chǎn)節(jié)拍計算、生產(chǎn)負載論證等工作，然后按照約定的工藝流程，設(shè)計生產(chǎn)線裝配站位，完成生產(chǎn)線總體布局設(shè)計和裝配物料物流設(shè)計，并形成標準化的作業(yè)流程。在此過程中，工藝流程的詳細程度將直接影響產(chǎn)線布局的精益性和生產(chǎn)計劃的可行性。

（3）單元管控：單元管控就是針對生產(chǎn)線設(shè)定目標，通過梳理產(chǎn)線運營方式，包括生產(chǎn)計劃管理、采購供應(yīng)管理、成品管理、庫房管理、配送管理（材料、毛坯、零件、成品）、工裝計劃、送檢交接管理等功能開展集成的先進數(shù)字化智能管控手段建設(shè)，對生產(chǎn)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、質(zhì)量、計劃等要素進行動態(tài)跟蹤，及時發(fā)現(xiàn)偏差并改進，以保證生產(chǎn)計劃和目標的實現(xiàn)。

（4）自主運行：通過新型生產(chǎn)組織模式，完成生產(chǎn)線技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員單獨配置，建立涵蓋生產(chǎn)系統(tǒng)的管理方式，實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的控制及閉環(huán)管理，循環(huán)開展生產(chǎn)線運營評估、優(yōu)化改進，從而不斷縮短產(chǎn)品研制周期，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量。

3 關(guān)鍵構(gòu)建技術(shù)

3.1 制造流程的精益化設(shè)計

精益制造流程是生產(chǎn)線規(guī)劃需要考慮的重要基礎(chǔ)內(nèi)容。圍繞精益生產(chǎn)這一核心目標，制造工藝人員根據(jù)傳統(tǒng)制造經(jīng)驗，利用生產(chǎn)價值流程描述表和工作量描述表對產(chǎn)品裝配工序進行多輪迭代優(yōu)化分析，借鑒先進生產(chǎn)線站位式設(shè)計原理，以并行工程和精細化管理為建設(shè)原則，確定了以客戶需求為拉動，依據(jù)制造分離面形成“部件對接-裝配-系統(tǒng)裝配-集成-測試-交付”為總體制造流程的站位設(shè)置思路，將飛機總裝集成階段劃分為5個精益管理站位，固化重組生產(chǎn)組織流程，確保實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期，如圖4所示。

總裝1 站位為翼身對接區(qū)，主要完成飛機機身接收檢查、機翼接收檢查，開展機翼部件（如襟翼、副翼等）與機身的安裝、起落架安裝及其運動測試等工作，形成十字整體部件。

圖3 基于ODMO的精益生產(chǎn)線實施路徑Fig.3 Implementation approach of lean production line based on ODMO

總裝2 站位為管線裝配區(qū)，主要完成全機管路敷設(shè)固定及管路附件安裝，全機電纜敷設(shè)固定，全機系統(tǒng)管路附件安裝，全機各系統(tǒng)管路密封性試驗，防火系統(tǒng)管路吹風(fēng)試驗等工作。

總裝3 站位為系統(tǒng)裝配區(qū)，主要完成尾翼對接、APU安裝、線纜自動化檢測、頂控板、儀表板、操縱臺、整體廚房/盥洗室及全機機載設(shè)備安裝，還包括網(wǎng)絡(luò)供電、液壓管路耐壓試驗、水系統(tǒng)試驗等。

總裝4 站位主要為全機測試類工作，包括通電檢查與功能試驗。被測試系統(tǒng)主要包括空調(diào)系統(tǒng)、自動飛行控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、防火系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)、動力裝置系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)和綜合機電控制系統(tǒng)等。

總裝5 站位為交付完工區(qū)，主要完成螺旋槳、發(fā)動機安裝及各系統(tǒng)件對接，發(fā)動機進氣道、發(fā)動機滑油系統(tǒng)及短艙、起落架整流罩、裝飾、座椅、地板安裝以及飛機淋雨、客艙系統(tǒng)通電試驗等工作。

3.2 基于節(jié)拍的生產(chǎn)線負載平衡

節(jié)拍管理對生產(chǎn)組織目標的實現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。以節(jié)拍為基準對流程進行產(chǎn)能平衡，是生產(chǎn)線精益規(guī)劃的核心，決定生產(chǎn)線整個布局的設(shè)置。生產(chǎn)線均衡設(shè)計必須以節(jié)拍控制生產(chǎn)運作各個環(huán)節(jié)，考慮每個任務(wù)的裝配時間、工位數(shù)量和工序的優(yōu)先順序，合理地設(shè)置生產(chǎn)班次安排，有效杜絕或減少不必要的資金浪費和人力、物力的消耗，提高生產(chǎn)效率[7]。

（1）客戶需求節(jié)拍時間定義與計算。

按照項目實際需求，確定生產(chǎn)線流程應(yīng)達到的節(jié)拍時間：

式中，tp為每年總有效工作時間：365d-104d（雙休日）-11d（節(jié)假日）=250d（1875h，每天單班7.5h）；N為每年客戶需求數(shù)量：12架/年、24架/年或48架/年。

那么，可以計算得出：年產(chǎn)12架時，生產(chǎn)線節(jié)拍t=156h/架；年產(chǎn)24架時，生產(chǎn)線節(jié)拍t=78h/架；年產(chǎn)48架時，生產(chǎn)線節(jié)拍t=39h/架。

（2）基于節(jié)拍的制造工位平衡。

工位節(jié)拍指每個工位生產(chǎn)出單件成品或半成品所必需的時間，需要根據(jù)產(chǎn)線節(jié)拍、工位重復(fù)數(shù)和產(chǎn)品組成的情況來進行計算，為了平衡總裝產(chǎn)線產(chǎn)能，以制造部段工藝流程為基礎(chǔ)，開展了生產(chǎn)線工位標準測算。

以某翼尖前緣站位為例，首先根據(jù)該部位制造流程劃分制造工序，包括每道工序所需設(shè)備、工作方式，共17項，如圖5所示；其次，根據(jù)類似部位制造經(jīng)驗測算該站位所需制造周期為386min，綜合工廠綜合效率OEE=0.85，測算該站位總裝配周期應(yīng)為（理論周期/標準OEE 參數(shù)）為454min=7.57h，約8h；設(shè)每個工位的作業(yè)時間是固定且相等的，即站位班次模型周期為39h/AC（年產(chǎn)48架），求解完成任務(wù)所需最少的工位數(shù)為0.19（站位總裝配周期/站位班次模型周期），可以確定該站位完成裝配所需標準工位數(shù)量為1個，依次類推完成全機各裝配站位數(shù)量的合理確定。

3.3 模塊化的生產(chǎn)單元布局

圖4 新舟飛機生產(chǎn)線制造工藝流程Fig.4 MA aircraft production line manufacturing process

圖5 某典型部位工位制造產(chǎn)能分析圖Fig.5 Manufacturing capacity analysis of a typical position

不同于傳統(tǒng)串行工段式生產(chǎn)管理，新舟飛機移動生產(chǎn)線布局設(shè)置需要突破裝配生產(chǎn)線設(shè)備相對固定，人、產(chǎn)品以設(shè)備為中心，反復(fù)周轉(zhuǎn)，相對移動距離長的限制。按照“組件-部件-總裝集成-試飛”這一流程，根據(jù)總裝集成后就近進入試飛跑道的原則[8]，新舟國產(chǎn)渦槳飛機將生產(chǎn)線中裝配工裝、加工設(shè)備、工作平臺、AGV 車等結(jié)構(gòu)進行模塊設(shè)計并集成于一體，主要包括移動接口模塊化、能源信息接口模塊化、地面定位接口模塊化、工作平臺模塊化，同時將裝配流程劃分為300 多個裝配模塊，采用結(jié)構(gòu)化、模塊化的站位式生產(chǎn)管理，集中在一個廠房內(nèi)，進行制造部位規(guī)劃和管控；生產(chǎn)單元設(shè)置充分利用廠房面積采用“U型”或“一型”布局，固化設(shè)備實施安置位置，并采用大Z型布局將各個生產(chǎn)單元進行串聯(lián)，有效提升廠房面積利用率1倍以上，使制造過程信息流有序、高效運作，見圖6。

3.4 柔性化的集成裝配平臺設(shè)計

新舟國產(chǎn)渦槳飛機客艙標準設(shè)置為78座，具有向上和向下擴展的能力，因此飛機機身將有多種構(gòu)型，必須考慮傳統(tǒng)對接工藝裝備剛性強，無法適應(yīng)加長型、縮短型等構(gòu)型狀態(tài)機身部段的對接工作問題。為實現(xiàn)新構(gòu)型機身的部裝對接需求，最大化降低能耗和擴展制造平臺柔性化能力，生產(chǎn)線改變傳統(tǒng)四周圍繞布置工裝模式，采用了先進的融合自動化、信息化、數(shù)字化柔性調(diào)姿、對接一體的固定式集成產(chǎn)品裝配塢平臺，見圖7。

圖6 飛機移動生產(chǎn)線平面布局圖Fig.6 Plane layout of aircraft moving production line

圖7 飛機機身對接裝配塢Fig.7 Aircraft fuselage docking assembly platform

該平臺分上下兩層，上層為可視調(diào)資、裝配操作作業(yè)區(qū)，下層布置物料、工具、可視化系統(tǒng)及對接調(diào)資設(shè)備等，大平臺多通道，解決了傳統(tǒng)裝配平臺數(shù)量多、占地面積大、笨重且安全性不高、可達性不足的問題，使產(chǎn)線能夠快速轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)在同一平臺上完成外形相近構(gòu)型不同的數(shù)字化柔性對接，滿足不同狀態(tài)機身的對接工作，并能夠保留原有的工藝布局，不增加工裝制造成本，保證了飛機大部件制造的高效率、高質(zhì)量。

3.5 智能精準集成管控系統(tǒng)研發(fā)

精準的制造過程智能化數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控與警告系統(tǒng)也是精益生產(chǎn)的一部分，是智能生產(chǎn)的靈魂。傳統(tǒng)機型總裝生產(chǎn)過程中的人、物料、質(zhì)量、工藝、設(shè)備、工裝、能源等要素活動數(shù)據(jù)和信息分散，制造協(xié)同依靠大量的不同語義低效率地傳遞，造成制造狀態(tài)難以管控，制造質(zhì)量不能及時保障。

新舟國產(chǎn)渦槳飛機生產(chǎn)制造智能化管控總體功能需求，主要包括兩個方面：一是生產(chǎn)過程可控，以詳細的工藝過程和生產(chǎn)技術(shù)仿真為基準，對生產(chǎn)過程、工藝狀態(tài)和資源狀態(tài)進行科學(xué)管理與實時監(jiān)控，主要內(nèi)容包括計劃及作業(yè)管理、動態(tài)排產(chǎn)管理、精準物流管理；二是生產(chǎn)狀態(tài)可視，通過建設(shè)生產(chǎn)線管控中心、現(xiàn)場移動端應(yīng)用APP 等手段，將生產(chǎn)過程中離散管控元素與各生產(chǎn)單元管控內(nèi)容互聯(lián)互通，并在各終端展示，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息的適時跟蹤、統(tǒng)計、預(yù)警和決策，從而提高生產(chǎn)現(xiàn)場的控制能力。生產(chǎn)現(xiàn)場智能管控集成系統(tǒng)架構(gòu)如圖8所示。

系統(tǒng)架構(gòu)從對象層、接入層、控制層、管理層、決策層、展示層進行設(shè)計，以整機集成與交付為牽引，總裝生產(chǎn)全過程、多維度要素活動的精細化的分解和管控為核心，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、WMS（倉庫管理系統(tǒng)）、SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）等系統(tǒng)，對“車間-站位”兩級對象數(shù)據(jù)進行采集、跟蹤與查詢、交換、分析，實現(xiàn)計劃與實際狀態(tài)的適時反饋，形成生產(chǎn)過程、工藝狀態(tài)和資源狀態(tài)等數(shù)據(jù)的健康管理與科學(xué)預(yù)測控制機制，提升飛機集成制造現(xiàn)場的控制能力。

3.6 物料精準配送管控系統(tǒng)

與傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)不同，物料精準配送管控系統(tǒng)以SCADA系統(tǒng)為基礎(chǔ)，圍繞自動配料等自動化程度高的設(shè)備，建立服務(wù)于自動化過程控制的軟件系統(tǒng)，通過梳理總裝物料BOM 需求，建立線邊庫，形成結(jié)構(gòu)化物料數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，利用計算機識別技術(shù)、自動控制技術(shù)、工單執(zhí)行技術(shù)等形成精準配送管控系統(tǒng)。

系統(tǒng)以生產(chǎn)物料計劃指令為輸入，管理和調(diào)度所有物流設(shè)備，并能夠基于物流量、運輸方向、運輸站位的模擬，設(shè)計合理的物流路線，通過AGV 自動導(dǎo)引車進行物資的配送，通過RFID條碼技術(shù)實現(xiàn)工序交接過程中物資流轉(zhuǎn)時的信息流轉(zhuǎn)，并自動對物流進行評估，使流水線各個工作單元的工作負載與工作時間基本一致，力求設(shè)備最大利用率和合理的物流高效性，為各管理部門提供有價值的決策信息，達到移動生產(chǎn)線對物流系統(tǒng)準時化、精準化要求。

圖8 智能精準管控系統(tǒng)架構(gòu)Fig.8 Intelligent precise control system architecture

工程實踐應(yīng)用

新一代新舟國產(chǎn)渦槳支線飛機在總裝集成制造車間進行智能化移動生產(chǎn)線應(yīng)用示范，通過精益化構(gòu)建技術(shù)的研究和應(yīng)用，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、RFID、計算機仿真以及網(wǎng)絡(luò)安全等先進技術(shù)與總裝集成及檢測業(yè)務(wù)相結(jié)合，開發(fā)了智能管控系統(tǒng)、智能物理配送系統(tǒng)等，研制了基于業(yè)務(wù)驅(qū)動的飛機機身數(shù)字化裝配塢平臺，構(gòu)建了1條先進的國產(chǎn)智能化飛機總裝移動生產(chǎn)線，已經(jīng)保證了研制批前2架飛機的生產(chǎn)，完成了首架靜力試驗機的總裝下架，實現(xiàn)了設(shè)備和人員的智能化管控。

結(jié)論

以精益生產(chǎn)為核心的智能化生產(chǎn)線建設(shè)是數(shù)字工廠生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分，伴隨控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能等信息技術(shù)發(fā)展，飛機總裝生產(chǎn)線在繼承了現(xiàn)代制造系統(tǒng)的模塊化、柔性化、集成化、協(xié)同化特征基礎(chǔ)上擴展完善了以自優(yōu)化、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自監(jiān)測、自診斷為目標的智能化處理能力，需要管理者始終把產(chǎn)品制造的精益性、經(jīng)濟性作為根本出發(fā)點，結(jié)合自身的生產(chǎn)研制特點，進一步整合企業(yè)已有研發(fā)、制造、應(yīng)用、保障等資源，貫通離散式生產(chǎn)模式的各個關(guān)鍵節(jié)點，持續(xù)完善和優(yōu)化產(chǎn)品三維工藝模型驅(qū)動的工藝流程和制造布局，積極實踐和推動企業(yè)智能化制造技術(shù)轉(zhuǎn)型的步伐。