看到这个题目,你会吓一跳吧!汽车是我们身边随处可见的交通工具,给我们的生活提供了便利,也许正在读文章的你就拥有一辆自己的爱车。 而飞机却是个庞然大物,一架波音747飞机的机身长度为231英尺,机身宽度为20英尺,翼展可达195英尺……区区几个数字也许无法满足你对它的幻想,但下面这张图足可以让你秒懂波音747究竟有多大,要知道,它的机身轮廓要用46辆汽车才能填满! 抛开技术问题不说,单是如此悬殊的大小差异,难道真的可以由汽车厂来制造大飞机吗?我们以后会见到飞机从汽车厂里飞出来么? 小编告诉你,也许你的想法真的能够实现呢!不过,这当然不是指真正让一家汽车厂去制造大飞机,而是将一项生产汽车的先进技术引入到飞机的制造过程中来,这就是今天的主人公—“脉动装配生产线”!看到这个名字,千万不要认为是用来生产饮料的呦!
脉动装配生产线(Pulse Assembly Lines),作为航空制造领域的新理念,是一种全新的飞机生产模式,具体说来,就是飞机以固有的节拍移动,工人则在固定的区域内进行装配操作,当飞机的装配工作全部完成时,生产线就脉动一次。
纳尼?不瞒大家,小编第一次看到这句话时也蒙圈了,下面就让小编换个通俗易懂的方式给大家讲解一下吧。汽车对于大家来说都很熟悉,其实呢,脉动装配生产线最初就是从Ford公司的汽车生产流水线衍生而来的。 世界上的第一条汽车生产流水线是由Ford汽车公司的创始人亨利·福特在1913年设计制造出来的。在当时的流水线上,工人站在固定的位置上(即“工位”),而空的车架随着缆绳逐渐移动到每个工人面前,工人把每一个配件安装到车架上,直到一个汽车完全成型。 一言以蔽之,就是“汽车运动,工人不动”!那时的汽车流水线虽然看上去很Low,但在当时却是最先进的生产技术,没有它就实现不了汽车的批量生产,更不能使汽车成为普通民众的交通工具。发展至今,随着工业机器人、专家系统等的广泛应用,汽车流水线已经具备相当高的自动化和智能化。
在这种先进的生产方式下,汽车的装配效率得到了极大提高,甚至可以达到一分钟生产一台新车的速度。怎么样,这个效率惊人吧?可以说,流水线作业已经不再是一种工具,它应该是一门艺术,一门把复杂变简单、把繁琐变简洁、把杂论无序变得井井有条的艺术! 自然,“它山之石,可以攻玉”,这种高效生产方式所获得的巨大成功,吸引了其他行业的目光,引来他们的纷纷效仿,其中就包括正发展得如火如荼的航空制造业。因此,接下来,小编的话题就要转向飞机啦。进入21世纪以后,随着航空制造技术的飞速发展,飞机的生产与装配日趋复杂,涉及到的各种要素越来越多,装配难度相当大。看到下面这两张图,是不是又瞬间蒙圈了?
图6 飞机的装配现场 不过,这些困难并没有吓到那些世界级的飞机制造商们,他们踌躇满志,从汽车制造商那里获得灵感,把目光投向了“高大上”的汽车生产流水线。 可以想象一下,如果将这种流水线上的汽车换成飞机,那会是个怎样的情景呢?没错,飞机的“脉动装配生产线”就是基于这里理念而产生出来的。然而,对于飞机这个大家伙来说,它真的是太大了,其它的不说,单是移动一架飞机就比移动一辆汽车费劲多了。
因此,在现有的技术条件下,还不能够将现有的汽车流水线技术完全应用到飞机的制造过程中。只能一步一个脚印地慢慢来,将“脉动装配生产线”作为中间的过渡过程,逐步实现由传统的飞机装配模式向更加先进的飞机装配流水线模式的转变,从而实现航空制造技术的飞跃。 在脉动装配生产线应用之前,传统的飞机装配通常采用固定式(机库式)装配。简单说来,就是“飞机不动,工人运动”,这与汽车流水线中的“汽车运动,工人不动”的方式显著不同。由此看来,飞机要比汽车难伺候得多啊!需要人们为着它转~
固定式装配模式存在很多缺点,例如现场混论、生产周期长、占用生产面积大以及库存量大等,而且必然存在各架飞机的装配不一致问题,以至于产品质量和交付周期也一直是一个管理难题。 在这种背景下,航空制造领域迫切需要注入新鲜血液,先进的飞机脉动装配生产线就应运而生啦!它借鉴了航空工业内先进高效的流水线作业方式,可以对现有生产资源进行合理规划和整合。
整条脉动装配生产线由4部分组成:脉动主体、物流供给系统、可视化管理系统、技术支持。 (1)脉动主体:站位设施、对接定位设备、可移动的装配设备等。 (2)物流供给系统:AGV车、完备的配套和配送系统。 (3)可视化管理系统:现场可视化系统、ERP与MES无缝融合的信息管理系统、工作现场的固定和移动终端。 (4)技术支持:质量保障、生产现场问题应急处理。 基于上述特征,脉动装配生产线具有许多突出优点,例如缩短装配时间、改善现场环境、易于保证飞机质量以及实现协同生产等。也就是说,从此就可以多、快、好、省地制造出大飞机来啦!
美国的波音公司在2000年建立了首条脉动总装线,并将其应用到了阿帕奇武装直升机的制造过程中。
图15 阿帕奇武装直升机的装配过程 随着飞机脉动总装线的优势日益明显,波音公司扩大了对它的应用范围,在波音737、波音757、波音777等机型的移动式装配生产线的基础上,为波音787建立了最先进的脉动式总装线。
另外,据了解,美国的洛克希德马丁公司在2003~2004年建成了F-35战斗机的脉动式总装线,后来又建立了F-35各个大部件的集成装配线,能够使F-35的生产速度达到惊人的年产360架,几乎每天交付一架!!!
图18 F-35的装配现场 看了上面这张图,小编总有一种“下饺子”的感觉~ 在世界航空工业蓬勃发展的新时代,我国的飞机装配技术水平也在不断提高,在自主创新的基础上,我们紧紧把握住了世界先进飞机制造技术的发展方向。2010年5月,中航工业西飞基本建成了国内首条飞机总装脉动式生产线,并正式投入使用,实现了国内飞机制造水平的显著提升。目前正在开展以基层管理为基础,以流程优化为主导,以均衡生产为核心,以信息化建设为载体,以高效率、高质量、高信息化精益制造为目标的改革计划,力求完成全方位多角度的飞机装配生产线战略转型。
图19 飞机脉动装配生产线 从严谨有序的飞机脉动生产线到整洁漂亮的智能机器人零件加工车间,从无纸化数字飞机设计系统到亚洲第一的数控机床,我们从中可以深切感受到中国航空工业的自信。 脉动装配生产线很好地继承了汽车移动式生产线的思路,在飞机制造企业实现成功应用并取得了一系列成功经验;因此,其他领域的军工生产企业对脉动装配生产线开始深入研究,在航空工业的多个领域扩展了脉动式装配生产线的应用。在未来,脉动式装配生产线将主要向以下4个方面发展: (1)从飞机向其他产品发展; (2)从总装向部件延伸; (3)从制造向维修延伸; (4)向自动化、集成化发展。 可以预见,脉动装配生产线在未来的飞机制造中必将大显神威,它是适应现代航空制造技术发展的必要需求,同时也是提高整个国家的飞机制造水平和加速飞机研制过程的重要举措。 |
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