基于SLP的飞机总装脉动生产线布局设计研究
孙玥妍
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孙玥妍,. 基于SLP的飞机总装脉动生产线布局设计研究[J]. 航空航天学报,20217. DOI:10.12721/ccn.2021.157062.
摘要: 进行飞机总装脉动生产线布局设计工作,是批量制造、装配飞机的关键前提。目前,在这个环节中可以使用的技术方法有很多,不同方法最终能取得的工作效果有一定的差异。本文当中主要介绍的是SLP方案的应用要点,基于很多工作人员还没有掌握该方案的灵活应用技巧,笔者就简要探讨了该方法的发展历程、基本构成要素以及实际在飞机生产线布设中的应用流程,找到工作的基本注意事项,从中确定未来飞机制造行业的创新发展方向。
关键词: SLP方法;飞机总装;脉动生产线
DOI:10.12721/ccn.2021.157062
基金资助:

在开展飞机总装生产工作时,如果要按照流水线的方式进行系统的、流程化的生产制造,需要先构建智能化的管理系统,并提前做好生产线布局设计工作,确定生产参数信息,严格规范工作人员的作业行为,降低飞机总装任务的开展难度。

1.SLP方法的发展历程及实际构成要素

1.1SLP的发展历程

在信息技术水平不断提升的当下,人们开始在飞机总装工作中引进各种先进的系统布局设计方法。其中,使用频率最高、范围最广的就是SLP方法,该方法起源于上个世纪的60年代,最初由美国的研究人员创造出来,使用该方法能让工作过程具有程序化的特点,能保证各个工作环节的连接紧密性。因此,国内也开始尝试投入资金,安排工作人员学习该方法的操作原理。目前,该方法主要用于进行物流规划设计、建筑施工设计、飞机总装设计工作。

1.2SLP的构成要素

系统布置设计包括四个阶段:①确定工厂总体位置;②初步规划基本物流模式和总体布局;③确定各作业单位的具体位置;④编制施工计划,进行施工安装。在SLP方法中,应将产品、产量、生产路线、辅助服务水平及生产时间作为基本要素。要求工作人员使用该方法落实飞机生产设计任务时,先要完整的收集基本要素的关键信息。围绕着这个信息开展物流分析和非物流分析,经过综合分析得到作业单位相互关系表;根据相互关系密切程度,决定作业单位的位置关系,绘制出作业单位位置相关图、面积相关图;通过对相关图的修正和调整,得到可行的布置方案。

2.在飞机总装脉动生产线布局设计中应用SLP的具体流程

2.1确定工作思路

决定在飞机总装脉动生产线布局设计环节中推广使用先进的SLP方案,应先结合该方法的基本组成结构、应用优势及注意事项,提前编制工作计划,规范工作流程,要求员工按照计划自觉约束个人工作行为,这样才能发挥出新方案的使用价值。据了解,飞机总装脉动生产线是指改变传统飞机装配模式,借鉴现在高效的流水线作业方式,使飞机以固有节拍移动,操作人员在固定区域进行装配作业。在落实工作任务时,一般可以先设置物流系统,注意分设线旁物流和配送物流,一部分待装配部件和相应工具工装是按照装配工序暂存于对应的站位旁边,还有一部分按照装配进度准时配送到指定位置,不必设置多个暂存位存储相同的部件和工具工装。确定工作内容后,构建计算机工作平台,设定系统程序,就可以启动飞机总装计划。

2.2划分工作区域

不同飞机造型结构不同,飞机生产量不同,所需的生产时间、装配时间就有一定差异。为了提高工作效率、质量,飞机制造企业应科学划分工作区域,根据员工的工作能力为其布设不同的任务。结合实际工作案例来看,某飞机制造任务的生产线按照现有布局状况、飞机自身结构的复杂性和本次装配任务要点,设定了五个装配站位,也就是将生产装配任务划分为五个区域,每一个装配站都包含工装设备摆放区域和附件设备摆放区域。

2.3区分作业单位物流关系

生产线之间要有效衔接,确保原材料、成品构件能够顺利运输到下一个生产、装配作业区域。所以,进行生产线布局设计时,要优先从物流分析的环节入手,确定作业单位之间的物流关系。由于本次探究的飞机总装生产线有五个装配区域,前2个站位飞机靠假腿移动,第3个站位开始飞机落地运动,站位之间可以靠拖车牵引。根据该飞机总装脉动生产线的生产工艺过程和生产节拍,能确定出部件及外购件的输入量、成品飞机的运出量。应遵循物流成本最小、避免交叉和回运的原则,统计出各作业单位之间的物流强度。SLP方法中将物流强度转化为5个等级,分别对应A(超高物流强度)、E(特高物流强度)、I(较大物流强度)、O(一般物流强度)、U(可忽略搬运)5种强度。

2.4区分作业单位非物流关系

除了要考虑物流关系之外,还要找到不同作业单位之间的非物流关系,确定飞机总装脉动生产线布局设计的关键点,合理调整设计思路。比如,依据该飞机总装脉动生产线现状以及新厂房的实际条件,综合考虑装配工作流程的连续性、物料搬运、管理方便程度等因素。作业单位相互关系密切程度的影响因素确定后,找出各作业单位间的关系密切程度等级,理清工作思路。

2.5区分作业单位位置关系

以往进行生产线布局设计工作的过程中,需要工作人员重点考虑现场工作区域的整体面积,合理进行作业区域的划分工作。新时期,在掌握SLP方法的应用技巧后,并不直接考虑各作业单位的占地面积和几何形状,而是从作业单位间相互关系密切程度出发,安排各作业单位之间的相对位置。如果某一作业单位综合接近程度,等于该作业单位与其他所有作业单位间量化后的关系密切等级之和。应依据A,E,I,O,U,X进行量化处理,根据所得结果进行数据大小的排序。分值越高,说明该作业单位越靠近布置图的中心位置,越低则越往边缘。

3.基于SLP的飞机总装脉动生产线布局设计的创新发展要点

时代在不断发展进步,飞机制造企业要获得良好的未来发展前景,就要积极创新和优化工作方案。

3.1推广可视化技术

飞机制造企业在信息技术的支持下,使用SLP方案来优化飞机总装脉动生产线布局设计思路时,应组建专业人才队伍,专项提高技术人员的创新意识,要求其运用互联网思维来分析和处理问题,并完善计算机基础设施,通过设定相应的程序,让工作全过程具有可视化的特点,方便管理人员远程、动态化的对生产装配质量、安全和效率问题展开管理。目前,可视化技术通常需要依托监控装置、感应装置来实现,并应借助物联网技术将收集到的参数信息、动态和静态画面传递到计算机核心控制系统中,目标是让管理人员随时根据出现的问题采取解决措施。

3.2推广自动化管理技术

开展飞机总装工作时,如果要推广使用脉动生产线,可以先安装机械化装置,尝试通过数控机床完成材料自动传送、拼装等工作。这项工作需要提前为计算机系统设定自动运行的程序,这样工作人员在系统中发布指令后,机械装置就会自动运作,完成物流配送、生产加工、拼装等基础工作任务,减轻现场作业人员的工作负担。这是目前创新发展的着力点,核心是要安排技术人员学习自动化技术的操作方法,并应定期对系统进行优化升级,确保系统的运行稳定性、安全性达标。

结语:在使用SLP进行飞机总装脉动生产线的布局设计工作时,应先确定生产制造流程,设定具体的工作任务。还要结合飞机造型特点、生产要求,划分不同的工作区域,找到不同区域之间的关联性,合理确定工作顺序,设定系统自动化运行程序。关键要在工作中推广使用现代化信息技术,完成可视化、智能化的全过程运行管理工作,保证布局设计任务能够顺利完工,降低生产、装配偏差的发生概率。

参考文献:

[1]杨锋,穆志国,范军华,王帅邦.大型飞机总装集成脉动生产线技术研究[J].航空制造技术,2022,65(12):48-55+62.

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[3]王淼.飞机总装脉动生产线研究[J].中国科技信息,2019,(2):23-24+27.