0前言
山西航天清华装备有限责任公司是中国航天科技集团公司下属最大的航天地面设备制造企业，近几年我公司大力推进精益管理，优化组织架构、业务流程和生产模式，实施设计工艺协同、结构化工艺设计与加工仿真、企业资源计划管理、车间制造执行、试验数据管理和数控联网等系统，以“产品研制过程的统一数据源与信息闭环”为核心，以“虚拟制造与物理制造融合与统一”为目标，形成了数字化设计工艺协同能力，三维结构化工艺设计及仿真能力，生产管控能力和基础保障能力。开展航天特种车数字化装配生产线建设，将突破传统的任务能力型发展方式，转化为高可靠性复杂地面设备制造模式，将成为我国航天高端装备制造实现数字化、数字化的典型代表。
1 装配模式规划
根据工业工程理论研究与行业调研，离散制造业主要有流水线、脉动线、固定位等多种装配模式。针对航天特种车产品“多品种、小批量”的特点，规划装配模式采用脉动线，装配线要满足多个型号产品的混线装配，定义为脉动式装配模式。在生产过程中建立快速响应的单元生产模式，按照成组技术原理和产品工艺特征划分出若干装配工位，进行生产单元的布局及物流系统设计，在此基础上进一步优化生产管理流程，建立闭环动态的精细化生产管理机制。
脉动式装配模式可以有效的提高场地和人员等资源的使用效率，还可以提高内外部供应链的执行的准确性和效率，较好的适应航天特种车产品“多品种、小批量”的特点。满足未来航天特种车产品批生产总装任务的执行。
2 生产线设计目标
根据我公司对特种车产品总装能力规划要求和能力现状，装配生产线设计目标主要如下：
1）实现数字化虚拟制造条件，包括：应用数字化三维工艺设计与仿真手段进行产品工艺规划、工艺设计和工装设计；建立产品工艺数据管理系统，实现与产品设计数据、制造过程数据等系统的集成管理；建立车间的工艺流程、制造过程、物流过程、人因工程及生产布局的数字化仿真模型。
2）实现车间运营管控条件，包括车间制造执行系统，实现计划管理、调度排产、生产执行、物流管理、质量控制、设备管理、能源管理等功能；与车间相对应的企业资源管理系统，实现需求管理、企业资源计划、供应链采购、库存管理、成本管理等运营管理功能；针对制造数据的分析处理、挖掘应用等条件。
3）实现工业集成控制条件，包括设备数据采集系统、过程控制系统、实时监控系统等，实现生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等生产现场数据采集，并实现生产过程实时的可视化管理。
4）实现关键工序的自动化、数字化设备条件，重点对现有制造设备进行数字化改造，适当补充数字化末端数据采集能力和物流运转设备，严格控制新增制造设备；按照符合安全保密等要求的工业网络标准规范，实现各类设备之间的信息互联互通与集成。
5）实现配套的网络、信息安全、存储、服务器等信息化基础条件及标准规范等。
3 总体设计框架
为保障装配线达成设计目标，需进行特种车脉动生产线的建设，重点建设装配拉动生产模式，提升装配过程分析和验证能力，提升装配数字化管控能力，提升装配物料主动配送能力，以及提升质量管控和追溯能力。
以柔性制造单元为基础，以特种车脉动生产线为重点，开展特种车脉动生产线建设。重点补充机器人、自动化物流设备、数字化测试设备等，实现关键装配环节数字化改造，通过工业总线、设备集成等物联网手段，建设信息物理融合的特种车脉动生产线生产管控平台，实现从生产过程中的自动识别、跟踪定位、加工控制及对各阶段物料的工艺状态、质量状态等信息的自动采集、分析与优化决策，实现数字化设备的互联互通，提高质量一致性和生产效益。
4 总体业务流程
依据特种车脉动生产线规划，结合对公司相关组织机构和业务分析，特种车脉动生产线的总体业务流程如图1所示：
图1 特种车脉动生产线业务流程
5产线设计
脉动式装配线顺利流转的关键在于各工位的生产节拍必须均衡，这就需要每个工位的工作量均匀，所以必须平衡瓶颈装配环节，对生产线的全部装配环节平均化，调整每个工位的作业负荷，以使各工位的作业时间尽可能相近。
1）根据该产线目标产量以及年有效工作总时间，计算出该产线生产节拍；
2）根据优化后的工艺流程，统计产品的装配周期；
3）根据该生产线的节拍，计算出工位数；
4）分析生产线的所在厂房面积是否满足计算出的工位数，否则优化产品装配周期；
5）根据工序的紧前紧后关系及资源约束关系，将产品的各工序内容分别划分到各个工位上；进而得出生产节拍；
6）进行生产线平衡性分析，优化生产节拍；
7）根据优化后的生产节拍，得出该生产线的实际产能；
8）将生产线实际产能与目标产能作比较；应不小于目标产量，否则重新进行生产平衡优化，直至实际生产量不小于目标产量为止。
如图2所示。
图2 产线设计步骤
4结束语
未来几年我公司仍将以精益生产理论为指导，巩固近几年发展成果，持续优化组织结构、业务流程和生产模式，固化总装拉动全厂和外部物料配套的生产模式，通过信息化、自动化、网络化、数字化和数字化技术集成应用，对总装工艺和总装生产资源进行科学规划，对三维数字化工艺设计与仿真环境、企业资源计划、总装现场执行以及装配现场资源进行改造集成，形成总装拉动的生产模式、数据驱动的业务流程管控和脉动式的装配线，为航天地面产品装配类企业提供示范效应。
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