航天产品总装生产线工艺布局优化研究.pdf

航天产品总装生产线工艺布局优化研究徐 雷吴怡婷吴从焰(上海航天精密机械研究所上海)摘 要:针对航天产品多品种、小批量生产模式的需要开展了航天产品总装车间工艺布局优化设计 通过工位再造、物流调整、设备配置建立研制和批产型号两条独立运行的环形总装生产线 实践证明新的工艺布局能够提升生产场地空间利用率提高航天产品生产效率降低生产成本关键词:航天产品工艺布局优化设计中图分类号:文献标志码:./.():.:收稿日期 作者简介 徐 雷()男硕士高级工程师从事产品测试技术研究 引 言生产线工艺布局设计是生产制造系统设计的重要组成部分良好的工艺布局能够简化物流链路提高生产效率降低生产成本 近年来我国航天强国建设不断迈上新台阶航天产品“多型号并行研制生产、短周期高强度”已成为常态 航天产品总装车间采用传统的刚性工艺布局已无法满足新形势下多品种、小批量并行生产的要求 为此有必要对现有工艺布局进行重新设计充分运用精益生产的理念采用柔性的工艺布局提升产能、降低生产成本 原有工艺布局及存在的问题航天产品某总装车间建设于上世纪六十年代最初是按单一的装配、测试和试验区域设置“十二五”以来为满足型号研制需求布局进行了调整增加了相应的研制型号作业区域 该布局各区域功能相对离散研制、批产型号交错布置 同时产品暂存区域研制型号和批产型号混用存在配套产品错拿、错装的风险 此外各区域普遍配置非标专用的工装和设备新增型号生产时需要同步增加专用资源投入生产成本居高不下有限的场地资源也趋于饱和该总装车间总装测试的典型工艺流程通常如图 所示可分为 个工序包含总配、测试、测量和试验等作业内容单个产品完成这 个工序作业至少需要搬运 次运输距离超过 产品物流链路长 此外整个过程需要吊装 余次而厂房内只有 部行车单次吊装等待时间长 近年来随着研制、批产型号数量快速增长现有的工艺布局已面临瓶颈问题制约着生产效率进一步提升和生产规模进一步扩大 布局优化实践.布局优化设计原则()效率原则 车间场地统筹规划合理配置 优化工图 典型总装测试工艺流程序间产品周转物流路径将相关工序的作业场地部署在相邻或者相近的位置缩短物流的距离 装配、测试工位增设吊装设备提高吊装效率()柔性原则 采用标准化、通用化的理念配置柔性化的工装和设备能够满足多个型号使用提高设备使用率减少配置的数量降低生产投入成本()并行原则 研制、批产型号独立运行互不干扰 各作业区域内按照未来几年可预期的生产当量设置相应数量的并行工位满足多个型号同时生产的需要.布局优化方案根据产品作业流程产品生产从暂存区开始依次经过装配区、测试区、应力筛选试验区最终回到暂存区 为了减少产品工序间中转物流链路采用环形工艺布局消除长距离链路提高生产效率 优化后的工艺布局研制型号和批产型号的生产线分别建于车间的两端 每条生产线均包含产品暂存区、装配区、测试区和应力筛选区在各自区域内闭环运行减少运行干涉根据电子舱装配的特点以及所需的零件、辅料及工装存储需求电子舱装配区域内按组设置并行工位 每组装配区 个工位结构对称如图 所示均能用于产品配套和装配.工程与试验 .可根据生产任务灵活分配 个工位中间安装悬臂吊能够满足工位内快速吊装的需要降低吊装等待时间 为提高总装生产线无纸化、数字化、信息化水平每个工位内设置信息终端接入 实现作业计划管理、现场数据采集、生产过程实时监控与可视化、制造信息跟踪与追溯等功能图 电子舱装配工位布局示意图测试区同样采用结构对称的布局共用转运、吊装设备提高设备使用率 同时配置多型号通用的综合测试设备用于产品综合性能的检测满足产品混线生产的需要 应力筛选区配置振动台及多型号通用的振动测试设备用于振动条件下产品性能的检测 所有测试设备均接入 实现生产全流程管控.柔性设备配置()装配转运平台 设计基于标准接口的模块化装配转运平台满足生产线多型号、多尺寸产品装配和转运的需求底盘能够满足产品支撑及转运功能并包含 个标准对外接口 接口 用于实现多个标准装配模块的对接通过对接来满足不同长度产品的装配需求接口 用于实现不同尺寸托架的快速更换实现不同直径产品生产的快速换线接口 用于外部机器人安装实现基于机器人辅助的导弹数字化、自动化装配()自动导通设备 自动导通设备用于产品电气阻值导通测试该设备由标准测控模块组成依靠多路复用开关和万用表实现产品内部各点位电气阻值的精确测量以及测试结果的自动判读 设备通过调用不同型号测试程序配置文件和工艺转接电缆来匹配多型导弹导通测试()通用测试设备 通用测试设备由“个标准化测试系统 型专用组件”积木式组合构成通过 接口适配器和测试电缆与被测产品连接可灵活面对不同生产线、不同测试需求变化兼顾多型号测试需求快速完成测试任务 结束语通过总装车间生产线工艺布局优化提高了航天产品生产效率和效益 建立研制和批产型号两条独立运行的环形总装生产线物流链路得以缩短单个产品运输总距离缩短至 物流效率提升了 设备采用柔性化方案配置数量显著下降节约成本约 万元 同时减少了场地占用面积提高了空间利用率参考文献 .:.():.孟素素.基于 方法的生产车间设施布局研究.现代商贸工业():.徐熔.基于 方法的车间布局优化设计.企业技术开发():.张寒.生产车间布局的优化设计.西安石油大学.吴伟伟童科娜邓迪等.微波组件生产线工艺布局设计.科技创新与应用():.(上接第 页)结 论()钢强度等级高、重量轻、承载能力强 计算得知所选 钢板 可见 钢具有较大的淬硬倾向焊接裂纹敏感性高、可焊性差()试验选用的钢材、药芯焊丝 经过复验合格共进行了 组试验采用 气体保护焊 焊接过程中进行了预热、控制层间温度、还进行了焊后消除应力热处理()按照 规范要求对试样进行了拉伸、弯曲、冲击、硬度、宏观金相试验 接头抗拉强度低温冲击韧性 焊接接头维氏硬度 宏观金相未发现未焊透、未熔合、裂纹等缺陷低温冲击试验结果表明熔合线部位是焊接接头薄弱环节()所选焊材及焊接工艺参数与母材具有较好的匹配性参考文献雷玄威周栓宝黄继华.超高强度船体结构钢焊接性的研究现状和趋势.材料研究学报():.黄鑫杜伟吴江波.高性能桥梁钢 焊接性试验研究.焊接技术():.工程与试验欢迎投稿投稿邮箱:.或 .联 系 人:王暖春 联系电话:欢迎订阅欢迎刊登广告联 系 人:孙松野联系电话:.徐 雷等:航天产品总装生产线工艺布局优化研究