飞机装配的生产计划优化及执行过程监控

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1、华中科技大学硕士学位论文然而，目前飞机的高技术含量和高制造成本特点决定了其生产模式为面向订单设计装配的模式，与飞机研制时期的单件小批生产模式相比，在产品设计、工艺流程规划、组织形式、生产管理等方面都存在很大的差距。(2)信息沟通需求与计划调度管理系统不匹配目前飞机制造企业的计划调度管理主要是根据调度人员的经验及相关历史数据制定计划，同时采用例会、专题会及阶段性考核等方式来进行管理，而信息传递工作也是通过纸质文件、邮件、电话、考勤等方式来解决。但随着产品制造周期及质量要求的提高，同时考虑到产品装配过程中对各部门合作协调的依赖性，如采用原始的管理方式会导致信息传递滞后、内容不完善等问题，影响决策层

2、及时处理各种生产问题，无法保障产品的生产周期。(3)高质量要求与现有产品装配的质量检验体系不匹配目前，飞机的装配质量主要是通过在装配过程中设置检验点或专门的检验工序、客户检验及适航代表检验几种方式来进行，检验结果一般是编辑在纸质文档上，不利于质量信息的传递及及时处理，同时也不利于质量信息的存档及质量追溯。而随着产品质量要求的提高，要求所有的质量检验及处理过程（如首件鉴定、不合格品处理等）都通过电子化的流程来实现，并建立完整的产品电子化质量档案，便于产品质量控制和追溯。通过以上对飞机装配过程目前存在问题的分析，企业迫切需要一个完善的面向飞机装配的生产计划与执行监控系统来提高企业生产管理水平，缩短

3、整个产品的生产周期、降低生产成本和保证产品质量。为了保证该系统的有效性，本文将从以下几个方面进行研究：第一，在综合考虑各种具有随机和模糊的不确定条件下制定优化可行的装配主生产计划；第二，利用网络计划技术及应用粒子群算法来优化调度车间装配作业计划第三，采用工作流模式进行车间生产管理及实现执行过程的电子化控制。1.2.2国内外飞机装配计划及调度研究现状20世纪90年代后，国际航空业竞争愈演愈烈，飞机装配开始面临高质量、高速度、低成本、多品种小批量的生产要求,而各种新工艺技术的应用也有效促进了装配[2]水平的发展。但飞机装配具有工艺复杂、装配过程中不确定因素多、质量控制严格的特点，为了保证装配生产作

4、业的顺利完成，如何在基于不确定因素的条件下建立适合于航空制造业的加工装配计划具有十分重要的意义。2华中科技大学硕士学位论文[3]林慧萍等针对JIT的准时供货、减少在制品量和缩短调整时间，分析了最终装[4]配计划中比较适用的三种投产顺序方法。王云等建立了一个基于分解方法的、适用于确定交货期的JIT产品加工和装配计划模型，该模型为两层非线性混合规划模型，目标函数为交货期最小，约束函数考虑了装配约束、机器加工能力约束及工序顺序约[5]束。JamesR等将制造资源计划、准时化生产（JIT）和约束理论三者相结合，提出了一种新的生产管理方法MTJ（(MRPⅡTOCandJIT），并在其指导下建立了生产计划

5、管理与控制模型。这些研究主要集中在确定性条件下的产品装配计划或零件加工计划，而没有考虑各种随机模糊因素下的产品加工和装配混合制造的整体优化模型和计划方法。但对于按订单生产的多品种小批量的飞机制造企业，我们需要在不确定因素影响下同时考虑产品的装配计划和零件的加工计划，目前国内外学术界对这一问题的研究也取得了一定的成果。[6]吴锋，刘文煌结合计划编制体系的概念，确定了飞机装配车间作业计划问题的界限，提出用Petri网求解计划问题的新方法，相较于动态规划算法、分支定界法及启发式算法等传统方法，可以更好地满足装配计划输出直观、及时滚动、资源优化等方面的要求。[7]w.Eversheim等分析复杂产品单

6、件或小批量装配的流程，经常会受到许多干扰的影响，采用了以Fuzzy-Petri网为知识基础的专家系统来制定现行的装配计划，该系统运用了模糊表达的技术经验，能确保决策与实际情况相符合。[8]高茂庭等通过分析生产计划中零部件生产厂家、库存数量、设备生产能力、人员生产能力等约束和限制,从技术上构造了系统相关数据模型,并提出装配生产计划系统数据结构模型的设计方案。为快速生成飞机装配车间的详细作业计划,提高车间精细化控制能力，张杰、李源[9]等提出了一种基于装配指令的装配作业工作结构分解生成算法。为提高飞机装配现[10]场作业效率、降低成本，闫振国等提出了一种求解飞机装配批量作业最优排产方案的图解蚁群算

7、法。这种方法主要分析了作业经验对装配周期的影响，建立了装配批量作业的资源服务站网络模型,并以此为基础给出了图解蚁群算法求解的构造图生成方法。[11]张凯等建立了资源约束项目调度问题的数学模型并采用粒子群优化算法（PSO）来求解，求解过程中提出了不同的处理紧前紧后约束关系和资源约束的策略。粒子群算法通过群体中粒子间的合作与竞争产生的群体智能来指导优化搜索，目前已3华中科技大学硕士学位论文经在函数优化