飞机部件装配生产线仿真研究.pdf

《飞机部件装配生产线仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、鑫乡论坛嗍uM屈琦1，贾晓亮1，郑植元2，刘桂林2(1．西北工业大学机电学院，西安710072；2．中航工业西安飞机工业(集团)有限责任公司，西安710089)【摘要】飞机装配是现代飞机制造过程非常重要的环节，利用仿真方法预先评估装配生产线生产能力、资源的利用情况等，可以优化并解决装配生产线的瓶颈问题。本文以飞机中机身典型部件装配生产线作为研究对象，使用装配生产线仿真方法，建立了飞机中机身典型部件装配生产线模型，对装配生产线的产能、瓶颈、平衡率等问题进行仿真及优化分析。关键词：飞机部件；装配生产线；仿真DoI：10．16080／j．issnl671—833x．2017．

2、04．054屈琦硕士．主要研究方向为数字化生产线仿真优化。飞机装配过程具有涉及零部件数量大、使用材料种类繁多、装配生产周期长、协调响应难度大等特点”】，飞机制造在规划新飞机装配生产线或对现有生产线进行调整升级时，仅仅依靠设计人员经验的规划方法周期长、成本高、准确性差，已不能满足54航空制造技术·2017年第4期飞机研制的需求；在生产线投产前，对产能、设备利用率、生产线平衡等性能的评估已成为企业考虑的重要参考指标，而采用复杂系统简化的处理方式所得结果与实际差异较大，难以适应实际生产。随着航空制造业数字化、信息化的不断发展，生产线仿真技术已经成为解决飞机生产制造中存在问题、

3、提高生产效率、快速适应市场需求的重要支撑技术。生产线仿真是指应用计算机技术，结合制造产品的工艺流程、制造资源等信息，对整个生产系统的各个要素和生产过程进行建模，然后对生产线整体布局与物流系统进行仿真分析，从而在生产线投产前评估生产过程，验证工艺路线，衡量布局设计，优化资源配置，提高产能及利用率以达到提高生产力、加强节能高效、提高生产灵活性的目的[2]。目前，对生产线仿真的研究工作主要在于建模方法及仿真优化方法等方面，如生产线的建模研究主要有Petri网、数学建模及面向对象软件建模口1；仿真优化方法的研究主要使用精确算法、启发式算法等对生产线中的瓶颈、配送、物流等问题进行

4、优化【4】。为适应高度灵活化的飞机生产制造过程，飞机制造业正面I艋着产业模式的升级，生产方式也随着信息技术与软件技术的发展而发生了根本性的变化。工业软件的研发与应用，深切影响了制造业的发展口]。本文介绍装配生产线仿真的内容及基本方法，并以PlantSimulation软件为基础，以飞机典型部件装配生产线规划分析为背景，通过仿真的方法进行了飞机部件生产线的规划、仿真，通过仿真发现了相关问题并提出解决方案。生产线仿真技术1生产线仿真技术主要内容生产线仿真技术主要包括生产线系统规划、生产线建模及仿真优化等方面，其总体架构如图1所示。生产线系统规划主要是根据产品的生产工艺流程、

5、生产规模、所具备的生产条件及规划目标确定生产系统布局及构成，包括装配设备的类型、数量选择与布局设计；物流、控制流、信息流的配置；有关辅助设备、生产条件、项目目标的确定等，以。。、制造与仿真图1生产线仿真技术框架Fig．1Frameworkofproductionlinesimulationtechnology便对整个生产系统进行合理配置。生产线建模是通过计算机软件建立生产线的几何模型及逻辑模型。几何模型包括生产线上的装配设备、物流设备、暂存区、检测设备等实体模型。逻辑模型是指实际生产中的工艺流程、人员操作情况、设备运行状况及各类生产决策数据模型。逻辑模型可以实现生产线仿

6、真中的控制及数据流的输入输出，确保模型运行符合生产实际中的各类状况。生产线仿真优化即在仿真结果的基础上进行分析，并对其中的问题进行针对性的优化。基于生产线模型的仿真可以分析生产线的产能、各站位的工作能力、物流储存运输等数据，然后根据这些数据判断生产线的瓶颈、生产能力、故障分布等指标，并为进一步的生产线优化作参考。2生产线仿真基本过程。生产线建模仿真属于离散事件系统仿真，主要分为准备、执行和评估3个阶段，其一般流程如图2所示。(1)需求分析。分析项目需求，确定仿真方案的可行性，明确仿真目的、工作及需求的结果与优化目标。(2)数据收集。数据收集就是获得仿真建模中需要的数据。

7、收集的数据基本是实际生产中的要素属性，如工艺流程参数、车间布局、生产设备类型、搬运工具参数、各种工时数据、生产任务分配、设备故障情况等。以建模工具所需求的参数和最终的生产目标作为导向，通过经验及调研等方式获得相关数据，并对数据进行处理，使其能匹配仿真软件系统。数据收集是建模仿真中的最重要复杂的环节，所得数据是否详细准确决定了装配生产线建模仿真的可靠性与准确性[6】。(3)仿真模型建立。将所获得数据结合建模软件生成能用计算机存储、识别和处理的计算机模型。(4)仿真模型检验。模型建立好后需要检验模型本身的逻辑错误，确保模型控制模块的语法逻辑正