基于装配流程的运载火箭总装精益管理分析

基于装配流程的运载火箭总装精益管理分析作者：范文杰屈明杰
来源：《科学与财富》2020年第02期
摘要：运载火箭总装是运载火箭生产链条的终点，也同时涉及到物流控制、资源调度以及质量控制的工作，本文研究基于装配流程的运载火箭总装精益管理需解决的问题，总结了两点：未能实现装配资源配套管理，缺乏有效的过程管理控制机制。

在此基础上探究基于装配流程的运载火箭总装精益管理措施。

以供参考。

关键词：装配流程;过程管理;单元布局
引言：开展运载火箭总装工作，基础依据包括设计组给出的装配图纸、现有的技术条件、数字化的模型结构、统一的工艺规程要求。

整个过程较为复杂，综合性强。

在各个构成部段安装指定的构件，完成之后做好对接和协调工作，并加以测试，确保最终生成的运载火箭构件完整、性能可靠，高度符合相关的质量标准要求。

一、基于装配流程的运载火箭总装精益管理需解决的问题
（一）未能实现装配资源配套管理
就运载火箭总装而言，在进行全箭装配资源配套的工作中，是以型号为基准。

需要经过一个比较长的配套周期，在此期间，各种型号的装配资源会分别占用专属的库房，而不同型号的装配资源又有着不同的装配周期。

从整体上来说，运载火箭缺乏以总装牵引为基础的生产过程自动化库房管理建设，也就是说，还没有建立有效的精益管理体系。

手工操作装配在运载火箭总装中占非常重要的地位，专用设备使用频率较高，在测量和检验产品时，会用到大量的标准量具，模拟设备。

其中存在的问题是测量效率不够高，测量精度达不到标准要求，人工记录在其中占用比较长的时间。

不能自动采集过程和结果数据，所使用的分析手段也不够合理。

型号研制和批量生产过程不仅要满足精准测量的要求，还要满足在线数据采集的质量控制要求，但是现有的操作手段还不能达到上述标准。

（二）缺乏有效的过程管理控制机制
就过程管理而言，缺乏有效的控制机制，在对过程状态进行控制时，人工控制干预在其中发挥关键作用，所应用的数字化管理体系还不够健全。

纸质文件的流转规模比较大，在采集数据时，运用的方式比较粗放，就出现了组织混乱的不良情况，对提升生产效率产生一定干扰作用。

从总体情况来看，运载火箭总装采用的管理手段比较落后，信息系统在其中发挥的作用不容忽视。

应用状态有局部单点的特征，在掌握各型號总装总测进度方面面临阻碍。

所建立的控制机制还不够完善，无法适应火箭总装生产环境和动态复杂的现状[1]。

二、基于装配流程的运载火箭总装精益管理措施
（一）明确总装工艺工作目标
严格贯彻落实航天精益制造理念，能有效解决传统生产模式中现存的问题。

对运载火箭实施总装精益管理，确定的工作目标是四化一精准。

需要量化的内容有操作过程、工艺参数，对工艺文件实施一体化的管理模式，有效优化总装流程，确保多媒体所记录的信息较为精准。

其中对工艺文件实施一体化管理、对总装工艺流程加以优化能有效提高质量控制水平，也能明显提升总装效率。

（二）精细化安排总装工艺流程
从当前的发展形势来看，串行模式在常规型号运载火箭总装工艺流程中的应用较为广泛。

就单发火箭总装环节而言，装配同一子级，已完成的部段要等待未完成的部段完成对接。

在此条件下，总装人员和调度的工作量会大大增加。

另外，也会对产品交付的计划节点产生不良影响，所以有必要对传统串行的总装工艺流程加以优化。

在规划新一代运载火箭总装工艺流程的工作中，单元和模块化理论在其中能发挥关键作用。

以新一代某一级运载火箭芯为例，将其划分为7个模块，分别是后级间断、氧箱、箱间段、煤油箱、后过渡段、发动机、尾段。

也可以按照具体的工作内容进行划分，同样也是7个模块。

对大的部段进行接收和检查，做好清箱和封箱的工作，接收并检查仪器电缆，将仪器电缆妥善安装，做好整体的测试工作。

安装并试运行气瓶，做好阀门的安装工作，提取管路系统样品并安装，完成大部段的对接工作，确保火箭整体气密性良好。

就每个部段的装配工作而言，包含全部也涵盖部分，可以将芯一级的总装装配工作用7 7的矩阵来表示。

以运载火箭的装配流程为依据，对工作矩阵和装配顺序加以有效梳理，进而形成芯一级总装工艺流程图，有串行和并行共存的特点，为编写工艺文件和计划排产工作的顺利进行提供可靠的依据。

（三）做好单元布局和物流规划工作
通常情况下，进行总装工作是从个部段的装配开始的。

在轨道装配线上分布着各个部段，箱间段和仪器舱可以垂直停放在托架上进行装配，需要把各个零、部、组件分别装入相关部段，这些零部组件主要包括仪器、电缆、设备、导管、阀门、气瓶以及各种附件。

将各个部段装配完成之后，需要在水平的状态下完成对各部段的有效对接。

因此在排列运载火箭装配主单元的过程中，应该以轨道铺设的位置为依据，依次进行顺序排列。

可以将主单元按等级进行划分，分别是一级箭体主装配单元、二级箭体主装配单元、三级箭体主装配单元。

每级主装配单元都有若干个次单元外围组成，所形成的区域形式能共享装配资源。

各种类型的物资在进入智能配套中心之后，对入库、配套、出库实现数字化管理，这些资源主要包括零部组件、仪器电缆和辅助资源。

实现数字化管理，能为信息的实时查询提供保障，同时也能起到反馈产品配套信息的作用。

比如在某次运载装配工作中，是在布局基础以上坚持“以单元配置为中心，缩短领用时间”的原则。

在设置物流通道的工作中，将轨道沿线和装配区域的四周连接起来。

应用
配送分支和AGV小车，把主配送路径的物料送入至各个单元的工位。

在此条件下，操作人员在领域零组件时，就不会花费过多时间。

同时在总装区域的外围也设置人流通道，避免人流对物流产生不利影响。

（四）面向生产组织确定科学的管理方案
工艺员在确定工艺方案时，将设计组下发的工艺图纸作为主要依据，同时将技术文件和模块化快速工艺设计系统作为辅助参考。

了解并掌握生产资源的使用情况需要依靠MES系统。

在模拟和仿真工艺方案和生产资源时，用到了装配仿真技术。

把输出的仿真结果与工艺指导文件相结合，工作人员以装配仿真的工序时间和车间现行管理规定为依据，科学确定各个工序和工时的相关信息。

调度员使用MES系统，借助所获取的相关信息数据，主要包括人员的岗位安排、任务优先级、工艺流程、生产任务等信息，发挥智能排产模块的作用，对各个混流生产线的排程进行科学的计划和安排，会产生多种排程方案[2]。

在实现动态仿真的工作中，要发挥生产仿真系统的作用，对各个排程计划进行处理。

尤其是要针对某些出现频率比较高的意外情况，有必要重点进行模拟仿真，从中选出一套最优的生产方案，并加以实施。

比如在某次确定工艺方案的工作中，负责人以排产结果为依据给出了详细的生产任务，主要面向车间生产班组和工作组。

开展任务管理工作用到了MES系统，不仅能查询进度，还能有效处理线上问题，快速查询生产资源的占用情况。

由此可见实施模块化管理取得了较好的工作成果。

总结：综上所述，基于装配流程的运载火箭总装精益管理要做到明确总装工艺工作目标，精细化安排总装工艺流程，做好单元布局和物流规划工作，面向生产组织确定科学的管理方案。

有效融合运载火箭关键技术和有关系统的信息，能优化动态管理的实施效果，提高总装效率，提升质量水平。

参考文献：
[1]仵永亮，丁志强，刘辉.运载火箭数字化总装生产线构建方案研究[J].科技创新导报，2019，16（11）：12-13+16.
[2]李坤，贾洪德，袁雅俊.几种结构胶在运载火箭总装中的应用研究[J].化学与黏合，2019，41（02）：148-150.。