飞机装配线演化总结
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飞机装配技术的发展
机库式(停车场式):在机库式飞机装配现场,被装配的飞机在固定位置上,逐步完成全部装配和试验。
缺点:这种装配方式中,工人要寻取零件、工具工装、文件,作业活动范围大、作业交叉,现场混乱,有相当多的浪费作业。飞机总装周期长,交付压力大,往往采用扩大总装配面积来应对,结果导致装配厂房庞大,在线飞机多,在制品周转慢。
因此飞机制造业产生了强烈的改进装配方式的需求
站点式:设置多站位,在每个站位上装入一部分,由通用设备移动飞机到下一个站点,直至完成。
优点:飞机在站位式装配中是一站一站地移动的,工人也有了比较合理的分组和分工。
缺点:装配工作地的混乱局面并没能有本质的改观,受供应链的影响也没有得到彻底的扭转。
移动装配线是第一次管理革命的产物,,福特汽车的移动装配线成为工业化的标志之一。这种装配方式效率高,但要求工人精细分工、动作标准化,物料精确到位,节拍清晰、均衡,并且专用设施投资大,缺少柔性等。传统上只用于批量较大、结构简单的产品。而飞机是典型的长周期、小批量生产的产品,装配技术复杂,实行单架次构型管理,这就使得飞机移动装配线在技术上、管理上、物流配送上、投资上,都有难点。因此,像生产汽车一样在移动线上装配飞机,必须解决两方面的问题:移动生产线设施和装配技术的适应性问题,以及管理环境和复杂供应链对移动装配线的适应性问题。
飞机移动式装配:其实质是丰田生产方式/ 精益生产理论在飞机制造业的应用,即生产线上的飞机从一个工作站缓慢移动到下一个,在整个装配过程中,飞机始终以平稳的速度移动,故形象地称之为移动生产线。飞机在生产线上移动是通过连接在前起落架的一条绳索前进的。该绳索带有可导向的光学传感器,能够使飞机沿着地板上的白线前行。图3
所示为B737 总装移动生产线。
优点:
(1)移动生产线是识别和取消生产系统中浪费的最强大工具。由于移动生产线能够使生产中的问题可见,并且产生紧迫感,因而能够从根本上解决生产质量和效率问题;(2)减少工作过程中使用的部件的库存;
(3)节省装配空间,保证交货进度(快速响应需求)。
(4)改善了装配工作地的环境,使作业标准化,更易保证质量和生产安全;
(5)对整个企业和整个飞机生产供应链起着规范和拉动作用;
(6)生产计划管理由装配拉动,实现整个供应链的拉式生产,并严格与总装配节拍同步。(7)实现飞机移动装配将彻底颠覆传统的企业运行的理念、状态及文化。
这种装配方式吸取了汽车行业流水生产线的理念,进行了生产线流程再造,并采用精益制造模式,将传统的批量装配生产方式变革为单件流拉动式生产方式。可以看出飞机移动式装配线既是长期精益实践的成果,又对整个航空制造供应链起着积极的推动作用。
应用现状
为了满足飞机的快速生产需求,降低装配成本,目前,波音、洛克希德·马丁、空客等飞机制造公司分别在波音系列民机、F -35 及A380 等飞机的总装生产线中,在总装中采用了移动生产方式,从而大大缩短了飞机总装时间,降低了飞机制造的成本,提高了装配质量。效益
第一条现代的飞机移动装配线是波音717 总装线,移动式飞机装配的直接效益是将原来需要20 架在制飞机减少到8~10 架,并缩短装配周期50%
与717同时期建设的武装直升机Apache 的精益脉动装配线,从1998 年到2008 年的10 年间,波音不断改进这条装配线,,终于获得了减少装配工时85% 的示范性的效果。2005 年Apache 的U 型精益脉动装配线被授予美国精益生产的最高成就奖——新乡奖。
1998 年进行首次737 机身结构移动式装配的原理认证,使用完全配套、向工作点配送和看板等方法,缩短生产周期80%,总装时间由原来的的22 天减少到11 天,工作流程产品存货降低50%,储备存货降低59%,该生产线以每分钟2 英寸(50.8m m)的稳定速度前行,最终将飞机装配时间减少到8 天。
波音在这些成就的鼓励下,将移动式装配用到了它的所有的商用飞机,波音737、波音747(部装)、波音757、波音767、波音777 上。美国精益航空创新计划(LAI)称737 移动线是“精益和高效率生产的模范”。
777被确认为世界最大的集成式移动装配线。
正在试生产的787 梦幻机,也建立了移动装配线。波音的P8A 反潜电子侦察机预期总产量也就在100~200 架之间,也采用了移动总装配线生产。
最引人瞩目的是2008 年8 月波音宣布,它开通了有13 个站位的卫星精益脉动装配线生产。
多年来,波音一直在世界民机市场上占据霸主地位,这无疑与它具有国际一流的生产制造与管理技术密切相关。自从20 世纪40 年代起就大力推行工业工程技术,努力实现生产过程的规范化和标准化,积极应用计算机信息与自动化技术,波音仅自行开发的应用软件就达800 多项。如此庞大复杂的飞机,从接到客户订单起,在12~16 个月内交付,其管理组织效率令人瞩目。
各公司
波音冲破了传统的多品种小批量飞机生产不能采用移动式生产线的禁锢,它的成功经验带动了世界各大飞机制造商。空客、庞巴迪、巴西航空都为新机建立移动或脉动装配线。
英宇航(BAE)承担着F35 生产的大约1/3 的工作量,BAE 通过价值流分析,缩短了装配过程,实行单件流布置的移动生产线。英宇航建立了按架次成对移动的空客机翼总装脉动线和支持车间,达到日产1 架的目标。
洛克希德·马丁公司的F -35采用连续移动装配线生产,F -35 装配线上有120 名工人,每架飞机在装配线上将以1.22m / h 的速度前移。采用移动生产线不仅可以提高生产率,节省装配空间,而且在整个项目寿命期内估计将节省3 亿美元。
从事发动机维修的德国汉莎航空也于2010年建成用于CFM 发动机维修的发动机分解和装配的脉动的生产线。
空中客车英国公司将机翼生产线改进成脉动式移动生产线,节省了单通道飞机10% 的
时间和成本。
其方法是: 机翼慢慢移动通过全过程的14 个工作站,每14h 移动一次,每次移动7m i n,代替工人在厂区内移动。在每个工作站有一个多功能小组进行燃油、电子、液压系统及可动面的安装和测试,包括所有工具和零件在内的“工具包”直接交付给装配线上的功能小组,确保功能小组专心装配工作。在每个工作站上还有交通灯(红、黄、绿)用于跟踪机翼进程。在整个生产线移动前,每个灯必须都是绿的。工作组长可以电话报告一些情况,在工厂的房