導語：復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:圍繞復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計問題，從裝配技術(shù)和企業(yè)經(jīng)營管理的角度提出復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計不僅是技術(shù)上的最優(yōu)化，還應綜合引入開工面限制、人力資源平衡、生產(chǎn)節(jié)拍需求以及投入產(chǎn)出比等因素，尋求技術(shù)與經(jīng)營管理的平衡。提出了一種復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計總體方案，設(shè)計了該方案的實現(xiàn)思路，并通過某型飛機總裝工藝流程設(shè)計項目驗證了方法的可行性和有效性。

關(guān)鍵詞:復雜產(chǎn)品;工藝流程;經(jīng)營管理;流程規(guī)劃

近年來，科學技術(shù)飛速發(fā)展，產(chǎn)品功能持續(xù)更新，用戶對產(chǎn)品的功能提出了更多需求，帶來了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日漸復雜，系統(tǒng)交聯(lián)程度持續(xù)加深的變化，同時也給復雜產(chǎn)品總裝增加了難度?？傃b工藝流程是復雜產(chǎn)品總裝生產(chǎn)執(zhí)行的依據(jù)，同時也是總裝廠房規(guī)劃、設(shè)計及建設(shè)的源頭［1］，工藝流程關(guān)系著產(chǎn)品交付進度、質(zhì)量、生產(chǎn)成本及人力資源配置等。工藝流程設(shè)計與優(yōu)化歷來受到廣大學者和專家的關(guān)注，形成了一些研究成果。帥朝林等以某型飛機的數(shù)字化裝配生產(chǎn)廠房的工藝布局為研究對象，探討了基于工藝流程及產(chǎn)能節(jié)拍的數(shù)字化工藝布局設(shè)計方法，并基于仿真技術(shù)進行了分析和實踐［1］;李博等把三維模型貫穿產(chǎn)品全生命周期，通過計算機對產(chǎn)品的可裝配性、裝配工藝的合理性、工藝裝備的適用性等進行分析、評價和優(yōu)化［2］;李濤等對工業(yè)4．0牽引下的飛機總裝工藝流程設(shè)計技術(shù)進行初步探討，分析和展望其關(guān)鍵技術(shù)［3］;敬石開等提出一種用裝配序列智能優(yōu)化算法庫解決裝配序列規(guī)劃問題的方法，建立了統(tǒng)一的裝配序列規(guī)劃優(yōu)化模型和智能算法評價指標體系，并給出了裝配序列規(guī)劃智能優(yōu)化算法庫的具體操作流程［4］;李建廣等針對數(shù)字化裝配工藝詳細設(shè)計，基于Tecnomatix工具對數(shù)據(jù)準備、裝配工藝詳細設(shè)計、裝配示教等方面開展了研究［5］。綜上，已有研究大多集中在復雜產(chǎn)品裝配工序的設(shè)計、優(yōu)化等方面，通過DELMIA［6］、Tecnomatix［5］等軟件平臺和技術(shù)方法等對產(chǎn)品零部件的裝配順序進行合理的規(guī)劃和設(shè)計。另有部分研究從工業(yè)工程的角度研究復雜產(chǎn)品裝配工藝布局設(shè)計和優(yōu)化方法。但未查閱到結(jié)合裝配技術(shù)和企業(yè)經(jīng)營管理思想進行復雜產(chǎn)品工藝流程設(shè)計的研究。本文將結(jié)合裝配技術(shù)與經(jīng)營管理思想，研究復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計方法。

1復雜產(chǎn)品總裝企業(yè)現(xiàn)狀

隨著復雜產(chǎn)品功能的升級，其結(jié)構(gòu)日益復雜，各系統(tǒng)交聯(lián)程度不斷加深，極大地增加了總裝工藝流程設(shè)計的難度。復雜產(chǎn)品總裝工藝流程的設(shè)計關(guān)系產(chǎn)品制造生產(chǎn)效率，制約了企業(yè)裝配廠房布局的規(guī)劃，基于模型的產(chǎn)品數(shù)字化定義(modelbaseddefinition，MBD)［7］已在復雜產(chǎn)品設(shè)計、制造過程中得到廣泛應用，基于DELMIA、Tecnomatix等軟件平臺的裝配工序規(guī)劃與設(shè)計已得到了一定的試驗應用。某些企業(yè)已實現(xiàn)復雜產(chǎn)品總裝裝配工序的流程規(guī)劃、設(shè)計與仿真，從空間、物理邏輯順序上實現(xiàn)了工序流程設(shè)計，如圖1，同時也可實現(xiàn)成零標件裝配路徑規(guī)劃、設(shè)計與仿真。與此同時，不同產(chǎn)品的市場需求情況不一致，尤其是具有特殊應用場景和特殊功能的產(chǎn)品需求量受限制，僅從技術(shù)上將工藝流程總周期設(shè)計到最短可能會耗費大量的人力、物力和財力，卻得不到相應的回報，工藝流程周期過長可能又無法滿足客戶需求。因此，需研究一種復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計方法，支撐企業(yè)技術(shù)部門進行復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計，同時滿足技術(shù)上的優(yōu)化和企業(yè)經(jīng)營管理需求。

2一種復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計方法

2．1總體方案設(shè)計。企業(yè)是一個以營利為目的的組織。企業(yè)在進行復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計時，目的不是技術(shù)上的最優(yōu)化，而是在考慮總裝物理邏輯順序、系統(tǒng)邏輯順序和測試邏輯順序等技術(shù)因素的同時，綜合引入開工面限制、人力資源平衡、生產(chǎn)節(jié)拍需求以及投入產(chǎn)出比等因素，從技術(shù)層面和經(jīng)營管理層面設(shè)計復雜產(chǎn)品總裝工藝流程，尋求技術(shù)與經(jīng)營管理的平衡，實現(xiàn)利潤最大化(如圖2)。復雜產(chǎn)品總裝物理邏輯順序、系統(tǒng)邏輯順序和測試邏輯順序主要是技術(shù)層面的設(shè)計。物邏輯順序即為空間順序，代表產(chǎn)品成零標件等的空間關(guān)系，這部分工序順序可直接通過工具軟件等設(shè)計與仿真得出。系統(tǒng)邏輯順序為復雜產(chǎn)品各功能、任務系統(tǒng)設(shè)計文件要求，必須按照一定的裝配順序進行，是技術(shù)上不可逾越的紅線。測試邏輯順序為復雜產(chǎn)品各功能、任務系統(tǒng)的設(shè)計要求，必須進行的測試工作，設(shè)計文件會對測試邏輯順序做一定的要求，但工藝流程設(shè)計空間較大。開工面限制、人力資源平衡、投入產(chǎn)出比和生產(chǎn)節(jié)拍需求等主要從管理層面影響復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計。開工面限制即同一時刻產(chǎn)品最多允許上機工作人員數(shù)量，限制了工藝流程中同一時刻的并行工作數(shù)量。人力資源平衡是指流程各環(huán)節(jié)所需操作人員數(shù)量的均衡性，復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計時需調(diào)整流程以確保人力資源的合理配置，避免人力資源浪費。投入產(chǎn)出比是經(jīng)營上的要求，開展工藝流程設(shè)計時，需通過技術(shù)手段或技術(shù)投資等調(diào)整工藝環(huán)節(jié)的時間周期，技術(shù)和資金投入需用于影響流程周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以確保投入得到合理的產(chǎn)出。生產(chǎn)節(jié)拍需求是企業(yè)根據(jù)市場需求情況，制定企業(yè)生產(chǎn)目標后確定的參數(shù)。帥朝林等對生產(chǎn)節(jié)拍的計算方式進行了詳述［1］。生產(chǎn)節(jié)拍是企業(yè)經(jīng)營目標實現(xiàn)的一項重要參數(shù)，復雜產(chǎn)品總裝工藝流程的設(shè)計需滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。2．2一種復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計思路。復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計的目的是實現(xiàn)總裝流程的順暢、確保企業(yè)投入最少、資源利用率最高，并最終達成企業(yè)戰(zhàn)略目標。復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計的輸入是新產(chǎn)品研發(fā)項目啟動，新產(chǎn)品設(shè)計圖紙及技術(shù)資料，公司產(chǎn)能規(guī)劃等;最終的輸出是滿足技術(shù)要求和經(jīng)營管理需求的總裝工藝流程，為后續(xù)廠房設(shè)計、物流設(shè)計、工裝工具設(shè)計、設(shè)備研發(fā)與采購及人力資源配置等提供支撐。如圖3所示。復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計思路:(1)根據(jù)新產(chǎn)品圖紙/數(shù)模，熟悉產(chǎn)品空間位置關(guān)系，建立產(chǎn)品開工面信息庫，尤其是航空類復雜產(chǎn)品空間局促，應充分辨識產(chǎn)品可開工面，形成復雜產(chǎn)品最大開工面模型。復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計時需保證并行工序均在最大開工面覆蓋范圍內(nèi)，保證工藝流程設(shè)計的可執(zhí)行性和可信度。(2)根據(jù)新產(chǎn)品圖紙/數(shù)模中體現(xiàn)的成零標件空間位置關(guān)系，進行成零標件等的工序順序設(shè)計，基本原則為先內(nèi)后外、前續(xù)工序的完成不會影響后續(xù)工序的執(zhí)行，同時需滿足產(chǎn)品最大開工面的限制，此外需調(diào)整流程使得流程各環(huán)節(jié)工作量平衡。(3)物理邏輯順序設(shè)計過程中，需結(jié)合系統(tǒng)邏輯順序的設(shè)計，復雜產(chǎn)品系統(tǒng)集成度高，系統(tǒng)裝配質(zhì)量控制嚴格，需將系統(tǒng)邏輯順序的要求融入物理邏輯順序中，確保系統(tǒng)技術(shù)要求在成零標件等的裝配過程中得以滿足。(4)復雜產(chǎn)品總裝主要有兩部分工作，一是產(chǎn)品物理裝配，另一個是系統(tǒng)功能測試。產(chǎn)品的每一項功能在裝配完成后、產(chǎn)品交付前均需進行測試。設(shè)計技術(shù)條件規(guī)定了每一項測試的具體內(nèi)容，測試的全流程需在設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，由測試技術(shù)人員進行重新設(shè)計。流程設(shè)計過程中需考慮測試是否可并行，關(guān)鍵路徑上的測試工序能否通過技術(shù)手段縮短周期，技術(shù)措施的投入與產(chǎn)生效果是否匹配等，同時也需保持流程各環(huán)節(jié)工作量平衡。(5)根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)節(jié)拍需求，核實復雜產(chǎn)品總裝工藝流程是否合適。調(diào)整流程過程中需重點關(guān)注關(guān)鍵路徑上的環(huán)節(jié)，注重企業(yè)投入與產(chǎn)出比，同時需遵守以上設(shè)計思路。本文提出的一種復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計思路特點在于:將復雜產(chǎn)品總裝技術(shù)要求與企業(yè)經(jīng)營管理目標相融合，在遵守傳統(tǒng)的復雜產(chǎn)品總裝物理邏輯順序、系統(tǒng)邏輯順序和測試邏輯順序的前提下，引入開工面限制、人力資源需求、投入產(chǎn)出比和生產(chǎn)節(jié)拍等影響因素，致力于達成企業(yè)經(jīng)營管理目標，開展復雜產(chǎn)品總裝工藝流程的設(shè)計。

3應用情況

某單位采用本文提出的復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計方法進行了某型飛機總裝工藝流程設(shè)計，通過技術(shù)手段和資產(chǎn)投資，在滿足企業(yè)戰(zhàn)略生產(chǎn)目標的前提下，實現(xiàn)了總裝工藝流程的資源平衡、資源合理利用，設(shè)計結(jié)果得到相關(guān)專業(yè)專家和領(lǐng)導的認可。同時該流程也為后續(xù)裝配廠房設(shè)計、物流設(shè)計、工裝工具設(shè)計、設(shè)備研發(fā)與采購及人力資源配置等提供了有效的依據(jù)，體現(xiàn)了企業(yè)高效、低成本的經(jīng)營管理理念。

4結(jié)語

復雜產(chǎn)品總裝工藝流程是主機企業(yè)關(guān)注的重點。本文提出的一種復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計方法在結(jié)合傳統(tǒng)物理(空間)邏輯順序、系統(tǒng)邏輯順序和測試邏輯順序的基礎(chǔ)上，從企業(yè)經(jīng)營管理角度出發(fā)，綜合考慮了開工面限制、人力資源需求、投入產(chǎn)出比和生產(chǎn)節(jié)拍等因素，具有技術(shù)與管理相融合的特點，保證了總裝裝配技術(shù)與企業(yè)經(jīng)營管理思想的平衡。本文提出的一種復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計方法總體方案和實現(xiàn)思路已通過一項復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計項目驗證，取得了較好的應用效果，為后續(xù)其他復雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計提供了一種思路。

參考文獻

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作者:趙 旭 劉海濤 林海峰 劉玉松 單位:航空工業(yè)成都飛機工業(yè)( 集團) 有限責任公司