導(dǎo)語(yǔ)：復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:圍繞復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)問題，從裝配技術(shù)和企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的角度提出復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)不僅是技術(shù)上的最優(yōu)化，還應(yīng)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(yíng)管理的平衡。提出了一種復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)總體方案，設(shè)計(jì)了該方案的實(shí)現(xiàn)思路，并通過某型飛機(jī)總裝工藝流程設(shè)計(jì)項(xiàng)目驗(yàn)證了方法的可行性和有效性。

關(guān)鍵詞:復(fù)雜產(chǎn)品;工藝流程;經(jīng)營(yíng)管理;流程規(guī)劃

近年來，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，產(chǎn)品功能持續(xù)更新，用戶對(duì)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(fù)雜，系統(tǒng)交聯(lián)程度持續(xù)加深的變化，同時(shí)也給復(fù)雜產(chǎn)品總裝增加了難度。總裝工藝流程是復(fù)雜產(chǎn)品總裝生產(chǎn)執(zhí)行的依據(jù)，同時(shí)也是總裝廠房規(guī)劃、設(shè)計(jì)及建設(shè)的源頭［1］，工藝流程關(guān)系著產(chǎn)品交付進(jìn)度、質(zhì)量、生產(chǎn)成本及人力資源配置等。工藝流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化歷來受到廣大學(xué)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(jī)的數(shù)字化裝配生產(chǎn)廠房的工藝布局為研究對(duì)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(jì)方法，并基于仿真技術(shù)進(jìn)行了分析和實(shí)踐［1］;李博等把三維模型貫穿產(chǎn)品全生命周期，通過計(jì)算機(jī)對(duì)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(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和優(yōu)化［2］;李濤等對(duì)工業(yè)4．0牽引下的飛機(jī)總裝工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)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(kù)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(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并給出了裝配序列規(guī)劃智能優(yōu)化算法庫(kù)的具體操作流程［4］;李建廣等針對(duì)數(shù)字化裝配工藝詳細(xì)設(shè)計(jì)，基于Tecnomatix工具對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、裝配工藝詳細(xì)設(shè)計(jì)、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(fù)雜產(chǎn)品裝配工序的設(shè)計(jì)、優(yōu)化等方面，通過DELMIA［6］、Tecnomatix［5］等軟件平臺(tái)和技術(shù)方法等對(duì)產(chǎn)品零部件的裝配順序進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。另有部分研究從工業(yè)工程的角度研究復(fù)雜產(chǎn)品裝配工藝布局設(shè)計(jì)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(yíng)管理思想進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品工藝流程設(shè)計(jì)的研究。本文將結(jié)合裝配技術(shù)與經(jīng)營(yíng)管理思想，研究復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)方法。

1復(fù)雜產(chǎn)品總裝企業(yè)現(xiàn)狀

隨著復(fù)雜產(chǎn)品功能的升級(jí)，其結(jié)構(gòu)日益復(fù)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(jì)的難度。復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程的設(shè)計(jì)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(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程中得到廣泛應(yīng)用，基于DELMIA、Tecnomatix等軟件平臺(tái)的裝配工序規(guī)劃與設(shè)計(jì)已得到了一定的試驗(yàn)應(yīng)用。某些企業(yè)已實(shí)現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品總裝裝配工序的流程規(guī)劃、設(shè)計(jì)與仿真，從空間、物理邏輯順序上實(shí)現(xiàn)了工序流程設(shè)計(jì)，如圖1，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)成零標(biāo)件裝配路徑規(guī)劃、設(shè)計(jì)與仿真。與此同時(shí)，不同產(chǎn)品的市場(chǎng)需求情況不一致，尤其是具有特殊應(yīng)用場(chǎng)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(jì)到最短可能會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，卻得不到相應(yīng)的回報(bào)，工藝流程周期過長(zhǎng)可能又無法滿足客戶需求。因此，需研究一種復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)方法，支撐企業(yè)技術(shù)部門進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)，同時(shí)滿足技術(shù)上的優(yōu)化和企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理需求。

2一種復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)方法

2．1總體方案設(shè)計(jì)。企業(yè)是一個(gè)以營(yíng)利為目的的組織。企業(yè)在進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)，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(cè)試邏輯順序等技術(shù)因素的同時(shí)，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(yíng)管理層面設(shè)計(jì)復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程，尋求技術(shù)與經(jīng)營(yíng)管理的平衡，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化(如圖2)。復(fù)雜產(chǎn)品總裝物理邏輯順序、系統(tǒng)邏輯順序和測(cè)試邏輯順序主要是技術(shù)層面的設(shè)計(jì)。物邏輯順序即為空間順序，代表產(chǎn)品成零標(biāo)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(jì)與仿真得出。系統(tǒng)邏輯順序?yàn)閺?fù)雜產(chǎn)品各功能、任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件要求，必須按照一定的裝配順序進(jìn)行，是技術(shù)上不可逾越的紅線。測(cè)試邏輯順序?yàn)閺?fù)雜產(chǎn)品各功能、任務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，必須進(jìn)行的測(cè)試工作，設(shè)計(jì)文件會(huì)對(duì)測(cè)試邏輯順序做一定的要求，但工藝流程設(shè)計(jì)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(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)。開工面限制即同一時(shí)刻產(chǎn)品最多允許上機(jī)工作人員數(shù)量，限制了工藝流程中同一時(shí)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(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)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(fèi)。投入產(chǎn)出比是經(jīng)營(yíng)上的要求，開展工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)，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(shí)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(chǎng)需求情況，制定企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)后確定的參數(shù)。帥朝林等對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍的計(jì)算方式進(jìn)行了詳述［1］。生產(chǎn)節(jié)拍是企業(yè)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)重要參數(shù)，復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程的設(shè)計(jì)需滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。2．2一種復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)思路。復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)的目的是實(shí)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(dá)成企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)。復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)的輸入是新產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目啟動(dòng)，新產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(yíng)管理需求的總裝工藝流程，為后續(xù)廠房設(shè)計(jì)、物流設(shè)計(jì)、工裝工具設(shè)計(jì)、設(shè)備研發(fā)與采購(gòu)及人力資源配置等提供支撐。如圖3所示。復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)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(kù)，尤其是航空類復(fù)雜產(chǎn)品空間局促，應(yīng)充分辨識(shí)產(chǎn)品可開工面，形成復(fù)雜產(chǎn)品最大開工面模型。復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)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(biāo)件空間位置關(guān)系，進(jìn)行成零標(biāo)件等的工序順序設(shè)計(jì)，基本原則為先內(nèi)后外、前續(xù)工序的完成不會(huì)影響后續(xù)工序的執(zhí)行，同時(shí)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(jì)過程中，需結(jié)合系統(tǒng)邏輯順序的設(shè)計(jì)，復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)集成度高，系統(tǒng)裝配質(zhì)量控制嚴(yán)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(biāo)件等的裝配過程中得以滿足。(4)復(fù)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(gè)是系統(tǒng)功能測(cè)試。產(chǎn)品的每一項(xiàng)功能在裝配完成后、產(chǎn)品交付前均需進(jìn)行測(cè)試。設(shè)計(jì)技術(shù)條件規(guī)定了每一項(xiàng)測(cè)試的具體內(nèi)容，測(cè)試的全流程需在設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，由測(cè)試技術(shù)人員進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。流程設(shè)計(jì)過程中需考慮測(cè)試是否可并行，關(guān)鍵路徑上的測(cè)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(shí)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(shí)復(fù)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(diǎn)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(shí)需遵守以上設(shè)計(jì)思路。本文提出的一種復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)思路特點(diǎn)在于:將復(fù)雜產(chǎn)品總裝技術(shù)要求與企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理目標(biāo)相融合，在遵守傳統(tǒng)的復(fù)雜產(chǎn)品總裝物理邏輯順序、系統(tǒng)邏輯順序和測(cè)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(dá)成企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理目標(biāo)，開展復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程的設(shè)計(jì)。

3應(yīng)用情況

某單位采用本文提出的復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了某型飛機(jī)總裝工藝流程設(shè)計(jì)，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(biāo)的前提下，實(shí)現(xiàn)了總裝工藝流程的資源平衡、資源合理利用，設(shè)計(jì)結(jié)果得到相關(guān)專業(yè)專家和領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可。同時(shí)該流程也為后續(xù)裝配廠房設(shè)計(jì)、物流設(shè)計(jì)、工裝工具設(shè)計(jì)、設(shè)備研發(fā)與采購(gòu)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(yíng)管理理念。

4結(jié)語(yǔ)

復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程是主機(jī)企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。本文提出的一種復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)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(cè)試邏輯順序的基礎(chǔ)上，從企業(yè)經(jīng)營(yíng)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(diǎn)，保證了總裝裝配技術(shù)與企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理思想的平衡。本文提出的一種復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)方法總體方案和實(shí)現(xiàn)思路已通過一項(xiàng)復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)項(xiàng)目驗(yàn)證，取得了較好的應(yīng)用效果，為后續(xù)其他復(fù)雜產(chǎn)品總裝工藝流程設(shè)計(jì)提供了一種思路。

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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(jī)工業(yè)( 集團(tuán)) 有限責(zé)任公司