DELMIA飞机脉动生产线平衡仿真(2)
2.3本章小结 11
3 飞机总装脉动生产线的结构设计 12
3.1 生产线系统布置设计 12
3.2 生产线系统布置原则 . 12
3.3 飞机脉动总装生产线设计原则和步骤 13
3.3.1 设计原则 13
3.3.2 设计步骤 13
3.4 脉动总装生产线工艺方案设定 13
3.5 脉动生产线总装工艺流程 14
3.6 生产线节拍确定 15
3.7 脉动生产车间设施规划设计 16
3.8 脉动总装生产线平面布置 18
3.9 总装生产线平衡 19
3.9 本章小结 21
4 飞机脉动生产线建模与仿真 22
4.1 生产线设施规划的 QUEST模型的建立 22
4.2 生产线逻辑编辑和模型建立 22
4.3 仿真结果分析 26
4.3.1 方案一仿真结果分析 26
4.3.2 方案二仿真结果分析 27
4.4 本章小结 29
结 论 . 30
致 谢 . 31
参考文献 32
1 绪论 本文是一篇本科毕业论文，因此研究的内容不是特别深入。在做毕业设计时，首先查找了脉动生产线相关的资料。包括脉动生产线的发展历史，主要特点，相比传统机库式的优势，目前存在的问题和优化改进的方向。同时自主学习了 DELMIA软件，包括 DELMIA相关的设计内容，相关模型的使用和设计流程，同时为了模拟的有效性，还使用 CAD软件绘制相关的飞机图纸。在设计模拟流程和相关产出后，又对模拟结果进行了数据分析，用来做生产平衡。因此本文主要从脉动生产线， DELMIA 软件模拟仿真，生产平衡设计与仿真，以及改进方式等方面进行相关探讨和总结。 1.1 脉动装配生产线 脉动装配生产线是（Pulse Assembly Lines）又称为移动生产线，与传统固定机位式的生产有很大区别。脉动生产线是从福特汽车的流水线的生产方式衍化而来，是属于连续移动装配生产方式的过渡阶段。在脉动装配生产线中， 并不严格要求飞机以固定节拍移动，在各个阶段中设置了缓冲阶段。 1.1.1 脉动装配生产线的发展历史 脉动装配生产线是在波音公司 2000 年建立第一条飞机脉动总装线后开始被各大企业所关注。波音公司在建立第一条脉动装配生产线后，迅速将其应用到公司的波音 737， 757等大型飞机的总装中。并借此取得了巨大的成功。从相关渠道得出的脉动装配生产线的效率提高达80%，大大降低了飞机装配时间。 波音公司的在脉动总装生产线上实践的成功，迅速带起了一批跟随者，比如洛克希德马丁公司， 阿古斯特文斯特兰公司以及庞巴迪公司。 三家公司分别建立了各自的脉动总装生产线。 在国内，几家大型飞机制造公司也迅速跟进，中航工业西飞建成了国内首条飞机总装脉动生产线，并于2010 年5月开始投入使用，与此同时，洪都公司也开展了 L15 飞机的总装脉动生产线的设计建造工作，并将于 2016年投入使用。 1.1.2 脉动装配生产线的特点 脉动装配生产线有别于传统的机库式生产方式， 其最大的特点是飞机是在移动中装配，而传统的装配是静止的。 同时脉动装配生产线又有别于汽车制造中的移动式生产。 在脉动装配生产线中， 并不严格要求飞机生产节拍， 当某个环节出现问题后可以整体暂停或者将问题移交到下一工作站中解决。当所有生产完成后，整条线就脉动一次。 1.1.3 脉动装配生产线的系统组成 不同的企业和产品对装配现场的系统组成和要求都有不同。 但是一般可以分为 4个主体：工作站，物料流转系统，可视化管理系统，后勤和技术保障。在脉动装配生产线上，工作站的数量，工作站的装配内容，工作站的间距，决定着这条脉动装配生产线的脉动速率。在脉动生产线中，物料流转系统就相当于人体内的血管，向各个工作站，和其他系统输送重要的物料信息和内容。相对于传统的机库式飞机装配生产线，脉动装配生产线更加先进的一个地方在于对人的可视化管理。在传统飞机装配生产中，人围绕着飞机转动，是工件不动，工具动，在很大程度上无法满足对人的管理，同时也容易造成物料配送盈余和不及时等，在脉动装配生产线中，工作台是固定的，因此可以很清楚地设置相关的看板，用于提示生产现场的信息。 同时，固定式的工作台也能更高程度上提高工人的工作效率，降低工作中的时间浪费。每一个系统都有一个后勤和技术保障系统。在后勤保障中，对飞机脉动调整，各工作台工作内容调整 1.1.4 脉动装配生产线的发展思考 在目前的脉动装配生产中，大多数生产线中，飞机并没有按照一定的速度移动，而是由一个工作台移动到另一个工作台后停顿，然后开始装配工作。当本工作站工作内容完成后开始向另一个工作站移动。 由于飞机装配零件数量众多，而且飞机各个零部件装配时间和方式也大不相同，所以造成工作站过于臃肿， 或者工作站任务堆积和节拍时间不一致等问题。 容易引起生产线不平衡。所以在未来发展方向应该是工作台和飞机同步移动，并且形成两条循环线，使各工作站能够自主协调工作时间， 保证了下个工序前完成所有任务， 并且采用移动式工作站也能够避免因某个工作站突发状况而导致全线停工的隐患。 1.2 生产线平衡设计 生产平衡一直是每个制造型企业所面临的一大问题。 平衡生产能够帮助企业实现准确的生产物资和时间管理，同时对生产平衡的改进也能够促进企业提高生产效率。 1.2.1 生产线设计 生产线设计理不合里，能否达到企业生产需求，能否提高企业生产效率，是衡量生产线优劣的重要指标。在企业生产线的设计中，经常会使用到工业工程中的相关知识。例如物流量，设施规划，生产流程等等 1.2.2 生产线平衡 在企业生产线设计完成后，需要对设计的生产线进行理论计算和模拟。同时要不断地对生产线进行平衡改进。一般情况下都是采用ECRS 方法对现有生产线进行调整，使其达到新的生产平衡，以此来达到生产线效率的提高。 1.3 计算机仿真 随着计算机技术不断发展，在对现有理论模型的调整时，我们通常会采用计算机仿真模拟的方式进行初步验证， 已达到节约成本和时间的目的。 计算机仿真对现实生产线改进有着指导性作用。同时，计算机仿真也对理论模型有着检验和促进作用。因此计算机仿真相当于理论和实际模型的桥梁 1.3.1 计算机仿真的发展 计算机仿真技术是利用计算机对相关理论或现实系统等进行建模， 并对其进行各种实验验证，从而改进系统或理论的技术方法。最早的仿真是利用物理模型，对实际进行等比缩小，在计算机技术发展的今天，人们将其变成计算机模型。计算机模型相对于物理模型来说，建模时间更短，成本更低，同时对模型修改的时间成本和财务成本很少。 1.4 论文主要内容和结构 1.4.1 论文的研究意义 在全球化和信息化发展的今天，计算机技术运用越来越广泛，传统的生产线模拟解决方案已经不能适应生产线的多样化和快速变化。利用计算机对生产系统进行建模仿真能够提高设计人员的工作效率，同时，对理论化的设计进行检验，便于对生产线实际情况进行初步的验证。因此， 对某飞机脉动装配生产线的仿真研究能够帮助我更进一步掌握这项技能，并且对飞机脉动生产线有更进一步了解。 1.4.2 论文的主要内容 飞机总装生产线是典型的离散型制造，非常适合用于模拟仿真，同样，仿真模拟也是生产线设计的重要技术之一。 达索公司的 DELMIA QUEST 软件是一款面向对象的可视化仿真模拟软件，通过对 QUEST的运用来达到生产线仿真的目的。 本文主要通过对飞机总装的外形结构方面进行建模仿真，以及装配车间的布局设计，来达到装配线布局的规划目的。同时通过修改参数和设置来进行二次模拟，得出模拟结果，进行生产平衡分析。全文共分为五章，以下是本文的结构安排： 第一章： 绪论， 说明飞机脉动生产线的概念。 以及系统仿真在现代生产制造中的应用。并且说明了本文的相关结构和内容简介。 第二章：生产系统建模与仿真，对即将使用的 DELMIA QUEST 软件进行功能和结构上的相关介绍和说明。 第三章：飞机总装脉动生产线的结构设计。通过对飞机总装生产线的工作内容研究和生产线相关设计理论，对飞机总装线进行工位分解和布置，规划生产线布局。 第四章： 飞机脉动生产线建模与仿真。通过对设计的生产线进行模型建立和仿真模拟，多次进行优化和改进，最终得到本次设计的最终方案。 第五章：总结与展望。通过对本次设计的内容，论文相关研究进行总结，并提出未来发展方向。