航空脉动生产线智能管控实践

　　近年来，航空产品订货量大幅提升，航空企业一直在探索满足批产扩能需求的生产线模式，从而提高生产效率和制造智能化水平。脉动生产线借鉴汽车装配流水线作业方式，应用精益思想对飞机装配工艺流程进行再设计、优化和平衡，实现装配按节拍生产与移动，解决了传统飞机装配周期长、效率低、质量管控差等问题，成为一种适合飞机批产的总装生产模式，并已在国内外先进航空企业的多个航空产品上获得了成功实践。

　　金航数码参与了国内多条航空脉动生产线建设，在国内外成熟脉动线基础上，结合国内供应链现状，对实践案例进行提炼形成金航脉动生产线智能制造解决方案，并在此基础上逐渐形成一套面向航空产品脉动生产线的智能管控系统。

　　解决方案总体架构

　　金航脉动生产线智能制造整体解决方案的架构符合赛博物理系统特征,包括资源层、集成层、控制层、生产管理层。其中控制层、生产管理层构成脉动生产线智能管控系统，即赛博系统。控制层负责通过传感器采集资源层数据、向生产管理层提供分析结果，并将决策指令传递到资源层实现精准执行；生产管理层构建基于装配计划、配套配送和作业管理等具备智能化特征的运行系统，向下联结控制层，向上集成企业管理层以及企业联盟层，实现对脉动生产线的人、机、料、法、环、测等要素的透明管控。

　　金航脉动生产线智能管控系统功能特点

　　金航脉动生产线智能管控系统可实现产线仿真规划、智能装配计划、智能配套配送、智能装配作业、孪生可视化、智能分析管控等功能。

　　产线仿真规划

　　智能管控系统覆盖脉动生产线规划与设计的前端环节，以精益思想为指导，运用数字化建模、工艺仿真和生产系统仿真等技术，可实现具有工艺数字化、关键装备自动化、布局精益化、生产计划管控智能化、物流智能化、质量检测数字化、系统集成化特征的产线仿真规划。

　　智能装配计划

　　智能装配计划可在综合考虑多种能力约束的基础上，科学合理地编制作业计划；同时能够对动态感知的“人机料法环”状态快速响应，实现自适应和动态化在线调度。系统支持“产品—站位—AO”的多层主从决策模式，可实现对产线变化的快速响应，形成动态感知、实时分析、自主决策、精准执行的计划闭环管理，从而构建以脉动计划为主体的全局拉动体系。

　　智能配套配送

　　以装配作业计划为基础，可动态感知配套物料、仓储设施、分拣设备、运输设备等的状态，制定合理的物流规划，按照配套清单自动分拣并自动配送物料到指定工位，实现准时化配送，保障装配现场的持续运行。

　　智能装配作业

　　智能装配作业包括作业派工、操作指导与数据采集。系统建立装配现场的派工知识库，实现脉动站位按计划自动派工。通过现场智能终端、AR眼镜应用等手段，精准直观地进行可视化指导，有效实现装配过程中的防错防漏。基于工业物联网实现各类数据的采集与监控，以及各异构设备的接入与数据采集、数据管理与数据分析。

　　智能质量管理

　　智能质量管理以MBD 模型为基础，实现检测数据自动化采集、检验结果智能化判标，同时可对海量检测数据进行分析，建立产品故障检测模型，从而达到消除产品质量隐患的目的。

　　安灯问题管理

　　当生产过程中出现异常时，采用安灯硬件或二维码的方式进行一键问题上报，支持问题的分类精准推送与自动升级处理，从而实现异常问题的快速响应。

　　孪生可视化

　　集成生产线多维度的信息监控网络，完成生产线状态信息实时同步；并提供三维可视化平台，协助企业快速搭建三维脉动生产线场景；企业管理者还可在虚拟空间中随时巡视产线，以第一人称视角沉浸式查看产线生产状态与各类指标。

　　智能分析管控

　　对脉动生产线的运行状态进行分析和预测，提前发现并规避风险，保障生产线平稳高效运行。

　　智能分析管控包括离线分析与在线分析两部分。

　　离线分析：对脉动生产线运作过程中产生的历史数据进行处理，挖掘生产进度、生产配套情况、设备和工人状态等因素对生产的影响，构建脉动线运行预测模型，为脉动生产线持续优化提供决策支持。

　　在线分析：通过多源信息状态抓取，实时监视脉动生产线健康状况，结合脉动线运行预测模型，实现问题预测并给出业务优化建议，并在问题归零过程中逐步形成解决方法知识库。

　　复杂装备具有供应商多、渠道复杂、质量管控难度大等特性，脉动线节拍极易被各种不确定性因素所掣肘，选择一套能够快速响应各种异常状况的柔性脉动管控系统成为企业的必然选择。金航脉动生产线智能管控系统已在航空工业多条飞机装配生产线成功上线运行，成为支撑型号批产扩能的有效举措。金航数码将继续与客户携手，共同推进脉动生产线的发展，打造国内智能制造新标杆。