脈動裝配生產(chǎn)線(Pulse Assembly Lines)是一種先進(jìn)的裝配生產(chǎn)線，目前主要用于航空領(lǐng)域，其概念衍生自汽車行業(yè)的移動式汽車生產(chǎn)線，是連續(xù)移動裝配生產(chǎn)線的過渡階段。與汽車行業(yè)的流水線不同的是，脈動裝配生產(chǎn)線可以設(shè)定緩沖時(shí)間，對生產(chǎn)節(jié)拍要求不高，當(dāng)生產(chǎn)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)線可以不移動，或留給下個(gè)站位去解決，當(dāng)飛機(jī)的裝配工作全部完成時(shí)，生產(chǎn)線就脈動一次。

　　

 

 

　　始于波音

　　脈動裝配生產(chǎn)線的概念最早出現(xiàn)航空領(lǐng)域。美國波音公司應(yīng)用精益制造原則創(chuàng)造的飛機(jī)裝配方式。最初于2000年在阿帕奇直升機(jī)的制造中應(yīng)用了脈動式(pulse moving line)總裝線，2006年建成波音717的連續(xù)移動式(continuously moving line)總裝配線。后來又在波音737的總裝中應(yīng)用，并且有了大量的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和報(bào)道。飛機(jī)移動式總裝配的優(yōu)勢開始顯露出來以后，波音公司擴(kuò)大了對它的應(yīng)用，如在波音757、777和P-8P海軍反潛巡邏機(jī)、F-18和C-17重型運(yùn)輸?shù)葯C(jī)種的裝配中都有應(yīng)用。

　　

 

 

　　波音777的脈動生產(chǎn)線，每一個(gè)裝配工位均為可移動式

　　飛機(jī)裝配全面普及

　　波音公司在飛機(jī)裝配線中成功地使用了脈動式的總裝線，這一創(chuàng)造性的應(yīng)用成功帶動了其他的飛機(jī)制造商。繼波音之后，美國的洛克希德·馬丁公司在2003~2004年建成了其F-35的脈動式總裝線，后來又建立了F-35各個(gè)大部件的集成裝配線，2017年，洛克希德馬丁共生產(chǎn)了66架F-35戰(zhàn)機(jī)，2018年預(yù)計(jì)將達(dá)到90架，洛馬的最終目標(biāo)是在2023年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)160架F-35。

　　

 

 

　　

 

 

　　火力全開的F-35脈動生產(chǎn)線

　　意大利的阿古斯特維斯特蘭公司(AgustaWestland)在英國的約維爾工廠于 2011 年為它的 W159 型武裝直升機(jī)建立了脈動式裝配線;加拿大龐巴迪公司為它的 C100 系列新機(jī)建立脈動式裝配線，于 2016 年投入使用。

　　

 

 

　　W159與龐巴迪C100系列的脈動裝配線

　　而我國在飛機(jī)裝配線中也有很多脈動裝配線的案例。中航工業(yè)西飛建成了國內(nèi)首條飛機(jī)總裝脈動式生產(chǎn)線，從立項(xiàng)到最終建成，經(jīng)歷了 5 年時(shí)間，于2010年5月基本建成并正式投入使用，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)飛機(jī)制造水平的顯著提升，2017年4月，陜飛成功打通運(yùn)-9飛機(jī)的脈動生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)一年可以生產(chǎn)72架飛機(jī)。而殲20目前已經(jīng)擁有3條脈動生產(chǎn)線，第四條脈動生產(chǎn)線正在建設(shè)中，具備每月生產(chǎn)3架殲20的能力。最近，西飛的一段宣傳視頻也曝光了我國運(yùn)20的脈動生產(chǎn)線，畫面中4架運(yùn)20并排出現(xiàn)，而曝光內(nèi)容還只是生產(chǎn)線的一部分，實(shí)際生產(chǎn)力可能更強(qiáng)。

　　

 

 

　　西飛官方公布的運(yùn)20生產(chǎn)線

　　從飛機(jī)總裝配向部件組裝延伸

　　飛機(jī)總裝領(lǐng)域脈動生產(chǎn)線的應(yīng)用拓寬了航空工業(yè)生產(chǎn)線的思路，如今在飛機(jī)的部件如機(jī)翼以及航空發(fā)動機(jī)的裝配中也開始出現(xiàn)了脈動生產(chǎn)線的使用。

　　最近兩年關(guān)于飛機(jī)部件裝配采用脈動生產(chǎn)線的報(bào)道逐漸增多，并且有部件脈動裝配線優(yōu)先于總裝配線建設(shè)的趨勢。如在生產(chǎn) C-17 運(yùn)輸機(jī)的發(fā)動機(jī)懸架時(shí)，采用脈動裝配線減少裝配周期 20%，降低成本 10%。波音 787 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的水平尾翼和垂直尾翼的脈動生產(chǎn)線、空客 A350 的復(fù)合材料機(jī)身蒙皮壁板的脈動生產(chǎn)線也陸續(xù)投入使用，此外英國宇航也建立了空客機(jī)翼的移動式裝配線。

　　

 

 

　　英國宇航400M軍用運(yùn)輸機(jī)的機(jī)翼制造

　　

 

 

　　Aft Body裝配線工廠進(jìn)行波音Dreamliner機(jī)身裝配

　　因?yàn)椴考捎妹}動裝配時(shí)受企業(yè)外部供應(yīng)鏈影響較小、易于成功、見效快，也成為近來部件脈動裝配生產(chǎn)線發(fā)展較快的原因。

　　從飛機(jī)向其他產(chǎn)品發(fā)展

　　脈動生產(chǎn)線在工業(yè)領(lǐng)域的使用也開始不再限于飛機(jī)裝配，開始向其他的產(chǎn)品發(fā)展起來。

　　波音公司最早嘗試將脈動裝配線引入其軍工產(chǎn)品制造領(lǐng)域。2008 年波音為美國軍方新一代 GPS制造衛(wèi)星建成了脈動裝配線，盡管總共只承擔(dān)了 12 顆衛(wèi)星的制造任務(wù)，而僅僅在第 4 顆星的制造才能用上脈動裝配線，但是波音還是在極小批量、極復(fù)雜的產(chǎn)品生產(chǎn)中，成功地運(yùn)用了脈動裝配線。

　　法國賽峰航空發(fā)動機(jī)(SAFRAN Aircraft Engine，原斯奈克瑪)公司改變了傳統(tǒng)的繼承 GE 在立式固定機(jī)架上“穿糖葫蘆”式的總裝過程，在 2011 年實(shí)現(xiàn)了 CFM56 發(fā)動機(jī)的脈動裝配，減少裝配周期 35%。2015年3月，賽峰與eXcent簽訂了為LEAP發(fā)動機(jī)的三個(gè)版本設(shè)計(jì)和生產(chǎn)雙鏈組件的合同，即LEAP-1A(用于空客A320neo)，LEAP-1B(波音737 MAX)和LEAP- 1C(中國飛機(jī)C919)。eXcent在2014年為LEAP發(fā)動機(jī)生產(chǎn)了預(yù)串聯(lián)組裝夾具，并且根據(jù)SNECMA的反饋結(jié)果，設(shè)計(jì)了脈動裝配線。

　　

 

 

　　CMF56-5B脈動生產(chǎn)線

　　

 

 

　　

 

 

　　LEAP發(fā)動機(jī)的脈動生產(chǎn)線

　　巴布科克國際(Babcock International)是英國僅次于 BAE 和 RR 的第三大軍工企業(yè)，它在生產(chǎn)豺式巡邏車中采用了由 12 個(gè)站位組成的脈動生產(chǎn)線并配有脈動生產(chǎn)管理系統(tǒng)，達(dá)到日產(chǎn) 1 輛的水平。脈動裝配線在軍工制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，徹底打破了航空和復(fù)雜軍工生產(chǎn)不能采用流水線生產(chǎn)的制約，為發(fā)展航空工業(yè)的生產(chǎn)力提供了無限的可能。

　　

 

 

　　巴布科克國際的戰(zhàn)車脈動裝配線

　　自動化、集成化程度不斷提高

　　現(xiàn)行的脈動裝配線的裝配過程仍然以手工為主。從汽車生產(chǎn)自動化移植到飛機(jī)制造的“集成裝配線(IntegratedAssembly Line，IAL)”是目前最先進(jìn)的飛機(jī)制造技術(shù)。集成裝配線 IAL實(shí)際上就是一種自動化、智能化的脈動裝配線。它最大化地使用機(jī)器人和自動化設(shè)備，為飛機(jī)生產(chǎn)提供更加強(qiáng)大的制造和裝配能力，實(shí)現(xiàn)用手工方法很難達(dá)到的嚴(yán)格質(zhì)量要求，并提供了一個(gè)更有效率的裝配環(huán)境。

　　IAL 的核心是一組精確制導(dǎo)的自動引導(dǎo)車 AGV，它將裝配的構(gòu)件、工具和其他一切必要的準(zhǔn)備從一個(gè)工作站移動到下一個(gè)。2012年 4~10月，F(xiàn)-35的大部件分包商諾斯羅普·格魯門和 BAE 分別宣布了它們的“集成裝配線”開始運(yùn)行，并開始交付在 IAL 生產(chǎn)的中機(jī)身和后機(jī)身部件。如今IAL 成為美國達(dá)到每天生產(chǎn)一架 F-35 的不可缺少的措施。

　　解放高端裝備生產(chǎn)力

　　可以看到，建立脈動裝配線是飛機(jī)制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，是適應(yīng)現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)發(fā)展的必要需求，同時(shí)也是提高整個(gè)國家的飛機(jī)制造水平和加速飛機(jī)研制過程的主要舉措。此外脈動裝配線還提高了航空航天以及軍工領(lǐng)域的生產(chǎn)力，對流水線作業(yè)在高端裝備領(lǐng)域的應(yīng)用起到了極大的推動作用。