一种航空产品生产能力量化评估方法技术

本发明专利技术属于航空产品制造技术领域，涉及一种航空产品生产能力量化评估方法，方法按照“分解

【技术实现步骤摘要】
一种航空产品生产能力量化评估方法


[0001]本专利技术属于航空产品制造
，涉及面向航空产品制造领域的一种航空生产能力量化评估方法。

技术介绍

[0002]生产能力是保障航空产品供给保障的决定性因素，能力建设规模大小和布局对经济社会和民生福祉至关重要。近年来随着航空产品需求逐年增加，生产任务逐渐加重，订购需求已经超出了能力建设时产线的标准设计能力，对生产企业产能要求日益提高。同时，由于航空产品生产系统具有高度复杂性，其生产能力受到制造资源(如设备设施状态、人员技术水平)、生产组织管理水平、物料供应能力、生产环境等诸多因素的影响与制约。
[0003]随着脉动化、准时化等精益生产新模式逐渐在航空产品制造企业逐渐广泛推广，生产系统的组织模式发生了大幅变化，对系统产能的准确分析预测与优化控制也提出了更高的要求。现阶段对于航空产品生产系统能力的分析评估方法相对粗放，评估结果准确性依赖于生产管理人员和技术人员的经验水平，对影响航空产品生产能力的关键因素的描述上多以定性为主，针对航空产品生产系统底层工艺环节的工时计算模型往往被过度简化，难以有效反应航空产品生产能力的实际情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：提供一种航空产品生产能力量化评估方法，以解决航空产品生产能力评估量化程度不足、计算模型过于简化、评估结果准确度不高的问题。
[0005]为解决此技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0006]提供一种面向航空产品制造领域的生产能力量化评估方法，方法按照“分解
‑
计算
‑
聚合”的思路进行构建；
[0007]步骤一、“分解”，指将航空产品的生产过程进行拆解并进行核心评估对象识别的过程；通过梳理待评估对象的总生产工艺流程，明确各生产工序的输入输出关系，识别生产制造过程关键路径，将关键路径中的工序或产品视为下一步计算的核心；
[0008]步骤二、“计算”，是对关键路径中的工序生产能力进行计算的过程，综合考虑生产组织管理、产品质量、制造资源共用等因素，构建工序生产能力计算模型，利用模型实现各工序生产能力的准确计算；
[0009]步骤三、“聚合”，指对计算的工序生产能力和配套产品供应能力的进行逐层汇总与比较，识别出能力最小值，逐层得到各层级产品和航空产品生产能力的过程。
[0010]所述步骤一具体操作步骤如下：
[0011]1、针对不同的评估目标，明确本次评估涉及的产品层级，在确定产品层级后，根据实际情况明确最低层级产品的供应时间(小时)、年供应能力和单位用量，形成产品信息表格；对于航空产品而言，完整的产品分解结构(PBS)可能包含10级以上产品，在此需首先明确本次评估的颗粒度，即涉及的产品层级。
[0012]2、梳理评估对象的工艺生产过程，建立评估对象的总工艺流程，航空产品的生产过程主要包含原材料及成品采购、零组件加工、子系统与系统装配、部件装配和总体装配等环节。在确定评估涉及产品层级的前提下，若产品层级涉及n级，则工艺流程中需包含所有n级产品，即包含n
‑
1级工艺流程，航空产品的总工艺流程即为n
‑
1级工艺流程的嵌套与组合。根据实际生产情况，绘制总工艺流程图，明确各环节工序的输入输出关系、采购产品或底层产品的输入环节以及工序的时间；
[0013]3、应用关键路径法识别航空产品生产总工艺流程的关键路径。以航空产品总工艺流程为基础，将航空产品的总将关键路径上的产品供应时间和工序生产时间求和，得到航空产品生产时间。
[0014]所述步骤二工序生产能力Q
i
具体计算操作：
[0015]首先计算参与此工序的各设备的生产能力然后对参与此工序的所有设备的能力求最小值，即为工序的生产能力Q
i
：
[0016][0017]设备生产能力由设备的有效运行时间和产品的工时定额决定，所述设备的有效运行时间通过年时设计基数、设备单元数量、能力分配比例、设备负荷率计算得到；所述设备负荷率为产品加工时间T
jg
与产品占机时间T
zj
之比。
[0018]本专利技术方法同时考虑将设备能力转化成航空产品产品能力时的数量转换问题，将下级产品与航空产品的数量配套关系(即单位用量)加入计算，同时考虑产品合格率问题，对设备有效运行时间计算方法进行改进。
[0019]产品占机时间T
zj
：
[0020]T
zj
＝T
zz
+T
jg
+T
xz
[0021]其中，T
zz
为装载时间，T
xz
为卸载时间；
[0022]常规计算产品的工时定额往往指产品加工的时间，未考虑产品在开始加工前的装载时间和加工完成后的卸载时间，这两部分时间也是占用了设备的能力。而在本专利技术方法中，将装载时间T
zz
、加工时间T
jg
、卸载时间T
xz
之和定义为产品占机时间T
zj
，参与生产能力与生产时间计算，计算结果更接近实际生产情况。
[0023]设备生产能力计算公式如下：
[0024][0025]式中，H为年时设计基数，m为单元数量，n为批量，μ为合格率，R为能力分配比例，w为单位用量；
[0026]所述单位用量w是指下级产品与航空产品的数量比例关系；
[0027]所述年时设计基数H指在一定生产条件下，扣除设备计划检修、故障维修、交接班、工人缺勤、保养停机损失的时间后，每年每台设备的工作小时数，按照年工作日和班制进行取值；
[0028]所述年工作日分为250天、328天、365天，所述工作班制分为：一班制、两班制、三班制；
[0029]根据不同的年工作日和班制，所述设备年时设计基数具体取值对应如下：
[0030]工作日为250天时，对应一班制、两班制、三班制下，取值分别为：1920小时、3680小时、5010小时；
[0031]工作日为328天时，对应一班制、两班制、三班制下，取值分别为：2496小时、4784小时、6513小时；
[0032]工作日为365天时，对应一班制、两班制、三班制下，取值分别为：2803小时、5372小时、7314小时。
[0033]所述能力分配比例R公式如下：
[0034]假设某工序需同时承担A1、A2...An共n类产品的生产任务，单位产品占机用时(即占用设备的时间)分别为x1、x2、...、xn，n类产品数量需求分别为a1、a2、...、an，则该共线工序的A1、A2、...、An类产品中第i类产品的能力分配比例Ri为计算公式如下：
[0035][0036]其中，第i类产品数量需求ai，通过产品批复能力/近三年累计订货量计算得到。
[0037]所述步骤三具体操作如下：
[0038]工艺流程生产能力Q
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空产品生产能力量化评估方法，其特征在于：所述方法按照“分解
‑
计算
‑
聚合”的思路进行构建；步骤一、分解：将航空产品的生产过程进行拆解并进行识别；通过梳理待评估对象的总生产工艺流程，明确各生产工序的输入输出关系，求出生产制造过程关键路径，将关键路径中的工序或产品视为下一步计算的核心；步骤二、计算：计算关键路径中的工序生产能力；考虑生产组织管理、产品质量、制造资源共用，构建工序生产能力计算模型，利用模型实现各工序生产能力的准确计算；步骤三、聚合：对计算的工序生产能力和配套产品供应能力的进行逐层汇总与比较；对工序生产能力和配套产品供应能力的进行逐层汇总，识别出能力最小值，逐层得到各层级产品和航空产品生产能力。2.根据权利要求1所述的航空产品生产能力量化评估方法，其特征在于：步骤一具体操作：2.1、针对不同的评估目标，明确本次评估涉及的产品层级，在确定产品层级后，明确最低层级产品的供应时间、年供应能力和单位用量，形成产品信息表格；2.2、梳理评估对象的工艺生产过程，建立评估对象的总工艺流程；在确定评估涉及产品层级的前提下，若产品层级涉及n级，则工艺流程中需包含所有n级产品，即包含n
‑
1级工艺流程，航空产品的总工艺流程即为n
‑
1级工艺流程的嵌套与组合；绘制总工艺流程图，明确各环节工序的输入输出关系、采购产品或底层产品的输入环节以及工序的时间；2.3、应用关键路径法识别航空产品生产总工艺流程的关键路径，以航空产品总工艺流程为基础，将航空产品的总将关键路径上的产品供应时间和工序生产时间求和，得到航空产品生产时间。3.根据权利要求1所述的航空产品生产能力量化评估方法，其特征在于：所述步骤二中工序生产能力Q
i
具体计算操作：首先计算参与此工序的各设备的生产能力然后对参与此工序的所有设备的能力求最小值，即为工序的生产能力Q
i
：其中，设备生产能力由设备的有效运行时间和产品的工时定额决定，所述设备的有效运行时间通过年时设计基数、设备单元数量、能力分配比例、设备负荷率计算得到；所述设备负荷率为产品加工时间T
jg
与产品占机时间T
zj
之比；所述产品占机时间T
zj
计算公式如下：T
zj
＝T
zz
+T
jg
+T
xz...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩驰，王平利，张星一，刘谨尧，沈腾，崔赟，
申请(专利权)人：航空工业信息中心，
类型：发明
国别省市：