• （如波音717、777总装线）
• 2、并行式飞机总装线布局
• （如波音737总装线）
• 3、斜排式飞机总装线布局
• （如波音787总装线）
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7.3 新型飞机自动化装配技术
波音717总装线
串行式
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7.3 新型飞机自动化装配技术
波音777总装线
串行式
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7.3 新型飞机自动化装配技术
7.1 飞机新型自动化装配技术
飞机装配过程是各大飞机制造公司在实现缩短生 产周期、降低成本的目标中作为重点关注的问题。现 代飞机装配中，低成本飞机制造的最大障碍是劳动密 集且耗时耗力的装配工作，目前解决的办法主要有:
采用现代工程设计方法(柔性化工装、模块化装配、 高度集成的数字化航电系统等) 采用数字化模拟装配技术
采用大型整体零件(采用摩擦焊、高速加工、复合 材料构件等)
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7.1 飞机新型自动化装配技术
采用在线数字化测量、定位及监控 建造移动装配生产线 波音公司最先尝试并探讨了改变传统装配方法的 途径，首先利用共用孔定位减少工装，之后广泛采用 了自动化装配站，实现柔性化装配，最终形成移动生 产线，使飞机装配技术发生了革命性的变化。这些技 术先后在波音717、757、F/A-22、F-35及 A380生产过程中得到应用，对这些项目的成本和进 度目标的改善起到了积极的作用。
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7.3 新型飞机自动化装配技术
飞机总装配工作过程
总装配过程示意图
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7.3 新型飞机自动化装配技术
飞机总装配生产线布局
串行式
并行式
斜排式
成批生产中，飞机总装配采用流水生产的组织形式 流水线上歼击机的布置方案 7/49
7.3 新型飞机自动化装配技术
国外大飞机总装线布局
• 1、串行式飞机总装线布局
POGO柱驱动机翼对接
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POGO柱驱动翼身对接
波音公司1999年建成移动生产线，该生产线以每分钟2英寸的稳定速度将飞机从一个装 配组移动到下一个装配组，波音737的总装时间由原来的22天减少到现在的11天，生产周期 缩短50％，产品存货降低50％，储备存货降低59％。
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F-22 装配生产线经过改造 , 从 2003 年制造 11 架上升到 2004 年 19 架， 2007 年增加到最大数量 32 架。 2004 年的生 产量相当于每 9.6 天就可以生产一架， 一架飞机出厂，所有站位上的飞机就会 向前移动一个站位。在理想情况下，整 个生产线上的每个站位10天就会移动一 次。
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• 2006年11月，经过3年的研究，位于西雅图北部的波音公司宽体客机 总部埃弗雷特工厂的大型双发B777客机的复杂移动装配生产线已经 开始运转。该移动装配生产线的建设分阶段进行。第一阶段，生产线 以每分钟1．6英寸(41mm)前进，而且只有经过机体连接完成和起落 架安装后才进入移动装配生产线。因此，移动装配生产线主要是进行 系统安装，不进行主要结构件的对接。第二阶段，到2008年完成移 动装配生产线，包括系统安装、最后的机体连接和总装。波音公司 777项目经理认为，移动生产线是识别和取消生产系统中浪费的最强 大的工具，由于能够使问题容易发现并督促快速解决发生问题的根本 原因，所以效率得到极大提高，重要的是生产线是移动的。波音777 机长242英尺(73．76m)，翼展213英尺(64．9m)。 • 该机在生产线上移动是通过连接在前起落架的一条绳索前进的。该绳 索带有可导向的光学传感器，能够使飞机沿着地板上的白线前行。
移动机架及轮车等)进行了研究。1999年8月，
波音公司开始研究洗车概念:把飞机放在移
动的轮车生产线上，同时地板上的一个传送
链移动轮车，带动飞机在装配以飞机移动系
统。
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7.3新型飞机自动化装配技术--波音飞机装配移动生产线的应用
每架飞机的前、中、后工作台均带有工装。波 音公司还对工作台设备进行了改进，使它能够随着 飞机沿生产线滚动。一台专门的计算机对飞机是否 在装配线上进行远程控制，装配过程中利用载荷显 示仪监控飞机重量，由转速器监控飞机移动的速度， 所有这些信息通过射频信号实时传送到波音企业内 部网上。这样，飞机从一个装配站移动到另一个装 配站只需1h。链式运输能同时移动7架飞机，并能 够使飞机之间保持等距和同样的高度。另外，由于 传送链在地板上，因此能够利用地下总线供应恒流 电源并提供防火监控管理。 23/49
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7.4 新型飞机自动化装配技术-- F/A-22飞机先进装配技术
正如F/A-22整机一样，中机身开发是在集 成产品小组环境中进行的。小组成员包括各个
技术领域成员，这种工作方法减少了设计更改
和零件报废。F/A-22中机身装配时间随着架数 增多还在不断减少，如第10架飞机的装配时间 与第9架相比提高4%，与第6架相比提高26%。
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7.4新型飞机自动化装配技术-- F/A-22飞机先进装配技术
中机身装配的主要特点是采用模块化装配方 法。中机身与其他部件对接前，中机身的３个
模块同时装配大大提高了效率。为了安装中机
身上容差配合要求高的零件，F/A-22上使用了
一种独特的装配方法，每个模块垂直放置，这
样，钻孔和安装紧固件都更加方便。
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7.4 新型飞机自动化装配技术-- F/A-22飞机先进装配技术
F/A-22装配过程中使用了两个计算机系统。一个 是动态装配进度系统（DASS），系统能够模拟工作日 运行并且确定工作顺序，确定哪天做什么工作;另一个 是制造装配跟踪系统（MATS），该系统允许个别工人
申请某天的工作任务，系统提供指令来实施它。
7.3 新型飞机自动化装配技术--波音飞机装配移动生产线的应用
目前，波音公司已经在连续移动生产线上 建造了波音717、新一代波音737和波音757等 单通道飞机。这种创新的制造技术使得民用飞 机的制造方法发生了革命性的变化，提高了生 产效率和产品质量，缩短了飞机交付的时间。
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7.4新型飞机自动化装配技术
在运行过程中的精密定位。在装配过程中，
精密定位是关键。飞机在装配过程中重量
不断增加而且重心也在变化，717飞机仅
靠其起落架轮前行不能确保飞机在导引线 的牵引下直线前进。
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7.3 新型飞机自动化装配技术--波音飞机装配移动生产线的应用
为了解决这些问题，波音公司对许多麦
道和波音公司以前的装配理念(如移动工装、
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• 洛克希德· 马丁公司的F-35采用连续移动装 配线生产，F-35装配线上有120名工人，每 架飞机在装配线上将以1.22m／h的速度前 移。 • 采用移动生产线不仅可以提高生产率，节 省装配空间，而且在整个项目寿命期内估 计将节省3亿美元。
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7.3 新型飞机自动化装配技术--波音飞机装配移动生产线的应用
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国内外现状分析
美国、欧洲、俄罗斯等发达国家的飞机装配技术经历了从人工装配、半自动化装配到 自动化装配的发展历程。近年来，随着激光测量技术、计算机控制技术、机器人技术、计 算机网络和应用集成技术的飞速发展，将飞机装配技术推向了一个新的高度。 美国国防部将在20年里支出2760亿美元，计划像生产汽车那样通过轨道运输系统作为 传送带，将巨大的装配厂房改建成装配流水线,按照汽车工业界的方式生产F35飞机。
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7.4 新型飞机自动化装配技术-- F/A-22飞机先进装配技术
另外，利用小型升降平台，工人能方便地 进入复杂结构内部安装紧固件。３个模块安装 完毕后翻转为水平位置进行对接，形成完整结 构。这种方法能够最大限度地进入结构内部并
使所需工装数量最小化，不仅减少人力，同时
还可以节省时间和成本。
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• 如B737在1999年建成移动生产线后，总装时间由原来的的22天减少 到11天，工作流程产品存货降低50％，储备存货降低59％，该生产 线以每分钟2英寸(50．8mm)的稳定速度前行，最终将飞机装配时间 减少到8天。 • 目前，B717、B737、B747、B757、B767和B777飞机已全部采用 了这一先进的制造技术，并在提高产品质量、降低成本的同时，缩短 向客户交付飞机的时间。波音公司的总装移动生产线具有如下的特点： • (1)一条连续移动的总装生产线将飞机从一个总装小组缓慢地移至另 一个总装小组； • (2)在整个装配过程中，飞机始终以平稳的速度移动，便于工人们准 确地把握制造流程， • (3)生产线的速度是根据客户的需求来确定的； • (4)部件、工具和设备放在生产线的旁边，方便员工能够在需要的地 点和时间得到所需要的一切； • (5)在移动生产线的附近有支援小组为飞机连续移动提供支持， • (6)飞机由带导向的牵引车拉动向前移动。
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7.5新型飞机自动化装配技术--F-35飞机装配新方法
此外，其装配特点还包括: (1)采用柔性装配方法。 从联合攻击战斗机(JSF)的开发设计阶段
要求来看，通用性制造技术越来越受到人们的
关注，推动了柔性制造技术的迅速发展。美国
国防部明确提出JSF的３个型别不仅要在同一
生产线上生产，而且各种型别的零件、系统和
根据这种想法，波音工装部门很快发
现没有足够动力的自动导向车能够拖动飞
机及其保障设备，而且即使有这种动力车，
还需要定制，不仅要确定其安全性、可靠
性并需要大量的配件，这样，生产准备时 间将更长，费用更高。
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7.3新型飞机自动化装配技术--波音飞机装配移动生产线的应用
这种方案的另一缺点是很难保证飞机
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7.5 新型飞机自动化装配技术
F-35飞机装配新方法
F-35飞机装配与F/A-22飞机相比有了许多创 新，在使用了先进的精益制造和最成熟的装配技术、 应用实体模型、虚拟原型工装、自校准组合夹具和结 构、激光导向光学工具的基础上，对F/A-22所使用 的传送系统及工作台进行了进一步创新。从F-35装 配的整个过程来看，其装配生产线自动化程度高、工 装少并且设定了新的装配精度标准。F-35战斗机采 用一批迄今为止最先进的机床用于F-35的装配线。 这些机床的效率、准确度有助于F-35实现经济可承 受性、质量和进度目标。