2.3 激光拼焊生產(chǎn)線的生產(chǎn)規(guī)劃

　　生產(chǎn)規(guī)劃是對確定的生產(chǎn)任務，通過下達生產(chǎn)指令，安排設(shè)施和資源、加工時間及加工順序，獲得生產(chǎn)任務執(zhí)行時間或成本的最優(yōu)化。根據(jù)加工系統(tǒng)的復雜程度，生產(chǎn)調(diào)度可以分為單機規(guī)劃、Jop-shop規(guī)劃、Flow-shop規(guī)劃、Open-shop規(guī)劃、多機器并行加工(K.mach in einparalle1)規(guī)劃等基本類型。

　　激光拼焊生產(chǎn)線是基于性能的、動態(tài)的，其生產(chǎn)規(guī)劃問題是由Job-shop和Flow-shop型等基本規(guī)劃類型組合而成。根據(jù)交貨期、工藝路線、設(shè)施和資源等約束條件規(guī)劃，來確定生產(chǎn)組織與調(diào)度，得到時間或成本的最優(yōu)化。激光拼焊生產(chǎn)線由各相對獨立的加工島區(qū)通過耦合關(guān)系構(gòu)成整個生產(chǎn)線，整個生產(chǎn)線的平衡是生產(chǎn)規(guī)劃的核心問題。其規(guī)劃原則為：

　　1)整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)要保持一定的節(jié)拍；

　　2)在每個加工島區(qū)內(nèi)部，采用自由節(jié)拍的方式，發(fā)揮加工島區(qū)的自治功能；

　　3)每個加工島區(qū)可以獨立定義子工作流，并相對獨立地執(zhí)行子工作流；

　　4)在遇到緊急任務的情況下，加工島區(qū)可進行局部調(diào)整或并行執(zhí)行工作流程；但必須保證單個加工島區(qū)的生產(chǎn)節(jié)拍與整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)規(guī)劃相匹配。最終的實際生產(chǎn)線布局如圖4所示。

　　圖4 實際激光拼焊生產(chǎn)線的布局圖

　　2.4 激光拼焊質(zhì)量控制規(guī)劃

　　激光拼焊是大批量、高速焊接的，主要用于汽車行業(yè)的車身焊接，因此就要求拼焊產(chǎn)品具有嚴格的質(zhì)量保證。實際生產(chǎn)中采用基于SPC的規(guī)劃，SPC(統(tǒng)計過程控制，Statistics Process Contro1)是通過對過程的各個階段(前期的切割或者剪切，后期的激光焊接)進行監(jiān)控和診斷來提高與保證質(zhì)量。當生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，通過過程能力指數(shù)(Process Capability Index)判斷產(chǎn)品是否滿足所規(guī)定的質(zhì)量要求。過程能力指數(shù)是指過程能力滿足標準要求的程度，是衡量加工過程內(nèi)在質(zhì)量控制一致性的指標，通常用C表示。對于大批量生產(chǎn)的激光拼焊產(chǎn)品，當過程處于穩(wěn)態(tài)時，其整個生產(chǎn)過程能力指數(shù)CPK滿足1133[CPK]1.67，表明過程能力充分，并保證產(chǎn)品質(zhì)量。

        一般來說，同一批量的激光拼焊產(chǎn)品，在原材料、焊接工藝和操作方法確定的情況下，焊接過程本身較為穩(wěn)定。引起激光拼焊生產(chǎn)在過程中的產(chǎn)品質(zhì)量變異的主要因素包括：機械設(shè)備的正常磨耗及故障、工裝夾具的精度誤差、相關(guān)工序間質(zhì)量累積誤差。產(chǎn)品的質(zhì)量特征服從正態(tài)分布，設(shè)備故障的概率分布服從指數(shù)分布。#p#分頁標題#e#

　　激光拼焊生產(chǎn)線質(zhì)量控制規(guī)劃，是對上述影響因素提出設(shè)計方案和控制策略。激光拼焊生產(chǎn)線由多道工序、多臺設(shè)備組成的復雜生產(chǎn)系統(tǒng)，應以離散事件動態(tài)系統(tǒng)的建模理論建立質(zhì)量仿真系統(tǒng)，考慮生產(chǎn)系統(tǒng)的隨機因素和阻塞狀態(tài)時各工序、設(shè)備影響質(zhì)量的不同概率分布，并考慮其相互疊加的綜合影響，以總過程能力指數(shù)CPK滿足規(guī)劃要求為目標函數(shù)，引入由設(shè)計人員經(jīng)驗得到的最低工序成本加權(quán)，求得各工序的過程能力指數(shù)。

　　激光拼焊各專用設(shè)備及工裝的精確估算值T1的估算以各工序CPK為依據(jù)，T1=T1/K1，(1)式中：T1為該工序的質(zhì)量設(shè)計目標值(工序的精確控制值)；K1為與CPK有關(guān)的經(jīng)驗值，一般為2CPK。

　　總之，激光拼焊生產(chǎn)線規(guī)劃的研究目標就是要在保證激光拼焊產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，最大限度地發(fā)揮整條激光拼焊生產(chǎn)線最大效益的多目標規(guī)劃。激光拼焊生產(chǎn)線設(shè)計規(guī)劃的主要內(nèi)容和關(guān)鍵問題包括：激光拼焊工藝、激光拼焊生產(chǎn)規(guī)劃、激光拼焊生產(chǎn)線布局及激光拼焊的多元質(zhì)量控制規(guī)劃。

　　3 結(jié)語

　　激光拼焊生產(chǎn)線是自動化程度高、投資大、開發(fā)周期長的復雜制造系統(tǒng)。生產(chǎn)線的規(guī)劃與設(shè)計對保證擬建的生產(chǎn)線實現(xiàn)高質(zhì)量、低成本、高效率的綜合技術(shù)系統(tǒng)起到至關(guān)重要的影響。指出了激光拼焊生產(chǎn)線規(guī)劃中的主要問題和相關(guān)規(guī)劃，實際工作表明對激光拼焊生產(chǎn)線規(guī)劃的研究對實際生產(chǎn)線的設(shè)計與開發(fā)具有重要的參考價值。