基于动态成本卷积的复杂产品批产路径优化问题建模与求解研究

具有复杂工艺路线的装备产品,其生产系统设计的待决策变量之间通常相互耦合、相互影响,对产品最终的批产成本产生着影响,构成了较为复杂的组合优化问题。对此,提出一种基于动态成本卷积的复杂产品批产路径优化模型。该模型考虑了复杂产品工艺路线的各节点均可能存在多种生产设计选项,在各选项对应着不同生产投入和批量效率的情况下,以最终交付产品的批产成本最小化为目标输出生产系统设计和成本卷积路径。同时,建立了混合整数规划模型,并通过对模型中非线性成分实施可控精度线性化,将模型换化为可最优求解的线性模型。最后,针对某连续生产行业设计了小、中、大规模实验算例,验证了所提模型的可行性、合理性和求解效率。

批产卫星磁试验流程优化方法

为了在确保验证有效性的同时提高批产卫星的磁试验效率,提出了一种优化批产卫星磁试验流程的方法.建立了与卫星磁试验国际标准相适应的卫星剩磁矩和杂散磁矩模型,揭示了批产卫星各星之间磁矩的相关性,并以此优化和重构了卫星磁试验流程.将优化后的流程应用于3种批产的卫星或部件的磁试验中,结果表明:该方法在整星磁试验中的有效性为85.7%,可将整星磁试验周期压缩92.6%;在部件磁试验中的有效性为100%,可将部件磁试验周期压缩53.8%,为未来批产卫星磁试验的流程优化和标准编制提供了理论参考.

面向批产模式的小卫星构型与总装设计研究

中国小卫星的批量生产和发射大多集中在微纳卫星领域.目前,百千克级以上的小卫星设计制造只是对传统模式的改进优化,从构型及总装的设计上就决定了生产阶段无法实现大量批产.而国外具有代表性的批产型卫星构型并不适应中国单机的技术现状,载荷适应性较差.结合现阶段单机及总装的研制技术状态,提出了批产型小卫星构型和总装设计思路,分别从批发射、模块化、标准化、智能化及低成本5个方面阐述了适应批产模式的小卫星构型设计和总装设计的原则、方法,并在工程实践的基础上提出了发展思路,可供后续同类型小卫星构型与总装设计参考.

批产软件的研制流程和质量保证方法

在目前国内外承研业务发展和竞争形势下,越来越多的单机产品打破了零星或单件制造的生产模式,走上了产品化、批量化生产的道路。因此,软件的研制也需要从先前耗费大量人力与时间成本的模式转型为高效批量的模式。基于日常批产软件开发过程中的研制经验,文章介绍了批产软件概念、研制要求和流程、配置管理等,分析了批产软件研制过程中的流程和质量保证方法,提出了一些操作建议,旨在助推批产软件研制和质量保证工作的优化。

面向批产化遥感卫星的热控系统研制优化与实践

文章针对批产化遥感卫星研制要求,探索了热控系统的优化策略,应用于“吉林一号”某批产卫星的研制过程。相较单星侧重于目标可行性验证的研制流程,批产卫星的研制重点为更低成本、更高效率的生产。文章遵循结构-热控一体化的思路,进行了低外热流敏感性、低控温功耗、低材料成本的热控设计;依托脉动式AIT生产线及自动化生产设备,细化热控实施流程,缩短准备工作时长,灵活安排人员工位,大幅提升卫星生产效率;依据批产卫星的热控设计特点及试验需求,采用基于等效热沉的外热流模拟方法,降低了真空热试验的复杂性。当前该型号批产遥感卫星已生产并发射54颗,卫星在轨状态良好,该热控批产化研制思路可为其他批产卫星的研制提供有效参考。

面向应急动员批产的流水式制造单元构建技术

针对国防应急动员批产生产线的规划问题,提出了流水式制造单元构建技术,建立了以产品生产节拍为核心的流水式制造单元构建目标模型。该模型通过对产品组合、生产批量和交货期的分析,确定了生产节拍和制造系统初始规模。利用成组聚类分析方法,构建了基于零件工艺路线相似性分析的初始制造单元。提出了基于启发式规则的工艺路线确定方法和设备资源优化分配机制。综合考虑零件是否为关重件,以及零件是否全部按期完成加工(齐套生产)和生产节拍等因素,实现了制造单元的优化调整,形成了设备共享能力定量分配方案的单元化制造系统。开发了软件系统,并通过实例验证了所提算法的有效性,为战时国防动员生产提供了可行的解决途径。

批产卫星验证技术分析

为解决批产卫星验证方法和流程的优化问题,首先通过对国外批产星座验证技术的调研分析,梳理出批产卫星验证策略的特点。其次,从验证基线、验证方法、验证装配级、验证理念等方面开展研究,总结批产卫星验证设计的技术要点。最后,从完善批产验证标准体系、制定并实践合理高效的批产验证策略、加强商用现货(COTS)技术应用可靠性保证、强化研制试验及在轨飞行验证、持续开展试验有效性评估研究5个方面提出对批产卫星验证技术的思考和发展建议。

产品成熟度提升及其在批产卫星研制中的应用

中国航天企业已开展航天产品的成熟度研究工作,但尚未在卫星工程研制中得到全面实施。文章以北斗导航卫星为例,通过介绍面向批产卫星工程研制的产品定型工作,总结了4种开展产品成熟度提升的通用方法,并提出了完善基础规范体系、提前开展极限试验和研究成熟度模型等3点建议,可为后续其他航天器产品成熟度提升提供参考与借鉴。

面向批产化的小卫星自动化测试系统设计研究

自动化、智能化的远程测试模式是小卫星研制降本增效的一种有效技术途径;研究面向未来小卫星大规模组网应用的需求,提出了一种面向批产化的小卫星自动化测试系统设计方法,设计了小卫星多星测试的系统布局,研究了各系统功能分区的功能,给出了基于自动化测试和虚拟仿真测试的系统搭建方法,研究了小卫星远程测试网络布局,给出了测试工位电缆转接箱的结构设计方法;目前小卫星的研制与测试将进入批量化模式,研发更具备竞争力而且效率高的AIT平台系统才能满足小卫星批产化的研制需求,经过对小卫星型号测试的需求分析,提出了一种方法能够实现小卫星批产化与自动化,可以节约人员与时间成本,并且保证了小卫星测试的质量与效率,对多星测试有极大的帮助。

通用飞机批产项目进度计划体系研究与构建

以某型通用飞机产品为例,阐述其批产项目进度计划体系构建过程,实现批产项目进度计划管理的规范化、精细化、信息化,并建立一套适用于通用航空制造企业高效率、低成本的批产项目进度计划管理方法。

浅析复杂电子信息系统装备产品批产生产线建设

相比研制阶段,装备产品批产阶段的制造,最重要的是要避免或减少批次质量问题,而产品质量不是靠监督检查出来的,是实干出来的。本文根据工程生产实践经验,主要阐述了复杂电子信息系统产品柔性生产线建设的思路、内容和措施。目的是顺应产业化发展趋势,确保复杂电子信息系统产品的生产快速反应、高效作业,以及低成本优质产出,提供客户顶用、管用、好用的产品。

大力推进产品化工作 打好火箭百发批产基础

以运载火箭百发批产为契机,在分析产品化工作的目的与意义及产品特点的基础上,开展了产品化工作"十二五"综合策划,提出了产品化工作推进方式、思路和步骤,总结了产品化工作取得的成效,阐述了推进产品化工作面临的风险以及应采取的对策。

航天批产单机产品保证工作研究

为了进一步规范批产单机的产品保证工作,提高批产单机产品质量,分析了产品化和批量化背景下航天产品保证工作需求的变化,提出了面向批产单机的产品保证工作策略及解决方案,重点阐述了批产单机产品保证工作的实施策略和途径。提出在产品保证标准和体系的支撑下,通过风险管理、策划风险预案、建立生产基线和数据包管理的方法,开展产品保证工作,保证批产单机产品过程受控,确保型号发射成功。

基于实航工作可靠度的火箭助飞鱼雷批产抽样检验方案

火箭助飞鱼雷的特点决定了火箭助飞鱼雷的批产检验不能采用全数检验方法,必须采用抽样检验,但无现成的火箭助飞鱼雷抽样检验方案可用。由于实航工作可靠度是反映火箭助飞鱼雷作战使用和质量水平的主要战技术指标之一,借鉴了战术导弹批产抽样检验方案,提出了在小试验样本量的条件下,以实航工作可靠度指标为参考制定批质量合格水平,给出趋势性检验和基于超几何分布的一次和二次抽样检验方案。仿真计算结果表明:在相同条件下,二次抽样检验方案更科学合理、效费比高,样本数更少,更具有工程应用价值,也更能掌握双方实际风险。

批产化空间透射镜头自动装校系统的设计和验证

针对批产化空间透射镜头短周期、高精度和高像质一致性的研制需求,研发了一种自动调整、在线检测、自主分析和自动校正波像差的自动装校系统。首先,设计了透镜自动调整方式和悬浮胶粘的结构形式,采用坐标投影将透镜失调量的测量值转换为调整装置的线性调整量,利用电机驱动调整装置的组合运动实现透镜自动调整。然后,设计了镜头调整检测集成平台和波像差校正模块,根据系统波像差测试结果自主分析透镜自由度调整量,并驱动调整装置运动实现透镜位置的补偿调整,通过均衡校正残留波像差的方式保证批次间像质的高一致性。最后,对20套批产化镜头进行自动装校实验,镜头研制周期为3天/套,透镜失调量控制精度优于10″和5μm,批次间相应视场调制传递函数最大偏差为0.026。实验结果表明,本系统可为批产化空间透射镜头装校提供一种高效的自动化研制途径。

基于代理模型的批产化卫星动力学试验舱内响应预示方法

文章提出基于代理模型的航天器结构动力学试验舱内响应预示方法,分别采用前馈神经网络(FNN)和Kriging代理模型,利用正弦扫频试验所获得的外部实际测点数据对内部测点响应进行预示;并通过组件级产品和系统级航天器实例,对比2种方法的预示结果,讨论分析代理预示方法的有效性及样本数量对预示精度的影响。研究结果对后续批产化航天器动力学试验测点剪裁具有一定指导意义。

航天批产线生产模式及布局迭代优化

生产组织模式及布局是航天/军工制造车间的根基。对标某批产线的改造要求及条件,通过设备数量、生产模式和人员排班迭代优化等方式,完成既定的产能目标。此外,实现8.3%的设备数量、45%的人员压减,消除了多余周转,实现了人员、设备、场地的高效利用,为后续军工制造车间的生产线建设与改造提供了新思路。

小卫星星座批产研制模式设计与实践

为适应低轨小卫星星座体系化应用需求,设计、实践出一套面向批产的小卫星研制模式。某批产小卫星星座通过整星仅一次合板即最终状态,产品交付即落焊,裁剪、简化环境试验,投产管路模板实现卫星结构装配与管路焊装并行实施,发射场带翼运输,全无线测试等批产创新策略,构建了小卫星批产体系,实现了年出厂20颗以上500 kg级小卫星的能力,为建设高密度小卫星星座奠定了基础。批产策略与方法均经实际验证,与传统小卫星研制相比,将批产星总装、集成与测试(AIT)周期由1年以上缩减为3个月以内,将发射场工作周期由35~50天缩减为20天,实现了快速研制、快速发射与快速在轨应用,有效促进了低轨小卫星星座高效规模化部署。

成组条件下的研制批产混合调度方法

针对军工企业中常见的研制订单和批产订单混合生产调度问题,提出研制批产混合调度模型.在作业车间柔性调度问题的基础上,考虑加工时间受加工熟练程度的影响和研制订单的工时不确定性,利用学习效应对研制订单工时进行修正,使用区间数方法对工时不确定性进行描述.以最小化提前/拖期惩罚区间为目标,对工序的加工顺序和加工设备进行决策.使用改进的遗传算法对模型进行求解,算法的改进在于提出基于区间数的选择、精英交叉和变概率变异方法.通过数值实验对模型和算法的性能进行分析.实验结果表明,模型有效,算法在求解速度和质量上表现良好.

以提质增效为目标的装备批产创新管理与实践研究

文章介绍了在装备研制周期大幅压缩及快速量产的情况下批产集成调试面临的挑战,以提质增效为目标实施装备批产创新管理,通过构建提质增效模型,科学识别和实施批产调试提质增效项目;通过建立常态化管理制度、实行成效评估机制、加强技术状态管控和批产知识管理等措施保障和实现批产提质增效目标。经过在企业内部装备批产部门实践和验证,效果显著,有效促进了装备质量提升和批生产能力升级,助力企业高质量发展。