2.3 激光拼焊生产线的生产规划

　　生产规划是对确定的生产任务，通过下达生产指令，安排设施和资源、加工时间及加工顺序，获得生产任务执行时间或成本的最优化。根据加工系统的复杂程度，生产调度可以分为单机规划、Jop-shop规划、Flow-shop规划、Open-shop规划、多机器并行加工(K.mach in einparalle1)规划等基本类型。

　　激光拼焊生产线是基于性能的、动态的，其生产规划问题是由Job-shop和Flow-shop型等基本规划类型组合而成。根据交货期、工艺路线、设施和资源等约束条件规划，来确定生产组织与调度，得到时间或成本的最优化。激光拼焊生产线由各相对独立的加工岛区通过耦合关系构成整个生产线，整个生产线的平衡是生产规划的核心问题。其规划原则为：

　　1)整个生产线的生产要保持一定的节拍；

　　2)在每个加工岛区内部，采用自由节拍的方式，发挥加工岛区的自治功能；

　　3)每个加工岛区可以独立定义子工作流，并相对独立地执行子工作流；

　　4)在遇到紧急任务的情况下，加工岛区可进行局部调整或并行执行工作流程；但必须保证单个加工岛区的生产节拍与整个生产线的生产规划相匹配。最终的实际生产线布局如图4所示。

　　图4 实际激光拼焊生产线的布局图

　　2.4 激光拼焊质量控制规划

　　激光拼焊是大批量、高速焊接的，主要用于汽车行业的车身焊接，因此就要求拼焊产品具有严格的质量保证。实际生产中采用基于SPC的规划，SPC(统计过程控制，Statistics Process Contro1)是通过对过程的各个阶段(前期的切割或者剪切，后期的激光焊接)进行监控和诊断来提高与保证质量。当生产过程处于统计控制状态时，通过过程能力指数(Process Capability Index)判断产品是否满足所规定的质量要求。过程能力指数是指过程能力满足标准要求的程度，是衡量加工过程内在质量控制一致性的指标，通常用C表示。对于大批量生产的激光拼焊产品，当过程处于稳态时，其整个生产过程能力指数CPK满足1133[CPK]1.67，表明过程能力充分，并保证产品质量。

        一般来说，同一批量的激光拼焊产品，在原材料、焊接工艺和操作方法确定的情况下，焊接过程本身较为稳定。引起激光拼焊生产在过程中的产品质量变异的主要因素包括：机械设备的正常磨耗及故障、工装夹具的精度误差、相关工序间质量累积误差。产品的质量特征服从正态分布，设备故障的概率分布服从指数分布。#p#分页标题#e#

　　激光拼焊生产线质量控制规划，是对上述影响因素提出设计方案和控制策略。激光拼焊生产线由多道工序、多台设备组成的复杂生产系统，应以离散事件动态系统的建模理论建立质量仿真系统，考虑生产系统的随机因素和阻塞状态时各工序、设备影响质量的不同概率分布，并考虑其相互叠加的综合影响，以总过程能力指数CPK满足规划要求为目标函数，引入由设计人员经验得到的最低工序成本加权，求得各工序的过程能力指数。

　　激光拼焊各专用设备及工装的精确估算值T1的估算以各工序CPK为依据，T1=T1/K1，(1)式中：T1为该工序的质量设计目标值(工序的精确控制值)；K1为与CPK有关的经验值，一般为2CPK。

　　总之，激光拼焊生产线规划的研究目标就是要在保证激光拼焊产品质量的前提下，最大限度地发挥整条激光拼焊生产线最大效益的多目标规划。激光拼焊生产线设计规划的主要内容和关键问题包括：激光拼焊工艺、激光拼焊生产规划、激光拼焊生产线布局及激光拼焊的多元质量控制规划。

　　3 结语

　　激光拼焊生产线是自动化程度高、投资大、开发周期长的复杂制造系统。生产线的规划与设计对保证拟建的生产线实现高质量、低成本、高效率的综合技术系统起到至关重要的影响。指出了激光拼焊生产线规划中的主要问题和相关规划，实际工作表明对激光拼焊生产线规划的研究对实际生产线的设计与开发具有重要的参考价值。