2.3 激光拼焊生產線的生產規劃

　　生產規劃是對確定的生產任務，通過下達生產指令，安排設施和資源、加工時間及加工順序，獲得生產任務執行時間或成本的最優化。根據加工系統的復雜程度，生產調度可以分為單機規劃、Jop-shop規劃、Flow-shop規劃、Open-shop規劃、多機器并行加工(K.mach in einparalle1)規劃等基本類型。

　　激光拼焊生產線是基于性能的、動態的，其生產規劃問題是由Job-shop和Flow-shop型等基本規劃類型組合而成。根據交貨期、工藝路線、設施和資源等約束條件規劃，來確定生產組織與調度，得到時間或成本的最優化。激光拼焊生產線由各相對獨立的加工島區通過耦合關系構成整個生產線，整個生產線的平衡是生產規劃的核心問題。其規劃原則為：

　　1)整個生產線的生產要保持一定的節拍；

　　2)在每個加工島區內部，采用自由節拍的方式，發揮加工島區的自治功能；

　　3)每個加工島區可以獨立定義子工作流，并相對獨立地執行子工作流；

　　4)在遇到緊急任務的情況下，加工島區可進行局部調整或并行執行工作流程；但必須保證單個加工島區的生產節拍與整個生產線的生產規劃相匹配。最終的實際生產線布局如圖4所示。

　　圖4 實際激光拼焊生產線的布局圖

　　2.4 激光拼焊質量控制規劃

　　激光拼焊是大批量、高速焊接的，主要用于汽車行業的車身焊接，因此就要求拼焊產品具有嚴格的質量保證。實際生產中采用基于SPC的規劃，SPC(統計過程控制，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)進行監控和診斷來提高與保證質量。當生產過程處于統計控制狀態時，通過過程能力指數(Process Capability Index)判斷產品是否滿足所規定的質量要求。過程能力指數是指過程能力滿足標準要求的程度，是衡量加工過程內在質量控制一致性的指標，通常用C表示。對于大批量生產的激光拼焊產品，當過程處于穩態時，其整個生產過程能力指數CPK滿足1133[CPK]1.67，表明過程能力充分，并保證產品質量。

        一般來說，同一批量的激光拼焊產品，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定。引起激光拼焊生產在過程中的產品質量變異的主要因素包括：機械設備的正常磨耗及故障、工裝夾具的精度誤差、相關工序間質量累積誤差。產品的質量特征服從正態分布，設備故障的概率分布服從指數分布。#p#分頁標題#e#

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

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

　　總之，激光拼焊生產線規劃的研究目標就是要在保證激光拼焊產品質量的前提下，最大限度地發揮整條激光拼焊生產線最大效益的多目標規劃。激光拼焊生產線設計規劃的主要內容和關鍵問題包括：激光拼焊工藝、激光拼焊生產規劃、激光拼焊生產線布局及激光拼焊的多元質量控制規劃。

　　3 結語

　　激光拼焊生產線是自動化程度高、投資大、開發周期長的復雜制造系統。生產線的規劃與設計對保證擬建的生產線實現高質量、低成本、高效率的綜合技術系統起到至關重要的影響。指出了激光拼焊生產線規劃中的主要問題和相關規劃，實際工作表明對激光拼焊生產線規劃的研究對實際生產線的設計與開發具有重要的參考價值。