打通航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配與修理的數(shù)字化應(yīng)用“最后一公里”

■ 許濤 雷洋 楊軍 韓靜 陳爍/ 中國(guó)航發(fā)西航

航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配與修理的數(shù)字化應(yīng)用“最后一公里”建設(shè)，是以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作者為對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)、消除過(guò)程浪費(fèi)為目標(biāo)，從中國(guó)航發(fā)運(yùn)營(yíng)管理體系（AEOS）建設(shè)需求和信息化建設(shè)落地出發(fā)，切實(shí)提高生產(chǎn)一線操作者的工作效率及工作質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)一步拉動(dòng)企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理全流程的優(yōu)化和改進(jìn)。

近年來(lái)，由于交付量的增加和使用率的提高，中國(guó)航發(fā)西航大修中心的返廠發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量也隨之大幅增加。同時(shí)，由于工藝規(guī)程粗放、計(jì)劃管理不精細(xì)和物料管理混亂等因素，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)裝配周期長(zhǎng)，低層次質(zhì)量問(wèn)題頻繁發(fā)生，生產(chǎn)管控不得不忙于“救火”。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)流程分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的航空維修管理（AMRO）和制造執(zhí)行管理系統(tǒng)（MES）等信息系統(tǒng)不但功能單一，而且僅為管理者使用，沒有任何信息化技術(shù)和信息系統(tǒng)支持操作者接收、采集和傳遞信息與數(shù)據(jù)，造成了生產(chǎn)中各類信息傳遞周期長(zhǎng)、手段落后和等待時(shí)間多、增值時(shí)間短等問(wèn)題。因此，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析操作者的作業(yè)順序，理清班產(chǎn)計(jì)劃、工藝規(guī)程、物料和工裝工具、現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理等方面的需求，并應(yīng)用信息化手段加以解決，打通了為操作者服務(wù)的數(shù)字化應(yīng)用“最后一公里”。

建設(shè)思路與目標(biāo)設(shè)定

數(shù)字化應(yīng)用總體設(shè)計(jì)思路

中國(guó)航發(fā)西航及創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以打造卓越績(jī)效為主要目標(biāo)，通過(guò)“管理制度化、制度流程化、流程標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)表單化” 構(gòu)建管理標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)模式，并實(shí)施精益化生產(chǎn)線改造。在此基礎(chǔ)上，以“兩個(gè)面向”（面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作者和面向流程）為引領(lǐng)，全面收集、分析各類操作者需求，用精益生產(chǎn)的理念和體系建設(shè)的工具方法，優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃、工藝管理、生產(chǎn)控制、生產(chǎn)保障、質(zhì)量管理流程和網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)等信息化環(huán)境，集成物流和信息流，設(shè)計(jì)4個(gè)“最后一公里”應(yīng)用場(chǎng)景，建立系統(tǒng)應(yīng)用到一線操作者之間的生產(chǎn)計(jì)劃、工藝管理、生產(chǎn)準(zhǔn)備、過(guò)程控制的數(shù)字化操作模式和長(zhǎng)效運(yùn)行機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?？傮w設(shè)計(jì)思路和目標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面。

一是圍繞“兩個(gè)結(jié)合”。堅(jiān)持以操作者為中心實(shí)現(xiàn)信息化與制造業(yè)務(wù)的結(jié)合，完成信息化建設(shè)從“自上而下”到“自下而上”的重大轉(zhuǎn)變；以扎實(shí)有效、成果顯著的體系建設(shè)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)信息化與AEOS建設(shè)的結(jié)合。

二是堅(jiān)持“兩個(gè)面向”。建設(shè)理念需要面向流程，從制造單位到操作者工位建立起了清晰的流程概念并梳理到位；同時(shí)面向操作者，把業(yè)務(wù)末端信息化建設(shè)堅(jiān)持到底、堅(jiān)持到位。

三是做到“兩個(gè)集成”。即集成基本完整、能夠直達(dá)工位的信息流，集成包括物料、工裝、工具等倉(cāng)儲(chǔ)和配送的物流。

四是達(dá)成“兩個(gè)打通”。即自上而下打通計(jì)劃流程、打通工藝文件體系，牽引帶動(dòng)技術(shù)和管理向更多、更深、更細(xì)、更超前發(fā)展。

五是實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)提升”。即效率提升、質(zhì)量提升，特別是階段性質(zhì)量、成本、交付期（QCD）指標(biāo)應(yīng)分別實(shí)現(xiàn)提升25%以上的目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造奠定基礎(chǔ)。

需求收集與現(xiàn)狀分析

打通“最后一公里”的服務(wù)對(duì)象是操作者，因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)修理全過(guò)程中不同角色的操作者進(jìn)行詳細(xì)的需求分析至關(guān)重要。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)圍繞大修中心現(xiàn)場(chǎng)裝配鉗工、故檢工、配套工、生產(chǎn)準(zhǔn)備工4個(gè)工種分別進(jìn)行了問(wèn)題分析和需求梳理。

一是按時(shí)間軸從開工前、作業(yè)過(guò)程中、質(zhì)量控制過(guò)程和完工后4個(gè)方面，梳理操作者作業(yè)順序和每天的工作內(nèi)容。

數(shù)字化應(yīng)用“最后一公里”應(yīng)用場(chǎng)景

二是圍繞安全、質(zhì)量、成本、交付和人員（SQCDP）等方面分析操作者的作業(yè)需求。安全方面，明確什么不能做；質(zhì)量方面，通過(guò)可視化工藝規(guī)程、工藝卡片和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的推送，明確怎么做；成本方面，借助定額工時(shí)和實(shí)做工時(shí)顯示操作者做的結(jié)果；交付方面，通過(guò)班產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)、物料準(zhǔn)備，明確要做什么；人員方面，查找人員技能短板，明確培訓(xùn)學(xué)什么。

通過(guò)以上兩個(gè)步驟，全面理清操作者的生產(chǎn)活動(dòng)與需求配置。結(jié)合需求梳理，與信息系統(tǒng)進(jìn)行匹配和設(shè)計(jì)，結(jié)合不同操作者角色對(duì)數(shù)字化應(yīng)用的需求，針對(duì)性地對(duì)各業(yè)務(wù)版塊進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)與開發(fā)，切實(shí)保證系統(tǒng)符合操作者的日常工作流程和操作習(xí)慣。

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)定

在問(wèn)題分析和需求梳理清晰明了之后，聚焦操作者，圍繞“生產(chǎn)計(jì)劃、工藝管理、生產(chǎn)準(zhǔn)備、過(guò)程控制”4條主線，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了打通“最后一公里”的應(yīng)用場(chǎng)景。在計(jì)劃方面，通過(guò)企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)獲取生產(chǎn)訂單，在MES和高級(jí)計(jì)劃與排程系統(tǒng)（APS）中進(jìn)行排產(chǎn)，將班產(chǎn)計(jì)劃于開工前推送至操作者；在工藝方面，技術(shù)人員同步接收生產(chǎn)計(jì)劃，提前準(zhǔn)備相關(guān)工藝文件及工藝卡片，開工前推送至操作者，同時(shí)，為操作者提供數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)和手段，實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集；在生產(chǎn)準(zhǔn)備方面，物料配送計(jì)劃隨班產(chǎn)計(jì)劃同時(shí)于開工前推送至操作者，通過(guò)工裝工具、輔材、零組件的精準(zhǔn)配送，做好操作者開工前的保障工作；在過(guò)程控制中，設(shè)置物理按燈為操作者提供高效快捷的問(wèn)題反饋手段。

流程設(shè)計(jì)與系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景、明確建設(shè)目標(biāo)之后，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)開展了流程與系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)：基于從訂單到交付（OTD）流程，梳理操作者與生產(chǎn)計(jì)劃、工藝管理、生產(chǎn)保障、生產(chǎn)控制的邏輯關(guān)系，繪制相應(yīng)業(yè)務(wù)流程，確定每條流程主線的建設(shè)內(nèi)容和軟、硬件配置，打通4 個(gè)“最后一公里”。

一是打通生產(chǎn)計(jì)劃“最后一公里”。通過(guò)MES與ERP系統(tǒng)集成，實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)訂單信息，應(yīng)用APS排產(chǎn)生成作業(yè)計(jì)劃；在操作者工位安裝一體機(jī)，設(shè)計(jì)操作者門戶，實(shí)現(xiàn)在工位實(shí)時(shí)查看班產(chǎn)任務(wù)、開工報(bào)工。

生產(chǎn)計(jì)劃“最后一公里”

二是打通工藝管理“最后一公里”。將工藝規(guī)程進(jìn)行可視化和結(jié)構(gòu)化處理，并直接推送到工位，操作者通過(guò)一體機(jī)可隨時(shí)查看工藝要求；在數(shù)據(jù)采集時(shí)，系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)，操作者使用數(shù)字化測(cè)量?jī)x器，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并傳回MES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集及報(bào)工。

工藝管理“最后一公里”

三是打通生產(chǎn)保障的“最后一公里”。在班產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)的同時(shí)，自動(dòng)生成配送計(jì)劃，開工前推送至配送部門。

四是打通過(guò)程控制“最后一公里”。部署物理按燈系統(tǒng)，當(dāng)操作者遇到問(wèn)題后，在工位按照問(wèn)題分類觸發(fā)按燈功能，拉動(dòng)快速反應(yīng)團(tuán)隊(duì)快速、高效地解決問(wèn)題。

過(guò)程控制“最后一公里”

在理清4個(gè)“最后一公里”流程和相關(guān)軟硬件配置需求之后，將MES與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、ERP、工裝工具、數(shù)字化檢測(cè)等系統(tǒng)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享和統(tǒng)一。通過(guò)信息系統(tǒng)的集成應(yīng)用，建立生產(chǎn)管控平臺(tái)、設(shè)置中心級(jí)和工段級(jí)系統(tǒng)終端電子大屏，中心實(shí)時(shí)采集發(fā)動(dòng)機(jī)的一次試車合格率、廢品波動(dòng)、班產(chǎn)計(jì)劃完成率、返修件、在制品、現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題等數(shù)據(jù)，從SQCDP指標(biāo)入手，按照長(zhǎng)、中、短期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使數(shù)據(jù)有效服務(wù)于管理，為進(jìn)一步提升運(yùn)營(yíng)績(jī)效，提供數(shù)據(jù)支持與決策分析。

建設(shè)成效

管理流程得以優(yōu)化

在計(jì)劃方面，簡(jiǎn)化了排產(chǎn)、編制、下達(dá)活動(dòng)，計(jì)劃管理流程線上運(yùn)行，操作者開工無(wú)等待；在工藝方面，取消數(shù)據(jù)采集、返廠信息管理的手工活動(dòng)，應(yīng)用可視化理念，修訂工藝規(guī)范，操作者實(shí)時(shí)查看、工作便捷；在保障方面，合并計(jì)劃下達(dá)活動(dòng)，取消手工上賬，重排配送和故檢流程，簡(jiǎn)化集件管理程序，保證物料配送直達(dá)工位；在過(guò)程控制方面，取消人工傳遞活動(dòng)，簡(jiǎn)化問(wèn)題反饋程序，實(shí)現(xiàn)線上問(wèn)題快速反應(yīng)；在運(yùn)營(yíng)管控方面，改變?nèi)斯げ杉⒔y(tǒng)計(jì)、分析數(shù)據(jù)方式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)分析；在生產(chǎn)管理過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了工藝、計(jì)劃、質(zhì)量、定額的四單合一，簡(jiǎn)化了管理流程。

生產(chǎn)保障“最后一公里”

實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)提升”

數(shù)字化應(yīng)用“最后一公里”實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量和效率的提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，“最后一公里”打通后，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配周期縮短69h，總體產(chǎn)能提升35%。生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備、工藝管理、生產(chǎn)控制4條主線的作業(yè)時(shí)間均得到了較大改善。周期縮短的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的QCD關(guān)鍵指標(biāo)改善明顯:在質(zhì)量方面，修理質(zhì)量得到有效控制，發(fā)動(dòng)機(jī)一次試車合格率提升5.6%;成本方面，通過(guò)對(duì)修理流程的跟蹤和控制，現(xiàn)場(chǎng)在制品占用不斷降低,輔材消耗成本年度節(jié)約30萬(wàn)元左右;在交付指標(biāo)上，大修中心業(yè)務(wù)整合后，在有效生產(chǎn)面積減少26%，裝配工人僅增加12%的情況下，交付新機(jī)、修理機(jī)同比增長(zhǎng)57%，同時(shí)，員工加班時(shí)長(zhǎng)隨交付量增長(zhǎng)呈明顯下降趨勢(shì)。

結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配專業(yè)一定是朝著脈動(dòng)式生產(chǎn)、柔性裝配、智能制造的方向發(fā)展。目前，中國(guó)航發(fā)西航大修中心已經(jīng)啟動(dòng)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)第二階段工作，正向著“六個(gè)維度、三個(gè)階段”的規(guī)劃方向和目標(biāo)不斷邁進(jìn)，力爭(zhēng)早日建設(shè)成為一流的航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配修理中心。