基于TPM的飛機(jī)測試設(shè)備管理研究

戴子律

摘? 要：目前國內(nèi)民機(jī)試飛比較注重飛行科目安排，飛機(jī)本體維護(hù)等維度，至于測試改裝對于試飛效率的影響以及測試改裝設(shè)備的管理體系沒有深入的理論研究，導(dǎo)致飛行效率受到測試設(shè)備故障率及維護(hù)不到位等情況影響。本文通過引入TPM管理理念，結(jié)合試飛測試改裝設(shè)備管理現(xiàn)狀，提出切實(shí)可行的一種管理方法。通過具體“6S”現(xiàn)場指導(dǎo)和分析全員參與生命周期管理理念來提升測試設(shè)備管理效率，以達(dá)到增加試飛效率的目的。

關(guān)鍵詞：測試改裝? TPM? ?6S? ?試飛效率

中圖分類號：V227? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）09（a）-0009-03

Abstract： At present， domestic civil aircraft test flights pay more attention to the arrangement of flight subjects， aircraft body maintenance and other directions. As for the impact of test modification on test flight efficiency and the management system of test modification equipment， there is no in-depth theoretical research， resulting in flight efficiency being affected by the failure rate of test equipment and inadequate maintenance. In this paper， by introducing the TPM management concept， combined with the current status of flight test and modification equipment management， a practical management method is proposed. Through the specific "6S" on-site guidance and analysis of the concept of full staff participation in life cycle management to improve the efficiency of test equipment management， in order to achieve the purpose of increasing flight test efficiency.

Key Words： Test modification; TPM; 6S; Flight test efficiency

在民機(jī)設(shè)計(jì)中，試飛驗(yàn)證是表明飛機(jī)設(shè)計(jì)符合適航條款的重要過程之一，在試飛過程中，試飛單位需要根據(jù)適航條款對飛機(jī)進(jìn)行一些試飛改裝以獲得必要的飛機(jī)參數(shù)，在試飛驗(yàn)證過程中通過最終測試數(shù)據(jù)的分析來判定所設(shè)計(jì)的飛機(jī)是否滿足適航條款。

測試改裝就是指為滿足上述飛行試驗(yàn)任務(wù)實(shí)施和加裝測試設(shè)備的需要，而對試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣線路進(jìn)行的改動(dòng)，以及試驗(yàn)用設(shè)備的安裝和線纜敷設(shè)等工作[1]。在整個(gè)原型機(jī)試飛過程中，測試改裝往往是貫穿于整個(gè)試飛過程，在漫長的試飛過程中，測試改裝設(shè)備的維護(hù)對于試飛效率起到至關(guān)重要的作用，測試設(shè)備的完好是試飛有效的前提。

1? 全員設(shè)備管理（TPM）

全員設(shè)備管理是結(jié)合設(shè)備綜合工程學(xué)和日本生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，所創(chuàng)造出來的。實(shí)施全員設(shè)備管理時(shí)，我們一般要求公司所有職工都要參加進(jìn)工作流程中來，要推進(jìn)全員質(zhì)量管理、全員設(shè)備管理，尤其是與設(shè)備使用、設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、存儲和維修相關(guān)的職能部門更要有全員設(shè)備管理理念，這樣就能增加設(shè)備的利用率。實(shí)際情況，由于公司業(yè)務(wù)比較龐大，往往部門設(shè)置和崗位設(shè)置比較細(xì)，導(dǎo)致一些人員僅會自己的作業(yè)不會考慮整體和其他關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的管理，全員設(shè)備管理就要求有全體的概念，將全員融入到全流程中，既會操作也懂設(shè)計(jì)，同時(shí)有維修理念[2]。

TPM的基本理念可概括為“三全”。即“以追求整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)綜合效率最大化為目標(biāo)”的“全效率”;“以事后維修（BM）、預(yù)防維修（PM）、改善維修（CM）和維修預(yù)防（MP）綜合構(gòu)成生產(chǎn)維修（PM）為總運(yùn)行體制，構(gòu)筑能防患于未然的機(jī)制”，概括為“全系統(tǒng)”;“由生產(chǎn)、開發(fā)、設(shè)計(jì)、銷售以及管理等所有部門，通過重復(fù)的小組活動(dòng)，最終達(dá)成零損耗的目的”，概括為“全員”[3]?！叭比咧g的關(guān)系是：全員是基礎(chǔ)，全系統(tǒng)是載體，全效率是目標(biāo)。合理運(yùn)用三全理念，能夠?qū)PM管理提出整體性、系統(tǒng)性、綱領(lǐng)性、全方面的指導(dǎo)，是各公司進(jìn)行TPM深入管理的理論基礎(chǔ)和思想基礎(chǔ)。

2? C公司測試改裝運(yùn)用TPM的意義

C公司某型飛機(jī)的原型機(jī)試飛歷程已經(jīng)接近十余年，作為飛機(jī)本體有明確的飛機(jī)維修計(jì)劃文件，有完備的飛機(jī)維修體系，確保飛機(jī)能滿足一定的千時(shí)率要求，以達(dá)到飛機(jī)可高效飛行的目的，不會因?yàn)楣收隙鴮?dǎo)致長時(shí)間的飛機(jī)停場。航空公司維修方案的制訂是以局方批準(zhǔn)的計(jì)劃維修要求（SMR）和飛機(jī)制造廠商提供的維修計(jì)劃文件（MPD）為依據(jù)，在此基礎(chǔ)上編制工卡[4]。由此看出，對于飛機(jī)本體的維修和整個(gè)策劃都是有體系的、比較可靠。

作為對比，飛機(jī)測試改裝是區(qū)別于飛機(jī)本體構(gòu)型的，但作為試飛構(gòu)型必備的一部分，他的地位和飛機(jī)本體是一樣的，測試設(shè)備的故障會直接影響到試飛科目的有效性進(jìn)而等同于理解為飛機(jī)停場（無效的飛行等同于飛機(jī)停場）。實(shí)際，C公司對于測試改裝設(shè)備的管理和維護(hù)處于較初級的階段，傳感器的緊密設(shè)備和一些庫房其它工具等會混用，大型設(shè)備等并沒有定期檢查等要求，設(shè)備管理并不是全生命周期的管理，往往采購的、設(shè)計(jì)的和安裝使用的人員是多個(gè)人員。造成結(jié)果是測試設(shè)備某些參數(shù)會在關(guān)鍵時(shí)刻出現(xiàn)損壞等現(xiàn)象，而一些特殊計(jì)量要求的傳感器會存在超時(shí)未計(jì)量，不合格依然裝機(jī)等影響試飛情況發(fā)生。

3 現(xiàn)場“6S”活動(dòng)

TPM旨在以生產(chǎn)過程涉及的所有設(shè)備在內(nèi)的全生產(chǎn)系統(tǒng)為對象的全生命周期管理，包含以生產(chǎn)現(xiàn)場為基礎(chǔ)構(gòu)建起涉及生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)、經(jīng)營、管理等所有企業(yè)部門的維修體系[5]。

“6S ”管理工作從細(xì)節(jié)入手， 倡導(dǎo)精細(xì)管理，強(qiáng)調(diào)注重細(xì)節(jié)，體現(xiàn)了“天下難事，必始于易;天下大事，必工于細(xì)”的道理?！?S”活動(dòng)是企業(yè)現(xiàn)場管理的基礎(chǔ)，也是推進(jìn)TPM的前提條件和重要保證。“6S”活動(dòng)也是搞好企業(yè)管理的一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)工作。

“6S”就是：整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全[6]。

整理就是區(qū)分現(xiàn)場物品要與不要，我們把現(xiàn)場物品按使用頻率分成四類。

（1）沒用品：就是不再使用，要作廢棄處理的物品，由于試飛的特殊性，若在飛機(jī)上執(zhí)行操作必須將沒用品帶下飛機(jī)，甚至對于抹布等物品要進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)，確保帶上和帶下的數(shù)目一致。

（2）少用品：半年以上才使用的，或3個(gè)月以上才使用一次的物品，比如一些預(yù)先采購的設(shè)備和傳感器等，需要在庫房合理存放，并使其保持在可用狀態(tài)。

（3）非常用品：一個(gè)月以上才使用的物品，整理好放在指定的區(qū)域或位置上。如一些周期性工具和計(jì)量設(shè)備等，放在規(guī)定的區(qū)域中。

（4）常用品：每天用，每幾天用的物品，可以放在現(xiàn)場操作班組手中，但需要在班組特定存放區(qū)存放，方便每天點(diǎn)檢。

整頓：把要的物品按規(guī)定的位置擺放整齊，做好標(biāo)識進(jìn)行管理。

C公司測試改裝設(shè)備最容易混淆的是各參數(shù)采集使用的傳感器，由于其難以從外觀分辨出型號、規(guī)格、量程精度等信息，必須進(jìn)行必要的標(biāo)識管理，但實(shí)際作業(yè)中由于傳感器體積較小，難以張貼外來標(biāo)簽，因此C公司在管理時(shí)必須將傳感器統(tǒng)一存放在固定容器和固定地點(diǎn)，在容器和存放地處粘貼標(biāo)識。與此同時(shí)建賬立冊，在領(lǐng)用、實(shí)驗(yàn)、裝機(jī)時(shí)在清冊中注明其實(shí)際位置。確保所有設(shè)備清晰可查，迅速定位裝機(jī)傳感器狀態(tài)。

清掃：所謂“清掃”是將活動(dòng)范圍徹底的掃除干凈，逐一檢查，找出問題發(fā)生源。

C公司飛機(jī)測試設(shè)備主要用于機(jī)上測試參數(shù)采集后的處理、轉(zhuǎn)換和儲存，和飛機(jī)本體的生命周期是一致的，根據(jù)6S原則在平時(shí)每次飛行前和飛行后的檢查中增加設(shè)備周圍的清掃等工序，確保每次飛行設(shè)備不受多余物等外來物影響導(dǎo)致設(shè)備故障。同時(shí)，飛機(jī)本體都會定時(shí)進(jìn)行大修和檢查，此時(shí)安裝在飛機(jī)上的測試設(shè)備需要根據(jù)大修計(jì)劃一起拆下進(jìn)行全面檢修，確保在飛機(jī)停場的空窗期將測試設(shè)備一起徹底檢查，提高測試設(shè)備配套使用效率，減少額外停場時(shí)間。

清潔：對工作區(qū)域的人與物，維持整理、整頓、清掃的局面，使之制度化、程序化。

根據(jù)上述描述的整頓、清掃方法編制對應(yīng)的程序，對于清掃應(yīng)編制對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)工卡，確保任何一個(gè)測試改裝人員都能獨(dú)立完成相關(guān)作業(yè)，減少前期交接、準(zhǔn)備時(shí)間，提高設(shè)備使用效率。

素養(yǎng)：全體員工，人人養(yǎng)成好習(xí)慣，形成良好行為方式和向上的進(jìn)取精神。

只有形成良好的氛圍，才能保持優(yōu)良的作風(fēng)，C公司測試改裝人員作為飛行第一線的戰(zhàn)斗人員，可以進(jìn)行必要的獎(jiǎng)懲措施，一定要做到敬畏飛機(jī)、敬畏科學(xué)、敬畏制度，讓習(xí)慣養(yǎng)成變成主流風(fēng)氣。

安全：飛行單位，安全就是紅線，必須確保所有設(shè)備相關(guān)工作完成后保證飛機(jī)上無多余物，用點(diǎn)檢法確認(rèn)每天用到的設(shè)備、工具、耗材的使用符合每天早上的數(shù)量，拒絕多余物。

4? 全員參與全生命周期管理

TPM八個(gè)方面的活動(dòng)內(nèi)容分別為個(gè)別改善、自主保全、計(jì)劃保全、初期管理、質(zhì)量改善、安全與衛(wèi)生環(huán)境改善、事務(wù)改善、教育培訓(xùn)，這些內(nèi)容為TPM的八大支柱，我們所有的設(shè)備管理都要基于上述全方位考慮后進(jìn)行活動(dòng)決策，不能任務(wù)設(shè)備只要用的時(shí)候再管即可。

初期管理階段，該階段在C公司大部分都是指采購、設(shè)計(jì)和驗(yàn)收階段，作為該階段的參與人員一般都不參與下階段的實(shí)際操作工作。因此，C公司在該階段的工作人員往往不會綜合考慮相關(guān)情況，如正確建冊立帳等。為了減少后期的資料反查和設(shè)計(jì)更改，在該階段我們要定義標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化的關(guān)鍵參數(shù)和要素提取表格，提前將下游需要的內(nèi)容識別出來，并統(tǒng)一納入標(biāo)準(zhǔn)清冊中。在設(shè)備越來越多的情況下需要適時(shí)引入信息化系統(tǒng)，讓數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，便于統(tǒng)計(jì)、分析、提醒和預(yù)防差錯(cuò)，只有前期信息和數(shù)據(jù)計(jì)全了才能保證后期少返工、少梳理。

計(jì)劃保全就是通過保全部門全員參與的生產(chǎn)活動(dòng)，提高設(shè)備可靠性的活動(dòng)。保全活動(dòng)分為計(jì)劃性推進(jìn)和對應(yīng)突發(fā)故障的非計(jì)劃性推進(jìn)。針對C公司，一般只有針對飛機(jī)本體的計(jì)劃維修要求，而對于測試設(shè)備的計(jì)劃維修比較少。實(shí)際，我們必須從設(shè)計(jì)初始就要考慮LC（Life Cycle）、設(shè)備本身的成本（Initial Cost）、失效模式分析等，再結(jié)合實(shí)際使用過程中的可靠性數(shù)據(jù)收集和分析，制定針對測試設(shè)備的計(jì)劃維修要求，提高測試設(shè)備使用率。而這些要求所提到的數(shù)據(jù)也需要進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)清冊中。在編制了定期的維修計(jì)劃文件后，根據(jù)前文提到的“6S”管理要求，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)和實(shí)施，就能提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，進(jìn)行預(yù)防性維修。

自主保全活動(dòng)是以制造部門為中心的操作者的活動(dòng)，是設(shè)備使用部門在設(shè)備管理部門的指導(dǎo)和支持下，自行對設(shè)備實(shí)施日常管理和維護(hù)。C公司首先可以針對日常設(shè)備檢查和維護(hù)制定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)表單，對于簡單的內(nèi)容可以制定可視化作業(yè)表，給出部分故障自檢測和簡單排除的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)表，使得飛機(jī)在空中時(shí)能夠提升測試設(shè)備的使用效率。其次，C公司可以針對特殊設(shè)備對使用該類設(shè)備的所有人員進(jìn)行操作培訓(xùn)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)表單將特定人員培養(yǎng)成孰能工，以此提高設(shè)備現(xiàn)場自主管理和自主作業(yè)能力，少請第三方專業(yè)操作人員。在C公司這些任務(wù)主要針對實(shí)際操作、維護(hù)工程師和飛行過程中的數(shù)據(jù)監(jiān)控和使用者。

5 結(jié)語

本文通引入TPM管理理念，對比C公司目前現(xiàn)有測試改裝設(shè)備管理現(xiàn)場，提出了結(jié)合該理論的部分測試設(shè)備管理理念和方法，為測試設(shè)備管理效率提升提供參考。

在實(shí)際設(shè)備使用的評價(jià)體系上還可以適時(shí)參照OEE等的TPM相關(guān)理念做進(jìn)一步對比和改造。

OEE有三個(gè)重要影響因子：（1）時(shí)間開動(dòng)率;（2）性能開動(dòng)率;（3）產(chǎn)品合格品率。OEE 計(jì)算公式為OEE=時(shí)間開動(dòng)率×性能開動(dòng)率×產(chǎn)品合格品率×100%。讓設(shè)備利用率數(shù)據(jù)化，為設(shè)備維護(hù)的考核管理提供進(jìn)一步的研究方向和依據(jù)。

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