基于結(jié)構(gòu)化工序的總裝站位式修理線的實(shí)現(xiàn)

王瑋 張忠潔 郭海利 胡烽

摘要：總裝修理線是影響飛機(jī)大修周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。基于結(jié)構(gòu)化工藝的推進(jìn)，利用工序作為生產(chǎn)的基本單元，可以實(shí)現(xiàn)總裝站位式修理線的作業(yè)模式，能較好的提高管控效率、提高作業(yè)透明度。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化工序；站位式修理線；生產(chǎn)流程

1 引言

傳統(tǒng)飛機(jī)修理行業(yè)的車(chē)間級(jí)技術(shù)文件基礎(chǔ)，是以工藝規(guī)程為指導(dǎo)文件，以修理記錄為質(zhì)量記錄。生產(chǎn)組織上則以部位作為最小組織單元，技術(shù)文件與生產(chǎn)管控之間沒(méi)有必然的一一映射關(guān)系。結(jié)構(gòu)化工序，作為工業(yè)4.0時(shí)代提出的一個(gè)新的概念，通過(guò)其包含的工藝方法，設(shè)備，工裝，產(chǎn)品，器材等要素，可作為技術(shù)、生產(chǎn)的最小基礎(chǔ)單元，利用結(jié)構(gòu)化工序的生產(chǎn)流程再組織，能有效提升組織生產(chǎn)效率，控制物流、設(shè)備、人員，減少過(guò)程管控浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)修理模式的跨越式提升。

2 當(dāng)前總裝修理線模式

飛機(jī)總裝修理線是影響飛機(jī)大修作業(yè)周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其主要工作是將拆離飛機(jī)的各類(lèi)成品重新裝機(jī)，將機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)、外翼、雷達(dá)罩、水平尾翼、垂直尾翼等結(jié)構(gòu)大部件進(jìn)行組合，并對(duì)完整的飛機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)功能測(cè)試，確保飛機(jī)性能滿(mǎn)足大修后的標(biāo)準(zhǔn)，如圖1。

總裝修理線主要工作分兩部分，整機(jī)裝配和整機(jī)調(diào)試，操作者的職種分機(jī)械裝配、特設(shè)裝配、機(jī)械調(diào)試、特設(shè)調(diào)試四類(lèi)，在使用紙質(zhì)工藝文件時(shí)，受技術(shù)制約，無(wú)法將生產(chǎn)工作內(nèi)容劃分到很小單元，以整機(jī)裝配為例，作業(yè)單元按飛機(jī)框位及職種分為“座艙機(jī)械裝配”“座艙特設(shè)裝配”“發(fā)動(dòng)機(jī)艙機(jī)械裝配”“發(fā)動(dòng)機(jī)艙特設(shè)裝配”等。組織生產(chǎn)時(shí)，一般將某個(gè)作業(yè)單元指派1-2名操作者，在全部生產(chǎn)周期中，具體作業(yè)內(nèi)容由操作者自行安排，進(jìn)度情況需要操作者自行反饋。這樣的生產(chǎn)模式導(dǎo)致存在以下問(wèn)題。

2.1 過(guò)程不顯性

飛機(jī)大修時(shí)遵循的基本原則是原機(jī)裝回，沒(méi)有批量的成品備件供選擇安裝，單架次產(chǎn)品近萬(wàn)項(xiàng)。成品附件修理周期有限，在修理單位的修理進(jìn)展需調(diào)度或工段長(zhǎng)人工詢(xún)問(wèn)，對(duì)于已明顯不能按時(shí)交付的產(chǎn)品，管理者難以提前獲知信息，影響后續(xù)工作安排。

若不能在飛機(jī)裝配需求時(shí)提供產(chǎn)品，正常的裝配工作則受到干擾，操作者需要自行調(diào)整作業(yè)內(nèi)容，直到無(wú)法調(diào)整為止，此時(shí)其需求才由操作者上報(bào)管理者，信息傳遞環(huán)節(jié)多且不及時(shí)。

管理者對(duì)操作者每日作業(yè)內(nèi)容也難以快速掌控，只能獲知下級(jí)反饋內(nèi)容。過(guò)程的不顯性，也易導(dǎo)致最后整機(jī)交付時(shí)問(wèn)題集中暴露，解決時(shí)間極其有限。

2.2 作業(yè)過(guò)程難以管控

作業(yè)分工不精益，導(dǎo)致裝配周期拉長(zhǎng)，管控難度加大。按工藝規(guī)程為基礎(chǔ)的工藝分工，使得幾個(gè)空間狹小的部位機(jī)械裝配與特設(shè)裝配不能同時(shí)工作，在有限人力資源條件下，整機(jī)進(jìn)度不能同步前進(jìn)。目前生產(chǎn)排產(chǎn)這幾個(gè)部位機(jī)械裝配作業(yè)領(lǐng)先開(kāi)工，特設(shè)裝配在其合格后開(kāi)展成品件裝配，作業(yè)周期有限導(dǎo)致特設(shè)裝配必須集中較多加班才能完成進(jìn)度。

作業(yè)過(guò)程不可控因素也較多，如設(shè)備損壞檢修、人員排故、當(dāng)前作業(yè)未按時(shí)完成等，出現(xiàn)意外時(shí)難以迅速調(diào)整作業(yè)內(nèi)容予以響應(yīng)。

基于上述現(xiàn)象，修理線急需一種管理方法和工具，能以裝配對(duì)象為最小單元，管控裝配對(duì)象、工藝方法、設(shè)備、工裝、器材等，利用數(shù)字化手段進(jìn)行管理，以其單個(gè)或多個(gè)的組合作為操作者每日作業(yè)內(nèi)容，按日完成量作為進(jìn)度完成標(biāo)記，則能有效消除上述不利影響。

3 結(jié)構(gòu)化工序的實(shí)現(xiàn)

IETM（Interactive Electronic Technical Manual）即交互式電子技術(shù)手冊(cè)，是一種將技術(shù)文件的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為數(shù)字化模塊的技術(shù)，通過(guò)對(duì)技術(shù)文件的重新編制，使其能以交互方式進(jìn)行查閱，并可以通過(guò)計(jì)算機(jī)等設(shè)備把所查閱內(nèi)容展現(xiàn)給維修技術(shù)人員。

IETM結(jié)構(gòu)下，技術(shù)文件的作業(yè)對(duì)象都是規(guī)范的數(shù)據(jù)，而不僅僅是文字，因此，一個(gè)工序除了包括操作方法、圖樣外，還可以從物資管理系統(tǒng)中引入零件，從設(shè)備管理系統(tǒng)中引入工裝設(shè)備，從人力管理系統(tǒng)中引入人員信息、工時(shí)信息等等，作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)人機(jī)交互技術(shù)，還可以將作業(yè)結(jié)果記錄在工序中，作為質(zhì)量記錄存檔。

利用IETM技術(shù)，將工藝規(guī)程轉(zhuǎn)換為一個(gè)個(gè)工序，通過(guò)工序的下發(fā)，管理者可以提前獲知資源需求。工序本身的工作量較小，通過(guò)工序的靈活組合，可以應(yīng)對(duì)各種不同意外干擾因素。

按此策略，將某型機(jī)原有紙質(zhì)文檔為工序，單份工序?qū)?yīng)約2-3工時(shí)，劃分較為合理，能較好地作為生產(chǎn)組織基礎(chǔ)。

4 站位式修理線的實(shí)現(xiàn)

基于上述結(jié)構(gòu)化工序的基礎(chǔ)，根據(jù)部門(mén)需求對(duì)現(xiàn)有工藝流程重新分析與設(shè)計(jì)，一是減少操作者無(wú)效等待時(shí)間；二是作業(yè)過(guò)程顯性可控；三是利于精準(zhǔn)監(jiān)控作業(yè)進(jìn)度，迅速響應(yīng)答復(fù)。因此從“機(jī)電一體化的工藝分工”“工序?yàn)閷?duì)象的生產(chǎn)組織模式”“站位式修理的作業(yè)模式”三個(gè)方面開(kāi)展研究，以達(dá)到上述目的。

4.1 機(jī)電一體化的工藝分工

當(dāng)前的作業(yè)分工以部位專(zhuān)業(yè)為主，兼顧考慮工時(shí)，分工區(qū)域邏輯性不強(qiáng)，尤其部分部位專(zhuān)業(yè)界限明顯，導(dǎo)致作業(yè)排產(chǎn)困難，因人力因素難以全機(jī)協(xié)調(diào)同步開(kāi)展作業(yè)。

因此裝配提出機(jī)電一體化裝配概念，不再區(qū)分機(jī)械特設(shè)裝配差異。操作者可固定在某個(gè)小部位，負(fù)責(zé)該部位所有裝配工作，熟練后可逐漸增加其他部位，最終達(dá)到大部位所有作業(yè)均能完成的目標(biāo)。

該工藝變革成熟后，所有作業(yè)由單元長(zhǎng)統(tǒng)一分工，輪換作業(yè)，最大程度減小瓶頸影響，此外，操作者每架次飛機(jī)的實(shí)際作業(yè)限定在一個(gè)部位內(nèi)，作業(yè)內(nèi)容也會(huì)減少，能更好提高操作者技能。

4.2 工序?yàn)閷?duì)象的生產(chǎn)組織模式

改變以裝配部位為對(duì)象，實(shí)施以結(jié)構(gòu)工序?yàn)榛緦?duì)象的作業(yè)分工模式，工序除包含作業(yè)對(duì)象、作業(yè)方法、檢驗(yàn)方式、關(guān)重特性等作業(yè)內(nèi)容外，還包含物料需求、人員資質(zhì)、設(shè)備需求等所有作業(yè)必須元素，以工序?yàn)楹诵慕M織生產(chǎn)，能更好的拉動(dòng)各方面資源，實(shí)現(xiàn)每日進(jìn)度及時(shí)下發(fā)、實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)排產(chǎn)的工藝基礎(chǔ)。

4.3 站位式修理的作業(yè)模式

現(xiàn)行的固定式裝配模式由于空間限制，只允許有限人員進(jìn)行作業(yè)。同時(shí)工作內(nèi)容之間存在先后的邏輯關(guān)系，所以只能順序作業(yè)，即使人員充足也不能提前工作，存在作業(yè)不均衡、等待浪費(fèi)的現(xiàn)象。因此需對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，最大限度地保證并行工作，通過(guò)流程再設(shè)計(jì)，運(yùn)用精益生產(chǎn)的思想，達(dá)到優(yōu)化和平衡工作內(nèi)容的作用，能夠較好地解決部門(mén)作業(yè)周期不協(xié)調(diào)、作業(yè)過(guò)程不顯性的問(wèn)題，有效縮短裝配周期，提高工作效率。

目前國(guó)內(nèi)外航空領(lǐng)域先進(jìn)的飛機(jī)制造總裝線均采用脈動(dòng)式裝配線，即飛機(jī)裝配調(diào)試按站位劃分，站位施工內(nèi)容完全封閉并進(jìn)行轉(zhuǎn)站檢查，合格后方可執(zhí)行站位移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)總裝連續(xù)均衡生產(chǎn)。

脈動(dòng)式作業(yè)理念的核心思想是最大限度地保證并行工作，因此，可以借鑒脈動(dòng)式理念，應(yīng)用于飛機(jī)修理行業(yè)。據(jù)此提出站位式修理理念，對(duì)飛機(jī)的裝配周期按照站位進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，改變單一的串行作業(yè)，實(shí)行并行交叉作業(yè)。重點(diǎn)控制影響飛機(jī)裝配進(jìn)度和質(zhì)量的關(guān)鍵工序，按節(jié)拍運(yùn)作拉動(dòng)飛機(jī)裝配進(jìn)程，對(duì)每個(gè)節(jié)拍內(nèi)的工序進(jìn)行合理的調(diào)整、拆分、合并，減少各專(zhuān)業(yè)工序間的影響和等待時(shí)間。

采用站位式修理理念對(duì)裝配調(diào)試整體規(guī)劃后，整個(gè)作業(yè)周期分為多個(gè)站位，機(jī)體必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)內(nèi)容，節(jié)點(diǎn)到必須轉(zhuǎn)移場(chǎng)地，促使飛機(jī)裝配過(guò)程顯性化，生產(chǎn)進(jìn)度節(jié)拍化。

按上述原則，綜合場(chǎng)地、周期、人員等因素，對(duì)某型機(jī)的總裝修理線劃分為五個(gè)站位，主要內(nèi)容如下：

4.4 優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)作業(yè)模式，新修理線具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

4.4.1操作者作業(yè)內(nèi)容減少，更加專(zhuān)業(yè)化

通過(guò)對(duì)工作內(nèi)容的分解，每個(gè)站位內(nèi)單個(gè)操作者的實(shí)際作業(yè)內(nèi)容減少。改變了當(dāng)前單一飛機(jī)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、內(nèi)容多的情形，有利于提高操作者對(duì)作業(yè)內(nèi)容的熟悉程度，提高工作效率，也有助于質(zhì)量的穩(wěn)定；

4.4.2站位之間周期減少，有利于管理者掌控生產(chǎn)進(jìn)度

站位之間固定工作日，到期必須移位，若問(wèn)題不能及時(shí)處理，則無(wú)法轉(zhuǎn)移工作場(chǎng)地，問(wèn)題提前暴露，有利于集中精力解決；

4.4.3站位作業(yè)內(nèi)容的固化，有利于設(shè)備的規(guī)范定位

如站位一集中裝配作業(yè)中的液壓清洗，不需將設(shè)備轉(zhuǎn)移場(chǎng)地，定置更加規(guī)范；

4.4.4飛機(jī)的工作節(jié)點(diǎn)更加細(xì)致，能給操作者傳遞進(jìn)度壓力

新模式將能提升操作人員主動(dòng)關(guān)注節(jié)點(diǎn)的意識(shí)，改進(jìn)部門(mén)的管理方式。之前作業(yè)模式下，操作者只關(guān)注裝配結(jié)束和調(diào)試結(jié)束兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致在節(jié)點(diǎn)交付前部分部位仍未結(jié)束的情形，過(guò)程控制不精細(xì)。節(jié)點(diǎn)增多后，將有利于消除此類(lèi)現(xiàn)象。

目前，以上述三項(xiàng)為主要特點(diǎn)的總裝站位式修理線已在某型機(jī)大修中實(shí)施，操作者作業(yè)效率明顯提升，過(guò)程監(jiān)控更顯性，為后續(xù)數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

站位式修理線凸顯節(jié)拍的重要性，通過(guò)站位上飛機(jī)的移動(dòng)，更加顯性的拉動(dòng)作業(yè)的及時(shí)開(kāi)展，是未來(lái)飛機(jī)修理行業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：國(guó)營(yíng)蕪湖機(jī)械廠）