周顯峰，馬 克，黎小華，李汶一

(成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司，四川 成都 610091)

1 準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式

20世紀(jì)50年代，大野耐一和豐田英二等在深入研究福特建立的大規(guī)模生產(chǎn)方式后發(fā)現(xiàn)，大規(guī)模生產(chǎn)方式并不適用于日本，逐步提出了所謂的豐田生產(chǎn)體制，并最終發(fā)展為“豐田生產(chǎn)方式”[1]。在其后的幾十年里，由豐田生產(chǎn)體制延伸出的豐田生產(chǎn)系統(tǒng)(TPS)(見(jiàn)圖1)在豐田公司得到不斷豐富和完善。

圖1 豐田的精益生產(chǎn)屋

準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)(JIT)作為豐田生產(chǎn)方式兩大支柱之一，其核心是“準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)系統(tǒng)”或者“看板系統(tǒng)”，即在所需要的時(shí)刻，按所需要的數(shù)量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品(或零部件)的生產(chǎn)模式，其目的是加速半成品的流轉(zhuǎn)，將庫(kù)存的積壓減少到最低的限度，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

經(jīng)過(guò)大野耐一、豐田英二等人的持續(xù)努力，準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)在豐田內(nèi)部及其所有協(xié)作環(huán)節(jié)內(nèi)全部付諸實(shí)施，并取得全面成功，在生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量以及市場(chǎng)需求變動(dòng)的反應(yīng)方面取得了非凡的成就[2]。

2 航空制造業(yè)的挑戰(zhàn)及準(zhǔn)時(shí)制實(shí)踐

2.1 航空制造業(yè)的特點(diǎn)及其面臨的挑戰(zhàn)

航空制造業(yè)是高端裝備制造業(yè)的典型代表，是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)實(shí)力的綜合體現(xiàn)。在我國(guó)，航空制造業(yè)被列入國(guó)家戰(zhàn)略性高科技產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。航空產(chǎn)品本身具有產(chǎn)品復(fù)雜、制造流程復(fù)雜、制造要求高和供應(yīng)鏈體系規(guī)模龐大等特點(diǎn)，其制造過(guò)程通常面臨如下挑戰(zhàn)。

1)多品種、變批量、混線式生產(chǎn)。生產(chǎn)組織、計(jì)劃、控制和協(xié)調(diào)工作困難，對(duì)資源精確配置的要求高，準(zhǔn)時(shí)交付充滿挑戰(zhàn)。

2)不穩(wěn)定的訂單輸入。航空產(chǎn)品通常按訂單生產(chǎn)；但訂單受市場(chǎng)、客戶需求波動(dòng)的影響較大，對(duì)制造過(guò)程快速響應(yīng)能力要求高。

3)產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)變更頻繁。新研項(xiàng)目技術(shù)狀態(tài)變更頻繁，對(duì)構(gòu)型管理、MRP運(yùn)算及生產(chǎn)計(jì)劃管理的協(xié)調(diào)控制困難，并容易對(duì)正常批產(chǎn)項(xiàng)目帶來(lái)沖擊。

4)產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)，支持服務(wù)要求高。為滿足客戶對(duì)產(chǎn)品全壽命周期使用的高要求，必須做好產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程及售后服務(wù)保障過(guò)程(如備品、備件生產(chǎn)與儲(chǔ)備)協(xié)調(diào)、管控。

5)規(guī)模龐大的航空產(chǎn)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。由于航空產(chǎn)品本身的復(fù)雜性，通常配套的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大，而供應(yīng)鏈的管理難度通常隨著供應(yīng)鏈的規(guī)模增大而急劇增大，當(dāng)前航空制造業(yè)供應(yīng)鏈管理的主要挑戰(zhàn)是由于缺乏一體化的供應(yīng)鏈信息集成平臺(tái)，導(dǎo)致信息不透明，信息溝通困難。

6)缺乏統(tǒng)一的生產(chǎn)過(guò)程可視化平臺(tái)。大量異構(gòu)、非標(biāo)準(zhǔn)化信息系統(tǒng)的實(shí)施，導(dǎo)致難以構(gòu)建統(tǒng)一、集成的生產(chǎn)過(guò)程可視化平臺(tái)，生產(chǎn)過(guò)程透明度差，管控能力薄弱。

2.2 波音公司的準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式實(shí)踐

從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，以波音公司為代表的航空制造業(yè)也在其航空產(chǎn)品制造過(guò)程中學(xué)習(xí)和借鑒了豐田生產(chǎn)方式，特別是準(zhǔn)時(shí)制工具，以推進(jìn)生產(chǎn)制造過(guò)程的持續(xù)優(yōu)化和改善。

波音公司在充分學(xué)習(xí)、調(diào)研以日本豐田為代表的日本本土企業(yè)精益生產(chǎn)理念后，在波音公司逐步推行波音版的“豐田生產(chǎn)方式”，建立了波音公司的精益生產(chǎn)體系，命名為“波音生產(chǎn)系統(tǒng)(Boeing Production System, BPS)”(見(jiàn)圖2)，該系統(tǒng)與豐田公司的豐田生產(chǎn)系統(tǒng)非常相似，也是以準(zhǔn)時(shí)制、自動(dòng)化為支柱，并以“通過(guò)消除浪費(fèi)、降低成本”為主要目標(biāo)[3]。

圖2 波音公司的精益生產(chǎn)屋

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，波音持續(xù)推進(jìn)BPS工程。波音在開(kāi)發(fā)TBS(Tailored Bussiness Stream)的過(guò)程中，從豐田生產(chǎn)系統(tǒng)的模型中進(jìn)行了分離。TBS把商用飛機(jī)產(chǎn)品分為3種流，即標(biāo)準(zhǔn)化配置、可選的標(biāo)準(zhǔn)化配置及可選定制配置，以取得更簡(jiǎn)化、更可用和更具成本效率的流程與解決方案。同時(shí)，作為對(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)每一架獨(dú)特的飛機(jī)的替代，波音公司現(xiàn)在把每一項(xiàng)工作也分為3種：基本和穩(wěn)定的、可復(fù)用的(包括可選配置)及客制化的。

在信息化建設(shè)方面，圍繞波音精益生產(chǎn)方式的推進(jìn)，波音從業(yè)務(wù)流程再造(BPR)的總體思路出發(fā)，按照精益生產(chǎn)原理對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行重新梳理和優(yōu)化，重構(gòu)統(tǒng)一、集成的企業(yè)級(jí)數(shù)字化平臺(tái)；將原先飛機(jī)制造復(fù)雜的生產(chǎn)流程分類簡(jiǎn)化，并固化在一體化的信息系統(tǒng)中予以支持；建立單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源(SSPD)，解決飛機(jī)制造過(guò)程數(shù)據(jù)的唯一性、完整性和有效性等問(wèn)題；同時(shí)，以管理全球供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)集成、透明管控為目標(biāo)，建立了跨企業(yè)組織、跨流程的集成可視化平臺(tái)。

3 準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式的實(shí)踐

成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式的形成，是在不斷跟蹤學(xué)習(xí)豐田、波音等在持續(xù)推進(jìn)精益生產(chǎn)方式方面的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身特點(diǎn)和實(shí)際需求不斷迭代和優(yōu)化完善的過(guò)程。在持續(xù)學(xué)習(xí)、吸收業(yè)界先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，成飛在集成供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)領(lǐng)域確立了承接公司“構(gòu)建世界一流的現(xiàn)代化航空制造企業(yè)”這一愿景，通過(guò)計(jì)劃拉動(dòng)、物流驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建基于準(zhǔn)時(shí)制的生產(chǎn)管理體系，支撐集成供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)變革和準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式深化應(yīng)用，最終構(gòu)建“準(zhǔn)時(shí)、經(jīng)濟(jì)、敏捷、高效”的集成供應(yīng)鏈這一戰(zhàn)略。

圍繞準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)管理體系的構(gòu)建，成飛從期量數(shù)據(jù)、計(jì)劃體系、基于裝配計(jì)劃的拉動(dòng)式生產(chǎn)和KPI指標(biāo)體系建立等方面入手，在整個(gè)生產(chǎn)管理體系的構(gòu)建中，以準(zhǔn)時(shí)制為核心，結(jié)合公司的管理要求，以項(xiàng)目管理、生產(chǎn)流程為牽引，建立準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)管理規(guī)范體系，以確保整個(gè)準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)管理體系的有效實(shí)施。

3.1 基于MBOM的準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)計(jì)劃體系

豐田公司的主要產(chǎn)品是汽車，其生產(chǎn)計(jì)劃需要銷售和工廠運(yùn)營(yíng)部門的緊密合作，以實(shí)現(xiàn)自上而下和自下而上2種途徑的整合，將生產(chǎn)計(jì)劃貫穿在整個(gè)供應(yīng)鏈流程中，進(jìn)而生成并預(yù)測(cè)未來(lái)3個(gè)月的訂單周期計(jì)劃，以確保提供持續(xù)穩(wěn)定的物流和運(yùn)輸支持[4]。豐田生產(chǎn)計(jì)劃的典型特點(diǎn)是以汽車總裝線的排產(chǎn)計(jì)劃為基礎(chǔ)，以總裝線上汽車的“單件流”來(lái)拉動(dòng)裝配物料配套，其核心是拉動(dòng)、均衡的生產(chǎn)節(jié)拍和連續(xù)流。豐田公司典型的生產(chǎn)計(jì)劃體系如圖3所示。

圖3 豐田公司典型的生產(chǎn)計(jì)劃體系

從生產(chǎn)方式來(lái)看，成飛屬于典型的多品種、變批量(小批量)生產(chǎn)模式，其生產(chǎn)計(jì)劃管理體系的核心是生產(chǎn)計(jì)劃的編制體系，在航空產(chǎn)品制造過(guò)程中，由于產(chǎn)品本身的復(fù)雜性，其生產(chǎn)計(jì)劃的編制過(guò)程也充滿挑戰(zhàn)，通常ERP、APS系統(tǒng)的MRP運(yùn)算是基于BOM完全展開(kāi)的物料需求計(jì)劃，在航空產(chǎn)品制造行業(yè)則不一定可行，其主要原因是航空產(chǎn)品的BOM層級(jí)非常多，導(dǎo)致其MRP展開(kāi)的層次過(guò)多，不便于后續(xù)計(jì)劃的跟蹤和調(diào)整。

在航空制造業(yè)，生產(chǎn)計(jì)劃的編制仍是以MRP運(yùn)算為基礎(chǔ)，但通常MRP的運(yùn)算會(huì)分層級(jí)運(yùn)行，即首先會(huì)根據(jù)飛機(jī)裝配工藝分離面劃分的段位對(duì)MBOM進(jìn)行一級(jí)展開(kāi)(一級(jí)物料消耗)，形成段位計(jì)劃(含部裝、總裝及試飛)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)裝配、試飛專業(yè)廠編制的裝配工藝文件(Assembly Order，AO)對(duì)MBOM進(jìn)行二級(jí)展開(kāi)(二級(jí)物料消耗)，此時(shí)才會(huì)在MRP中掛接零件、組件、材料和成品等物料需求。在這種模式下，準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)計(jì)劃體系實(shí)質(zhì)上是以裝配計(jì)劃展開(kāi)的MRP為核心，以此拉動(dòng)后續(xù)的零件、組件和成品的配套工作?；贐OM的多級(jí)MRP運(yùn)算如圖4所示。

圖4 基于BOM的多級(jí)MRP運(yùn)算

在計(jì)劃編制流程方面，生產(chǎn)管理部以公司年度經(jīng)營(yíng)計(jì)劃為輸入，編制公司年度生產(chǎn)計(jì)劃大綱和產(chǎn)品交付計(jì)劃，以經(jīng)平準(zhǔn)化調(diào)整的年度產(chǎn)品交付計(jì)劃作為多級(jí)MRP運(yùn)算的輸入，一級(jí)MRP運(yùn)算形成段裝、總裝和試飛計(jì)劃，確保裝配節(jié)拍、均衡化和裝配作業(yè)流連續(xù)性，二級(jí)MRP運(yùn)算形成的零/組件物料需求計(jì)劃作為各專業(yè)廠編制年度、月度生產(chǎn)計(jì)劃的基礎(chǔ)。涉及材料采購(gòu)的需求計(jì)劃，也以二級(jí)MRP運(yùn)算結(jié)果為基礎(chǔ)，考慮零件生產(chǎn)提前期及采購(gòu)提前期進(jìn)行展開(kāi)運(yùn)算(見(jiàn)圖5)。

圖5 生產(chǎn)計(jì)劃編制層級(jí)圖

3.2 基于準(zhǔn)時(shí)制的考核指標(biāo)體系

為配合準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式的推行，成飛建立了一套基于準(zhǔn)時(shí)制的考核指標(biāo)體系(見(jiàn)圖6)。準(zhǔn)時(shí)制指標(biāo)選取主要側(cè)重于以裝配計(jì)劃拉動(dòng)的零件配套、保障業(yè)務(wù)的過(guò)程和結(jié)果性指標(biāo)，主要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程配套、保障情況和采購(gòu)執(zhí)行情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)，準(zhǔn)時(shí)制指標(biāo)體系是一個(gè)多維度的指標(biāo)體系，從計(jì)劃準(zhǔn)時(shí)完成率、物料準(zhǔn)時(shí)配套性和資源保障準(zhǔn)時(shí)性等方面，對(duì)主線計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程及保障配套過(guò)程進(jìn)行客觀、全面的評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)各級(jí)指標(biāo)目標(biāo)值的設(shè)定，可以充分反映管理目標(biāo)和管理意圖，以正確牽引和引導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程的持續(xù)改善。

圖6 準(zhǔn)時(shí)制指標(biāo)體系構(gòu)成

4 基于準(zhǔn)時(shí)制的生產(chǎn)可視化方案

4.1 電子看板在準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)中的作用

電子看板在工廠首先定位為一個(gè)信息顯示系統(tǒng)，它使得工廠里的每一個(gè)人都能全面了解當(dāng)前的生產(chǎn)業(yè)績(jī)，對(duì)問(wèn)題作出快速反應(yīng)。

在豐田，生產(chǎn)業(yè)績(jī)衡量通常取決于2個(gè)同樣重要的因素：對(duì)過(guò)程的考慮及取得的成果。業(yè)績(jī)的衡量致力于平衡供應(yīng)鏈幾個(gè)平行的要素——產(chǎn)品供應(yīng)的差異性、產(chǎn)品流的速度、預(yù)測(cè)結(jié)果的變化性以及可視化流程，即V4L架構(gòu)(見(jiàn)圖7)。其中，L表示學(xué)習(xí)(Learning)，豐田模式使得學(xué)習(xí)不僅僅遵循于理論學(xué)習(xí)，也可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡釋，其主要原則包括創(chuàng)造認(rèn)知、創(chuàng)造能力、制定操作規(guī)范、產(chǎn)生系統(tǒng)層認(rèn)知和產(chǎn)生教學(xué)的能力等；V4則指Variety(差異性)、Velocity(流速性)、Variablity(變化性)和Visibility(可視性)。豐田的V4L架構(gòu)讓供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)了微妙的平衡，推廣開(kāi)來(lái)，生產(chǎn)管理過(guò)程或者具體地針對(duì)生產(chǎn)可視化看板過(guò)程，V4L架構(gòu)也具有重要的參考價(jià)值[5]。

圖7 豐田的V4L架構(gòu)

在豐田的高岡廠，全部信息，包括生產(chǎn)目標(biāo)、當(dāng)日生產(chǎn)的汽車計(jì)劃/完成數(shù)、設(shè)備故障、人員短缺和加班要求等，都一一顯示在電子看板上。在豐田生產(chǎn)方式中，其核心基因可提煉為“理念、行動(dòng)、觀點(diǎn)、改善和管理”等五大DNA?？窗遄鳛閷?shí)現(xiàn)科學(xué)管理和持續(xù)改善的重要載體，可實(shí)現(xiàn)流程可視化、異?？梢暬湍繕?biāo)狀態(tài)可視化等功能。

在進(jìn)行生產(chǎn)可視化系統(tǒng)的規(guī)劃過(guò)程中，成飛也參考了豐田的V4L架構(gòu)及看板設(shè)計(jì)理念，在實(shí)現(xiàn)飛機(jī)制造過(guò)程基本可視化應(yīng)用(流程可視化、異?？梢暬湍繕?biāo)狀態(tài)可視)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展了持續(xù)改善層，結(jié)合ERP、MES等信息系統(tǒng)的整合應(yīng)用和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的深入挖掘，對(duì)供應(yīng)鏈過(guò)程進(jìn)行更全面、更系統(tǒng)、更精確的反映，并支撐供應(yīng)鏈流程的持續(xù)改進(jìn)。成飛可視化系統(tǒng)總共有5個(gè)層次，分為KPI可視化層、流程可視化層、場(chǎng)景可視化層、安燈應(yīng)用層及決策支持層(見(jiàn)表1)。其中，KPI可視化層對(duì)應(yīng)目標(biāo)狀態(tài)可視化，流程可視化層和場(chǎng)景可視化層對(duì)應(yīng)流程可視化，安燈應(yīng)用層對(duì)應(yīng)異?？梢暬瑳Q策支持層對(duì)應(yīng)持續(xù)改善。

1)KPI可視化層。該層可視為生產(chǎn)結(jié)果的可視化展示層，與生產(chǎn)活動(dòng)直接相關(guān)的結(jié)果績(jī)效指標(biāo)在這個(gè)層次上以圖表方式直觀展示。

2)流程可視化層。流程可視化層首先按照飛機(jī)制造的主要過(guò)程，對(duì)其主價(jià)值流進(jìn)行顯性化，在此基礎(chǔ)上，提煉表征流程運(yùn)行績(jī)效的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行可視化展示。

3)場(chǎng)景可視化層。按照飛機(jī)制造過(guò)程專業(yè)管控重點(diǎn)，對(duì)部裝、總裝、試飛等專業(yè)建立專業(yè)場(chǎng)景的可視化視圖，實(shí)現(xiàn)制造專業(yè)結(jié)果KPI可視化、主價(jià)值流流程可視化以及作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可視化應(yīng)用。

4)安燈應(yīng)用層。基于準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)對(duì)過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)預(yù)警和報(bào)警需求，建立能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程運(yùn)行狀態(tài)及KPI指標(biāo)異常的機(jī)制，形成可視化安燈應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)制造過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和報(bào)警應(yīng)用。

5)決策支持層。基于成飛在生產(chǎn)信息化建設(shè)及應(yīng)用方面近30年的數(shù)據(jù)積累及大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用方面的具體實(shí)踐，建立生產(chǎn)過(guò)程智能分析、智能預(yù)測(cè)及預(yù)警應(yīng)用機(jī)制。

表1 成飛生產(chǎn)電子看板應(yīng)用層次表

4.2 生產(chǎn)可視化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

成飛的生產(chǎn)可視化應(yīng)用是建立在公司整體數(shù)字化體系架構(gòu)中的，航空制造業(yè)數(shù)字化體系包括業(yè)務(wù)體系和應(yīng)用體系，其建設(shè)和應(yīng)用過(guò)程也是實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)變革和管理創(chuàng)新的過(guò)程，涉及到商業(yè)模式、組織體系、業(yè)務(wù)流程、資源技能、工具及應(yīng)用等方方面面的優(yōu)化和整合。在體系化建設(shè)和應(yīng)用推進(jìn)中，應(yīng)注意業(yè)務(wù)與IT的緊密融合，以業(yè)務(wù)變革推動(dòng)IT應(yīng)用體系構(gòu)建，以IT應(yīng)用體系保障業(yè)務(wù)變革的成功實(shí)施[6-7]?；跍?zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式的生產(chǎn)可視化應(yīng)用系統(tǒng)定位為企業(yè)主體管控層應(yīng)用，位于第4個(gè)層次(見(jiàn)圖8)。

圖8 生產(chǎn)可視化在企業(yè)信息化中的定位

生產(chǎn)可視化應(yīng)用作為生產(chǎn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的可視化與輔助決策支持系統(tǒng)，依托公司數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)(ERP、MES)、生產(chǎn)大數(shù)據(jù)平臺(tái)及公司級(jí)物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)，集成供應(yīng)鏈平臺(tái)構(gòu)建。

4.3 生產(chǎn)可視化系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)

生產(chǎn)可視化看板按照“2個(gè)維度、3個(gè)視角、6個(gè)主題”的業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖9)。2個(gè)維度指專業(yè)和項(xiàng)目。3個(gè)視角包括計(jì)劃管理視角、物流管理視角及空間實(shí)景視角，是將業(yè)務(wù)解耦并內(nèi)聚后重新展現(xiàn)在用戶面前的視圖。其中，計(jì)劃管理視角偏重于展現(xiàn)計(jì)劃隨時(shí)間軸變化的進(jìn)展情況；物流管理視角偏重于展現(xiàn)工廠物流動(dòng)態(tài)及相關(guān)作業(yè)活動(dòng)實(shí)況；空間實(shí)景視角是生產(chǎn)視頻實(shí)景與計(jì)劃流、信息流、價(jià)值流融合應(yīng)用的一種融合應(yīng)用嘗試。6個(gè)主題分別為計(jì)劃、成本、質(zhì)量、資源、物流和問(wèn)題。

圖9 生產(chǎn)可視化看板應(yīng)用視圖

5 生產(chǎn)可視化看板應(yīng)用實(shí)踐

5.1 多維度KPI指標(biāo)體系

系統(tǒng)按照“2個(gè)維度、3個(gè)視角、6個(gè)主題”進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程及成果KPI規(guī)劃和設(shè)計(jì)。從飛機(jī)制造流程入手，建立跨專業(yè)、跨組織的集成供應(yīng)鏈流程KPI可視化視圖。該視圖結(jié)合集成供應(yīng)鏈“準(zhǔn)時(shí)、經(jīng)濟(jì)、敏捷、高效”的運(yùn)作目標(biāo)及V4L架構(gòu)，從項(xiàng)目管理維度、產(chǎn)品生命周期維度和企業(yè)維度等3個(gè)維度建立覆蓋飛機(jī)制造過(guò)程原材料采購(gòu)、零組件生產(chǎn)、成品配套、裝配、試飛及技術(shù)服務(wù)全過(guò)程的準(zhǔn)時(shí)制(準(zhǔn)時(shí)性)、經(jīng)濟(jì)性、敏捷性和高效性指標(biāo)體系(見(jiàn)圖10)。

圖10 多維度KPI指標(biāo)體系

5.2 多場(chǎng)景、多專業(yè)的流程可視化

成飛生產(chǎn)可視化系統(tǒng)基于飛機(jī)工藝分離面，對(duì)飛機(jī)制造全過(guò)程進(jìn)行多層次、細(xì)粒度管控。在專業(yè)維度建立場(chǎng)景可視化視圖，為主生產(chǎn)區(qū)、部裝、總裝及試飛等專業(yè)建立地理的二維、三維模型，準(zhǔn)確反映出各生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀，以地理模型為基礎(chǔ)，可與生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)展、物流等信息實(shí)現(xiàn)疊加顯示，直觀反映專業(yè)場(chǎng)景，并實(shí)現(xiàn)制造流程及生產(chǎn)實(shí)況可視化(見(jiàn)圖11)。

圖11 多專業(yè)、多場(chǎng)景可視化應(yīng)用實(shí)例

5.3 電子安燈應(yīng)用異?？梢暬?/h3>

在豐田生產(chǎn)方式中，安燈的主要作用是及時(shí)暴露問(wèn)題。在可視化看板系統(tǒng)中，電子安燈應(yīng)用的主要原理則是基于預(yù)定義規(guī)則及預(yù)設(shè)的邏輯、響應(yīng)規(guī)則對(duì)輸入的狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷，以可視化方式進(jìn)行輸出(如三色燈顯示等)。電子安燈應(yīng)用監(jiān)控的對(duì)象通常為生產(chǎn)過(guò)程及成果性的KPI指標(biāo)，也可用于對(duì)預(yù)定義流程的監(jiān)控。一旦指標(biāo)波動(dòng)超過(guò)預(yù)定的閥值，則視為指標(biāo)異常波動(dòng)，或者流程運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)異常路由狀態(tài)，則可通過(guò)電子安燈應(yīng)用及時(shí)以三色燈的方式使該波動(dòng)可視化。

基于該方式的安燈應(yīng)用包括如下兩方面。

1)供應(yīng)商績(jī)效分析。以歷史數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立以數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的供應(yīng)商績(jī)效動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)機(jī)制，主動(dòng)預(yù)警供應(yīng)商缺件、延遲交付和績(jī)效指標(biāo)異常波動(dòng)等事件。

2)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題管理。對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題進(jìn)行分級(jí)、分類和重要度分析，識(shí)別關(guān)鍵問(wèn)題并建立預(yù)警/響應(yīng)機(jī)制，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行重點(diǎn)問(wèn)題亮燈制度，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的及時(shí)暴露、反應(yīng)及處置。

5.4 基于大數(shù)據(jù)分析的生產(chǎn)預(yù)測(cè)、預(yù)警應(yīng)用

基于大數(shù)據(jù)分析的生產(chǎn)預(yù)測(cè)、預(yù)警屬于生產(chǎn)可視化看板應(yīng)用的最新領(lǐng)域，也是當(dāng)前技術(shù)研究的熱點(diǎn)。數(shù)據(jù)的價(jià)值在最近幾年被頻繁提起，特別是大數(shù)據(jù)概念逐步深入人心之后。當(dāng)前，業(yè)界已形成普遍共識(shí)，即大數(shù)據(jù)是人們獲取知識(shí)，創(chuàng)造新價(jià)值的源泉。大數(shù)據(jù)還是改變市場(chǎng)、改變組織機(jī)構(gòu)等的新方法[8]。在制造領(lǐng)域，工業(yè)大數(shù)據(jù)是未來(lái)工業(yè)在全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。當(dāng)前，工業(yè)大數(shù)據(jù)分析是諸多學(xué)科都需要面對(duì)的重要技術(shù)挑戰(zhàn)，工業(yè)大數(shù)據(jù)分析一旦取得技術(shù)突破，利用工業(yè)大數(shù)據(jù)去深入分析制造過(guò)程，分析價(jià)值鏈過(guò)程，發(fā)現(xiàn)潛在的用戶價(jià)值，發(fā)現(xiàn)和管理不可見(jiàn)的問(wèn)題，必將對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響[9]。

成飛在工業(yè)大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用方面，通過(guò)深入分析挖掘持續(xù)積累幾十年的公司生產(chǎn)相關(guān)的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，建立大數(shù)據(jù)分析模型，從歷史數(shù)據(jù)中尋找業(yè)務(wù)規(guī)律或變化趨勢(shì)，基于這些分析，以當(dāng)前及歷史的實(shí)際生產(chǎn)情況作為輸入，通過(guò)建立的分析模型和預(yù)測(cè)模型，對(duì)未來(lái)生產(chǎn)情況(包含但不限于生產(chǎn)速率、生產(chǎn)周期、成本和質(zhì)量指標(biāo)等)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

生產(chǎn)計(jì)劃仿真及推演是基于工業(yè)大數(shù)據(jù)分析的典型應(yīng)用場(chǎng)景。飛機(jī)制造過(guò)程生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行波動(dòng)受到諸多因素影響，通過(guò)應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析模型及分析方法，可對(duì)波動(dòng)因素、影響程度進(jìn)行有效分析，在此基礎(chǔ)上建立仿真推演模型，以當(dāng)前的計(jì)劃執(zhí)行情況、已知/預(yù)測(cè)的資源約束條件為輸入，可實(shí)現(xiàn)對(duì)未來(lái)生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況、潛在波動(dòng)趨勢(shì)的預(yù)測(cè)和推演。基于大數(shù)據(jù)分析的預(yù)測(cè)應(yīng)用如圖12所示。

圖12 基于大數(shù)據(jù)分析的預(yù)測(cè)

6 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)航空制造業(yè)正加速推進(jìn)以精益生產(chǎn)為代表的先進(jìn)管理理念、工具運(yùn)用，推進(jìn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是先進(jìn)管理理念、工具落地應(yīng)用的必然選擇?；跍?zhǔn)時(shí)制的生產(chǎn)可視化平臺(tái)是成飛準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式構(gòu)建的重要內(nèi)容之一，是公司適應(yīng)新形勢(shì)，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要能力平臺(tái)，其建設(shè)過(guò)程體現(xiàn)了“準(zhǔn)時(shí)制”生產(chǎn)模式的成飛理解及具體實(shí)踐思路。