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一、現(xiàn)狀與需求分析

航天產(chǎn)品作為系統(tǒng)集成性強(qiáng)、科技含量高且技術(shù)協(xié)作廣的高科技成果，從研發(fā)到出廠交付用戶方，需要各行業(yè)和各部門(mén)的大力協(xié)作和支持。鑒于目前設(shè)計(jì)與制造分離的現(xiàn)狀，產(chǎn)品生產(chǎn)制造以外協(xié)為主，隨著外協(xié)產(chǎn)品任務(wù)的不斷增加，外協(xié)產(chǎn)品暴露的質(zhì)量問(wèn)題（包括管理和技術(shù)問(wèn)題）越來(lái)越多，以至于影響到產(chǎn)品集成總裝性能指標(biāo)和驗(yàn)收交付。

多年以來(lái)，研究所對(duì)外協(xié)產(chǎn)品的質(zhì)量管控以交付合格產(chǎn)品為主，在生產(chǎn)和制造等環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控能力不足，導(dǎo)致在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過(guò)程中產(chǎn)生的眾多質(zhì)量問(wèn)題被隱藏，質(zhì)量問(wèn)題一路“過(guò)關(guān)斬將”，直至靶場(chǎng)執(zhí)行任務(wù)發(fā)射時(shí)才暴露出來(lái)，給項(xiàng)目帶來(lái)不可挽救的損失。因此，高質(zhì)量的產(chǎn)品出自每個(gè)高質(zhì)量環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和交付等環(huán)節(jié)，運(yùn)用精細(xì)化產(chǎn)品質(zhì)量管理流程對(duì)外協(xié)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)和有效的控制，有助于保證產(chǎn)品質(zhì)量全過(guò)程受控和規(guī)范產(chǎn)品制造過(guò)程管理，最終實(shí)現(xiàn)有效和閉環(huán)的質(zhì)量信息管理，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效益。

二、建設(shè)目標(biāo)

依據(jù)豐田TQS理論與精益制造管理提供的方法和實(shí)施步驟，貫徹上級(jí)單位全級(jí)次供應(yīng)商管理思想中對(duì)航天外協(xié)產(chǎn)品管控的要求，選取某典型產(chǎn)品為驗(yàn)證產(chǎn)品，基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺(tái)及制造執(zhí)行平臺(tái)，通過(guò)數(shù)字化平臺(tái)的流程流轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)與剛性約束開(kāi)展生產(chǎn)流程精細(xì)化再造，通過(guò)流程梳理分解、問(wèn)題分析、優(yōu)化完善和有效控制等反復(fù)迭代過(guò)程，最終構(gòu)建生產(chǎn)流程規(guī)范優(yōu)化、崗位要求系統(tǒng)明晰、過(guò)程管控精細(xì)量化、智能平臺(tái)支撐有力和整體運(yùn)轉(zhuǎn)高效通暢的航天產(chǎn)品精細(xì)化生產(chǎn)流程，以“一本通”式崗位作業(yè)書(shū)指導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程的具體環(huán)節(jié)，確保一次就把事情做對(duì)和做好，從根本上解決航天產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的流程不優(yōu)化、工藝不規(guī)范、過(guò)程控制不量化、崗位要求不明晰及剛性約束不夠等突出問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)提升航天產(chǎn)品外協(xié)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量管控水平。

三、技術(shù)路徑

以航天產(chǎn)品生產(chǎn)流程精細(xì)化為指導(dǎo)，應(yīng)用數(shù)字化管理平臺(tái)對(duì)研制流程進(jìn)行優(yōu)化和固化，經(jīng)過(guò)對(duì)某典型產(chǎn)品的原有生產(chǎn)流程進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)并識(shí)別原有生產(chǎn)流程中的一級(jí)要素和二級(jí)要素，即影響航天產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的主要問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上形成優(yōu)化后的流程，在按照“二維度”（過(guò)程維度和崗位維度）、“四梳理”（產(chǎn)品形成過(guò)程、節(jié)點(diǎn)工作內(nèi)容、流程崗位組成和崗位控制要求）、“八步驟”（流程梳理分解、流程問(wèn)題分析、流程優(yōu)化完善、流程有效控制、流程效果評(píng)價(jià)、流程要素固化、流程配套設(shè)計(jì)和流程迭代改進(jìn)）的生產(chǎn)流程精細(xì)化再造方法進(jìn)行重塑。航天產(chǎn)品生產(chǎn)一級(jí)流程示意圖如圖1所示。

圖1 航天產(chǎn)品生產(chǎn)一級(jí)流程示意圖

首先，將試點(diǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)流程從過(guò)程維度和崗位維度進(jìn)行梳理，形成機(jī)加生產(chǎn)二維度流程64個(gè)，裝配生產(chǎn)二維度流程圖10個(gè)?！耙槐就ā苯Y(jié)合二維度流程圖對(duì)從過(guò)程和崗位兩個(gè)維度重新定義了作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的內(nèi)容，生產(chǎn)依據(jù)二維度流程圖合理組織串并行工序，提高生產(chǎn)效率。其次，梳理了產(chǎn)品形成過(guò)程、節(jié)點(diǎn)工作內(nèi)容及要求、流程崗位組成和崗位控制要求，結(jié)合梳理出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與流程瓶頸，形成6個(gè)二級(jí)流程清單和74個(gè)三維流程清單，識(shí)別出流程中的各相關(guān)崗位并編制了崗位清單。最后，以試點(diǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)為主線，依據(jù)梳理出的產(chǎn)品生產(chǎn)流程，結(jié)合信息化手段，依據(jù)廠所協(xié)同PDM系統(tǒng)，通過(guò)外協(xié)生產(chǎn)車(chē)間的MES系統(tǒng)，使“八步驟”的工作方法和實(shí)際生產(chǎn)的一級(jí)流程充分融合，實(shí)現(xiàn)試點(diǎn)產(chǎn)品從任務(wù)接收到產(chǎn)品出廠的全流程打通。航天產(chǎn)品生產(chǎn)流程展開(kāi)示意圖如圖2所示。

圖2 航天產(chǎn)品生產(chǎn)流程展開(kāi)示意圖

從“流程問(wèn)題梳理”到“流程迭代改進(jìn)”，我們充分利用數(shù)字化平臺(tái)對(duì)流程控制的剛性約束，線上線下齊頭并進(jìn)，分步驟和階段實(shí)施研討，對(duì)試點(diǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中不精不優(yōu)和制約質(zhì)量及效率的環(huán)節(jié)充分分析，并制定了解決措施，然后將其固化于“一本通”崗位作業(yè)書(shū)中，通過(guò)試點(diǎn)產(chǎn)品的試生產(chǎn)加以驗(yàn)證，最后再總結(jié)，為下階段迭代優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

四、建設(shè)內(nèi)容

項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括數(shù)字化管理平臺(tái)建設(shè)和生產(chǎn)流程梳理及優(yōu)化兩大部分。

1、數(shù)字化管理平臺(tái)建設(shè)

數(shù)字化管理平臺(tái)架構(gòu)以PDM系統(tǒng)和MES系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，以NX工具為主要設(shè)計(jì)工具，以研究所和制造廠為主要實(shí)施單位，描述廠所之間的三維數(shù)字化協(xié)同的整體業(yè)務(wù)邏輯，如圖3所示。研究所的主管設(shè)計(jì)在NX中完成產(chǎn)品零件/單機(jī)模型建模、零件/單機(jī)模型MBD三維標(biāo)注、零件/單機(jī)模型質(zhì)量檢查、裝配模型建模和裝配模型MBD三維標(biāo)注以及裝配模型質(zhì)量檢查，通過(guò)NX與PDM的自動(dòng)映射，在PDM系統(tǒng)中生成產(chǎn)品設(shè)計(jì)BOM及產(chǎn)品明細(xì)。

圖3 數(shù)字化管理平臺(tái)總體架構(gòu)

基于PDM系統(tǒng)的多結(jié)構(gòu)管理器，實(shí)現(xiàn)基于EBOM指派快速形成PBOM結(jié)構(gòu)，對(duì)PBOM結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整或替換，體現(xiàn)工藝中的拆分件以及工藝過(guò)程對(duì)BOM結(jié)構(gòu)的調(diào)整，最終將形成的PBOM與EBOM以協(xié)同關(guān)聯(lián)的形成保存在PDM中，便于EBOM和PBOM的關(guān)聯(lián)展現(xiàn)。結(jié)合PDM的制造工藝規(guī)劃器功能和制造廠工藝編制需求，定義特定的工藝類(lèi)型和工藝屬性，滿足工藝編制的需要。工藝人員通過(guò)接收到的工藝分工信息，可在系統(tǒng)上完成工藝任務(wù)的創(chuàng)建、工序模型的構(gòu)建和工藝資源的指派等，完成結(jié)構(gòu)化的工藝編制任務(wù)。PDM系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)架工藝示意圖如圖4所示。

圖4 PDM 系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)架工藝示意圖

通過(guò)MES與PDM系統(tǒng)集成，技術(shù)研發(fā)部技術(shù)人員在PDM系統(tǒng)下發(fā)的結(jié)構(gòu)化工藝數(shù)據(jù)（包括工藝規(guī)程數(shù)據(jù)和技術(shù)通知單數(shù)據(jù)）到MES系統(tǒng)，并通知分廠計(jì)劃員進(jìn)行接收，只有接收的工藝數(shù)據(jù)才能在后續(xù)的MES系統(tǒng)中使用，分廠的計(jì)劃員、技術(shù)研發(fā)部技術(shù)人員可以在MES系統(tǒng)中查看下發(fā)的工藝規(guī)程數(shù)據(jù)（工序、工步、設(shè)備、工裝、輔料、裝入件、數(shù)控程序名稱(chēng)、工時(shí)和材料定額等信息）和技術(shù)通知單數(shù)據(jù)。生產(chǎn)計(jì)劃分解與車(chē)間計(jì)劃管理如圖5所示。

圖5 生產(chǎn)計(jì)劃分解與車(chē)間計(jì)劃管理

2、生產(chǎn)流程梳理與優(yōu)化

以某典型產(chǎn)品一級(jí)生產(chǎn)流程為基礎(chǔ)，梳理出了6個(gè)二級(jí)流程和74個(gè)三級(jí)流程，將原流程及崗位進(jìn)行了細(xì)化，細(xì)化到了可獨(dú)立操作的單元，并形成了流程清單，為后續(xù)“一本通”崗位作業(yè)書(shū)細(xì)化程度的編制提供了依據(jù)。產(chǎn)品組合體生產(chǎn)一級(jí)流程圖及控制艙裝配三級(jí)流程圖如圖6所示。

圖6 組合體生產(chǎn)一級(jí)流程及控制艙裝配三級(jí)流程圖

在產(chǎn)品生產(chǎn)流程方面，全面梳理了試點(diǎn)產(chǎn)品基于三維模型的形成過(guò)程所涉及到的機(jī)加和裝配工藝流程，找出了制約產(chǎn)能和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，形成了《試點(diǎn)產(chǎn)品精細(xì)化流程再造關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析表》，分析出了8處關(guān)鍵環(huán)節(jié)，制定了可執(zhí)行的優(yōu)化措施，并落實(shí)于“一本通”崗位作業(yè)書(shū)中。試點(diǎn)產(chǎn)品精細(xì)化再造關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析表示意圖如圖7所示。

圖7 試點(diǎn)產(chǎn)品精細(xì)化再造關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析表示意圖

在業(yè)務(wù)管理流程方面，依據(jù)已梳理的一、二、三級(jí)業(yè)務(wù)流程，各部門(mén)從完備性和精細(xì)化程度兩方面對(duì)比分析流程整體上存在的問(wèn)題，并梳理出了流程上不精不優(yōu)的具體環(huán)節(jié)，主要包括：

◎ 部分二級(jí)流程存在冗余環(huán)節(jié)，降低了工作效率；

圖8 機(jī)加“一本通”崗位作業(yè)書(shū)示例圖

◎ 部分三級(jí)流程不細(xì)化、不量化及不易考核；

◎ 部分二級(jí)、三級(jí)流程銜接界面不清晰，存在職責(zé)盲區(qū)。

產(chǎn)品生產(chǎn)流程優(yōu)化以8個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)為問(wèn)題導(dǎo)向，按照流程問(wèn)題分析中的辦法進(jìn)行了優(yōu)化完善。以過(guò)程為節(jié)點(diǎn)，將崗位要求、技術(shù)要求、檢驗(yàn)要求和工藝文件融為“一本通”式的崗位作業(yè)書(shū)，主要體現(xiàn)在機(jī)加“一本通”式的崗位作業(yè)書(shū)編制、裝配“一本通”式的崗位作業(yè)書(shū)編制以及關(guān)鍵工序控制方面。已形成的“一本通”式崗位作業(yè)書(shū)將機(jī)加的切削參數(shù)、吃刀量和工步視圖等進(jìn)行了新增和完善，并在模型上增加了裝卡位置、裝夾方式的標(biāo)注，以及機(jī)加工裝和工件裝配關(guān)系的體現(xiàn)。機(jī)加“一本通”崗位作業(yè)書(shū)示例圖如圖8所示。

裝配“一本通”崗位作業(yè)書(shū)中，裝配的爆炸視圖以及裝配引導(dǎo)線在模型中進(jìn)行了新增，并將風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)在作業(yè)書(shū)中以多媒體形式展?，F(xiàn)有“一本通”比二維批產(chǎn)工藝更能直接和直觀地展現(xiàn)要加工的內(nèi)容、具體加工方法和參數(shù)，對(duì)裝配的位置和方法的表示更加清晰易懂。

五、應(yīng)用效果

項(xiàng)目建設(shè)完成后，研究所從外協(xié)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量控制提升、生產(chǎn)流程精細(xì)化再造的內(nèi)涵、評(píng)價(jià)體系、數(shù)據(jù)傳遞和信息化系統(tǒng)建設(shè)等方面開(kāi)展了大量工作，有效提升了外協(xié)產(chǎn)品質(zhì)量管控能力，取得的效果如下：

1、構(gòu)建協(xié)同管理平臺(tái)，提升外協(xié)產(chǎn)品質(zhì)量管控能力

項(xiàng)目貫徹了上級(jí)單位全級(jí)次供應(yīng)鏈管理中質(zhì)量控制要求，基于豐田TQS與精益制造管理方法，依托產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺(tái)與制造執(zhí)行平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了外協(xié)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量管控能力的提升，并成功應(yīng)用于航天產(chǎn)品的生產(chǎn)與質(zhì)量數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，試點(diǎn)產(chǎn)品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)效率提升了83%以上，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性達(dá)到了88%，進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)可控率較之前提升了56%，生產(chǎn)效率較原先手工排產(chǎn)提高了62%，單發(fā)產(chǎn)品生產(chǎn)總時(shí)間節(jié)約30%～35%。

2、優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少工藝更改

以強(qiáng)化外協(xié)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量為中心，以持續(xù)提升航天型號(hào)產(chǎn)品質(zhì)量保證能力為目標(biāo)，某典型產(chǎn)品生產(chǎn)流程梳理一級(jí)要素6項(xiàng)，二級(jí)要素10項(xiàng)，優(yōu)化流程后梳理一級(jí)要素8項(xiàng)，二級(jí)要素20項(xiàng)，形成機(jī)加生產(chǎn)二維度流程64個(gè)，裝配生產(chǎn)二維度流程圖10個(gè)，通過(guò)流程優(yōu)化，工藝更改較之前減少了16%，產(chǎn)品制造一次成功率提高了12%。

3、重構(gòu)生產(chǎn)流程，落實(shí)精細(xì)化質(zhì)量管理

通過(guò)流程梳理分解、問(wèn)題分析、優(yōu)化完善、有效控制和數(shù)字化平臺(tái)固化與優(yōu)化等反復(fù)迭代過(guò)程，最終構(gòu)建生產(chǎn)流程規(guī)范優(yōu)化、崗位要求系統(tǒng)明晰、過(guò)程管控精細(xì)量化、智能平臺(tái)支撐有力和整體運(yùn)轉(zhuǎn)高效通暢的航天產(chǎn)品精細(xì)化生產(chǎn)流程，產(chǎn)品研制效率較之前提升15%，精細(xì)化質(zhì)量控制貫穿設(shè)計(jì)、工藝、制造和檢驗(yàn)等產(chǎn)品研制各個(gè)環(huán)節(jié)?！耙槐就ā睄徫蛔鳂I(yè)書(shū)較傳統(tǒng)二維工藝規(guī)程可操作性提高20%，低層次操作問(wèn)題減少85%以上，外協(xié)產(chǎn)品制造過(guò)程質(zhì)量數(shù)據(jù)反饋率98%，產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題可追溯性達(dá)95%以上。

綜上，基于流程精細(xì)化再造的廠所外協(xié)生產(chǎn)質(zhì)量控制改進(jìn)項(xiàng)目，通過(guò)流程梳理分解、問(wèn)題分析、優(yōu)化完善、有效控制和數(shù)字化平臺(tái)固化與優(yōu)化等反復(fù)迭代過(guò)程，基于廠所數(shù)字化協(xié)同平臺(tái)固化流程實(shí)現(xiàn)“一本通”崗位作業(yè)書(shū)的剛性約束，并在某典型產(chǎn)品中開(kāi)展驗(yàn)證應(yīng)用，解決了航天產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的流程不優(yōu)化、工藝不規(guī)范、過(guò)程控制不量化、崗位要求不明晰和剛性約束不夠等突出問(wèn)題，提升了航天產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量管控水平，具有重要的示范效應(yīng)與推廣價(jià)值。