陜西航天時代導(dǎo)航設(shè)備有限公司 孫偉峰 張科峰

中國航天科技集團有限公司 續(xù)煥超

前言

近年來，隨著新一代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，面對高質(zhì)量保成功、高效率謀發(fā)展，高效率推動制造強國、質(zhì)量強國建設(shè)的新要求，面對任務(wù)突增、研制與批產(chǎn)疊加、交付與發(fā)射愈加密集的新常態(tài)，如何在產(chǎn)品實現(xiàn)過程中加強專業(yè)融合，實現(xiàn)研制和批產(chǎn)過程的快速性，質(zhì)量管理的有效性，成為軍工企業(yè)迫切需要解決的問題。

“十三五”以來，陜西航天時代導(dǎo)航設(shè)備有限公司（以下簡稱公司）以模式變革為突破，以精益生產(chǎn)為載體，以兩化融合為抓手，從產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管控等各個方面打造“基于精益的航天高端裝備產(chǎn)品制造新模式”，開展了“精益研發(fā)、精益工藝、精益生產(chǎn)、精益管控”的探索研究，實現(xiàn)全方位的模式變革，有效的支撐了企業(yè)科研生產(chǎn)和經(jīng)營管理活動，取得了良好的效果。

一、定義

智能制造是指以自動化、網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)，以數(shù)字化為手段，借助新一代信息通信技術(shù)，通過工業(yè)軟件、生產(chǎn)和服務(wù)管理系統(tǒng)、智能技術(shù)和裝備集成，幫助企業(yè)實現(xiàn)縱向集成、橫向集成的各類智能化解決方案的總稱。

智能制造的核心是通過信息系統(tǒng)指揮制造要素和制造資源的運行，提升創(chuàng)新能力，實現(xiàn)資源配置最優(yōu)、產(chǎn)品質(zhì)量一致性最好、運營成本最低。其中，網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)是基礎(chǔ)和前提，就是實現(xiàn)機床、機器人、工具、檢測設(shè)備、試驗設(shè)施、物料、產(chǎn)品和人的網(wǎng)絡(luò)化連接，能夠采集制造過程數(shù)據(jù)，匯聚形成制造大數(shù)據(jù)，構(gòu)建信息物理系統(tǒng)（CPS）；數(shù)字化建設(shè)是重點和核心，要實現(xiàn)制造資源、流程、產(chǎn)品等全面數(shù)字化、模型化，所有要素都用數(shù)字模型來表達；工業(yè)軟件、生產(chǎn)和服務(wù)管理系統(tǒng)、智能技術(shù)和裝備等是載體，是對工業(yè)研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、服務(wù)等全生命周期的模型化、代碼化、工具化，是工業(yè)知識、技術(shù)積累和經(jīng)驗體系的集大成者，是感知控制、信息傳輸、分析決策背后的世界觀、價值觀和方法論，也是模式變革的重要推手。

模式變革是一個涉及改變的系統(tǒng)過程，至少包括三個方面：適應(yīng)變革、控制變革和影響變革。本文所說的模式變革包括組織架構(gòu)模式、生產(chǎn)組織方式、精益物流模式、透明化生產(chǎn)管控模式以及以業(yè)績?yōu)轵?qū)動的績效考核模式等。

二、主要做法

（一）主要問題

陜導(dǎo)公司作為航天企業(yè)，具有多品種、小批量、長周期、變狀態(tài)、高質(zhì)量的特點，屬于復(fù)雜產(chǎn)品集成制造范疇。

經(jīng)過調(diào)研與論證，陜導(dǎo)公司的管理特點如下：

·產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，業(yè)務(wù)節(jié)點多；

·產(chǎn)品高精尖，質(zhì)量追溯要求高；

·項目式管控，多項目并行，協(xié)調(diào)管控難；

·新產(chǎn)品較多，在計劃、執(zhí)行、分析時可參照性低；

·基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)有待完善和提高，信息化基礎(chǔ)較薄弱；

·財務(wù)和業(yè)務(wù)未能一體化，財務(wù)核算工作量大；

·計劃剛性不強，變更頻繁；

·接單后工藝設(shè)計，生產(chǎn)批量小，設(shè)計生產(chǎn)周期長。

隨著市場競爭的不斷加劇，生產(chǎn)短線、瓶頸問題日益突顯，對現(xiàn)有的生產(chǎn)模式帶來挑戰(zhàn)。為滿足多型號并舉，多產(chǎn)業(yè)類型并存的實際情況，生產(chǎn)模式亟待轉(zhuǎn)型。

（二）思路與目標(biāo)

1、建設(shè)目標(biāo)

以精益生產(chǎn)為抓手，以數(shù)字化建設(shè)為手段，實現(xiàn)型號產(chǎn)品設(shè)計和工藝改進的廠內(nèi)協(xié)同，嘗試建立精益生產(chǎn)模式，縮短產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期，提升工藝設(shè)計能力和經(jīng)營管理水平，推動公司科研生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理模式的變革和創(chuàng)新，實現(xiàn)從以工業(yè)化生產(chǎn)、傳統(tǒng)管理為特征的機械軍工，向以數(shù)字化、集成化、協(xié)同化、敏捷化、智能化等為特征的現(xiàn)代數(shù)字軍工轉(zhuǎn)變，推進企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

2、建設(shè)思路

戰(zhàn)略引領(lǐng)：以市場為導(dǎo)向，以確保型號任務(wù)圓滿完成和加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式為主線，以自主研發(fā)和技術(shù)研究為手段，鞏固和提升公司在防務(wù)領(lǐng)域中的重要配套地位，圍繞國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，做強做優(yōu)系統(tǒng)級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，全面提升企業(yè)核心競爭力，助推三次創(chuàng)業(yè)。

模式變革：在基于全面推行“精益生產(chǎn)”的理念上，以六西格瑪、全面質(zhì)量管理、業(yè)務(wù)流程管理、并行工程、卓越績效管理、平衡計分卡等先進的管理思想和理論作為指導(dǎo)，對公司生產(chǎn)運行體系和流程進行優(yōu)化，注重總體及核心能力的提升；堅持業(yè)務(wù)牽引、技術(shù)推動、服務(wù)優(yōu)先，以清晰的業(yè)務(wù)架構(gòu)來指導(dǎo)和約束信息系統(tǒng)的設(shè)計，構(gòu)建完整的信息化體系。

流程支撐：將型號任務(wù)研制生產(chǎn)流程梳理作為科研生產(chǎn)能力提升的基礎(chǔ)性工作，在流程顯性化的基礎(chǔ)上開展生產(chǎn)流程的優(yōu)化設(shè)計，并將其固化在信息系統(tǒng)中，以流程為導(dǎo)向，縱向打通廠所協(xié)同的信息通道，橫向?qū)崿F(xiàn)各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的串接，形成橫向互聯(lián)、縱向貫通的集成化的數(shù)字化制造環(huán)境。

IT協(xié)同：用工業(yè)軟件中所蘊含的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、服務(wù)等的工業(yè)知識、技術(shù)積累和經(jīng)驗體系等數(shù)字化知識，突破統(tǒng)一管控的關(guān)鍵技術(shù)，充分利用可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實現(xiàn)航天高端新裝備制造體系的集成、重建和再造，將模式變革和流程運行固化其中。

（三）主要內(nèi)容

1、精益設(shè)計

以Teamcenter為基礎(chǔ)構(gòu)建統(tǒng)一的共享平臺，實現(xiàn)跨部門的數(shù)據(jù)共享和管理，保證數(shù)據(jù)的唯一性和正確性；推行“集成產(chǎn)品開發(fā)”的研制模式，開展產(chǎn)品研發(fā)的預(yù)算管理，對產(chǎn)品開發(fā)進行有效的投資分析和管理；以“需求管理”為抓手，建設(shè)“需求BOM”，與設(shè)計BOM相對應(yīng)，實現(xiàn)設(shè)計任務(wù)書指標(biāo)的全覆蓋；通過項目管理對產(chǎn)品設(shè)計進度、質(zhì)量的全面監(jiān)控；以NX三維CAD軟件為產(chǎn)品設(shè)計工具，實現(xiàn)從概念設(shè)計，到詳細設(shè)計，到設(shè)計驗證、工裝模具設(shè)計的產(chǎn)品開發(fā)全過程的集成；通過NX系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的建立和NX軟件系統(tǒng)客戶化定制，最大化地、最有效地統(tǒng)一設(shè)計模板、統(tǒng)一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范；積累沉淀產(chǎn)品開發(fā)中的寶貴經(jīng)驗，形成典型設(shè)計流程、設(shè)計理念和設(shè)計知識，實現(xiàn)知識的獲取和重用；提供有針對性的技能培訓(xùn)，持續(xù)不斷地優(yōu)化技術(shù)人員的能力，促進產(chǎn)品開發(fā)的創(chuàng)新。

2、精益工藝

在Teamcenter基礎(chǔ)上，優(yōu)化工藝設(shè)計流程，打通產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計環(huán)節(jié)，實現(xiàn)并行、協(xié)同的業(yè)務(wù)模式，真正發(fā)揮數(shù)字化應(yīng)用的優(yōu)勢。以三維數(shù)字化設(shè)計和工藝協(xié)同為標(biāo)志，實現(xiàn)型號任務(wù)的三維制造，確保設(shè)計更改能自動、及時傳遞到工藝制造環(huán)節(jié)，保證設(shè)計更改的閉環(huán)控制，實現(xiàn)設(shè)計、工藝環(huán)節(jié)的并行工程，加強設(shè)計與制造的并行設(shè)計能力，形成設(shè)計工藝一體化管理平臺。

3、精益生產(chǎn)

以Camstar為制造執(zhí)行平臺，涵蓋車間、事業(yè)部等部門的制造執(zhí)行系統(tǒng)，通過集成數(shù)據(jù)采集工具，建立起多通道、靈活的、多機制的預(yù)警機制，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時反饋，及時獲知生產(chǎn)信息，提升生產(chǎn)管理控制能力；通過采集原輔材料投入數(shù)量、批號（關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)件序列號）及生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)線、機臺、人員、崗位、零組件批次等信息記錄，建立起了覆蓋產(chǎn)品全過程的完整追溯體系；通過對各項資源進行綜合平衡，最大化的發(fā)揮出各項資源的能力，優(yōu)化各項資源的利用率，減少生產(chǎn)過程中的浪費，全面提升生產(chǎn)效率。

4、精益管控

以SAP ERP系統(tǒng)為平臺，圍繞企業(yè)核心業(yè)務(wù)，充分吸收平臺所內(nèi)涵的最佳管理實踐活動和前期流程優(yōu)化結(jié)果，構(gòu)建基于“一體化、平臺化”的管控模式。實施銷售管理、項目管理、計劃管理、物料管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、設(shè)備管理、財務(wù)和成本管理等，并實現(xiàn)與MDM、MES、PLM等系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)業(yè)務(wù)與財務(wù)管控的一體化，提高管理效率。

三、技術(shù)成果與工程經(jīng)驗

（一）在產(chǎn)品設(shè)計方面

1、以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為核心，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)源。以全生命周期產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（BOM）為核心，構(gòu)建了單一數(shù)據(jù)源管理平臺，建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)全局視圖，記錄產(chǎn)品數(shù)據(jù)的演變過程和前后派生關(guān)系，為多個專業(yè)的協(xié)同工作提供支撐環(huán)境，提高研制數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

2、規(guī)范設(shè)計流程，提升了交付能力。通過規(guī)范設(shè)計流程，實現(xiàn)以電子數(shù)據(jù)為主的產(chǎn)品數(shù)據(jù)及技術(shù)狀態(tài)管理和控制，提升了設(shè)計人員的工作規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，保證了設(shè)計過程（流程）的準(zhǔn)確性，設(shè)計維度的全面性，設(shè)計迭代的科學(xué)性，杜絕了從制造階段重返方案階段的設(shè)計反復(fù)，交付能力大幅提高。

3、沉淀設(shè)計知識，提高了設(shè)計效率。針對以往工程經(jīng)驗，建設(shè)了與具體產(chǎn)品關(guān)聯(lián)的矩陣式知識庫、知識分類識別引擎、覆蓋慣導(dǎo)所有專業(yè)領(lǐng)域的知識地圖，在各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中嵌入知識推送的功能接口，形成了實時動態(tài)的知識管理體系。

（二）在工藝設(shè)計方面

1、改變設(shè)計模式，提高了工藝設(shè)計效率。打破原有CAPP系統(tǒng)基于表格的工藝數(shù)據(jù)管理模式，采用結(jié)構(gòu)化的工藝設(shè)計模式，實現(xiàn)了工藝內(nèi)容的規(guī)范化管理、工藝信息的自動匯總以及與下游信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動傳遞，提高了工藝設(shè)計效率。

2、實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計，縮短了研制周期。協(xié)同設(shè)計加強了專業(yè)設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計師的技術(shù)目標(biāo)和認知一致性，降低了設(shè)計的差錯率，前置了工藝工作，工藝參與方案設(shè)計并能提早開展設(shè)計工藝性審查，加快了設(shè)計進度，提高了設(shè)計的合理性，有效縮短了工藝準(zhǔn)備周期。

（三）在生產(chǎn)制造方面

1、實現(xiàn)了“推”“拉”結(jié)合的生產(chǎn)計劃管理模式。由型號任務(wù)驅(qū)動的“推式計劃”和總裝拉動的“拉式計劃”相結(jié)合的計劃管理體系，實現(xiàn)準(zhǔn)時生產(chǎn)的精益生產(chǎn)目標(biāo)。根據(jù)需求制訂不同層級的生產(chǎn)計劃，包括產(chǎn)品交付計劃、采購計劃、裝配計劃、生產(chǎn)訂單等，下一級計劃根據(jù)上一級計劃所產(chǎn)生，此為訂單驅(qū)動的“推式計劃”，主要用于提前備料、采購等。而在生產(chǎn)組織時，生產(chǎn)指令的實際下達根據(jù)成套裝配的實際工作進展來確定，即由產(chǎn)品裝配來拉動部件裝配的生產(chǎn)，由部件裝配拉動零件生產(chǎn)，由零件拉動原材料采購和供應(yīng)，此為裝配拉動的“拉式計劃”。裝配拉動和型號任務(wù)驅(qū)動相結(jié)合的生產(chǎn)模式為工廠實現(xiàn)精益生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

2、精密機加：實現(xiàn)了“單元制造”。根據(jù)產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)、工藝特點、大小、材質(zhì)、工序、所需設(shè)備等進行工藝相似性分析，對產(chǎn)品進行分族分類。根據(jù)設(shè)備的加工特點和加工精度，對所有設(shè)備進行分族分類，并與產(chǎn)品要求相對應(yīng)。與此同時，根據(jù)零件/部件的工序要求，將相關(guān)的設(shè)備按照加工工序需求進行單元化的布局，以實現(xiàn)單元內(nèi)“零件制造”，同時考慮生產(chǎn)過程中其他要素，如安全、多能工、工種的局限性、自動化改造、單元內(nèi)工序轉(zhuǎn)運等，提高效率。

3、精密裝配：開展標(biāo)準(zhǔn)化工藝的編制，拆分作業(yè)工序，形成生產(chǎn)節(jié)拍，找出制約合格率和質(zhì)量問題的瓶頸環(huán)節(jié)，建立“細胞式”裝配生產(chǎn)線，降低裝配環(huán)節(jié)和調(diào)試環(huán)節(jié)對操作者技能的要求，在個別實現(xiàn)環(huán)節(jié)自動化改造，滿足高質(zhì)量裝配和檢測要求。

4、實現(xiàn)了車間管理的透明化。通過MES系統(tǒng)中的滾動計劃，實現(xiàn)流轉(zhuǎn)信息、在制品狀態(tài)、質(zhì)量記錄、問題處理等信息透明化，使生產(chǎn)過程可監(jiān)控，在制品可跟蹤、物料批號可查詢、檢驗信息可采集與存檔，初步達到了車間管理的透明化，提高了各級人員的執(zhí)行力，加快了產(chǎn)品的研制進度。

5、建立員工的電子質(zhì)量檔案。通過ERP、MES、不合格品審理系統(tǒng)等系統(tǒng)的建設(shè)，初步建立了機加車間員工的電子質(zhì)量檔案，針對每個零件的工號、圖號、名稱、工序、產(chǎn)品批次、完工數(shù)量（報廢數(shù)量）、加工設(shè)備等，可以生成質(zhì)量報表，直接統(tǒng)計出每位員工每周、（月度、季度、年度）等的超差品率、廢品率等，為車間領(lǐng)導(dǎo)全面掌握車間的質(zhì)量狀況和每位員工的質(zhì)量狀況提供了依據(jù)。

（四）在經(jīng)營管控方面

1、規(guī)范和統(tǒng)一了企業(yè)主數(shù)據(jù)。規(guī)范了物料、BOM、工藝、設(shè)備、人員、組織、客戶、供應(yīng)商、項目、倉庫與庫位等核心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的編碼規(guī)則、命名規(guī)則、以及相關(guān)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、研發(fā)、采購、財務(wù)等屬性規(guī)則和相互關(guān)系，實現(xiàn)了公司相關(guān)基礎(chǔ)信息的統(tǒng)一規(guī)則，減少了信息傳遞中標(biāo)準(zhǔn)不一等問題，同時健全和完善了相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護、更新的流程制度，提升了公司的基礎(chǔ)管理標(biāo)準(zhǔn)。

2、提高了全面預(yù)算管理能力。通過預(yù)算將公司戰(zhàn)略目標(biāo)利用全面預(yù)算加以固化與量化，通過銷售目標(biāo)分解形成生產(chǎn)、采購、設(shè)備、人力及資金計劃需求，經(jīng)過預(yù)算的編制和平衡，對有限的資源進行最佳的安排使用，提高了資源計劃的一致性和協(xié)同效率。同時預(yù)算執(zhí)行結(jié)果是業(yè)績考核的重要依據(jù)，將預(yù)算與執(zhí)行情況進行對比和分析，為各級管理者提供了有效的監(jiān)控手段，確保企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的執(zhí)行。

3、實現(xiàn)了業(yè)務(wù)財務(wù)的一體化。通過對標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程規(guī)范，將銷售與收款、采購與付款、生產(chǎn)與成本等業(yè)務(wù)信息與財務(wù)核算數(shù)據(jù)之間的直接對接，實現(xiàn)了物流、信息流與資金流的統(tǒng)一，使所有經(jīng)營活動成果及時反饋到財務(wù)數(shù)據(jù)上，提高了財務(wù)核算效率；另一方面，業(yè)財一體化為實現(xiàn)全面預(yù)算管理控制功能提供了必要的支撐手段，為實現(xiàn)銷售收入跟蹤、成本分析、資金計劃的精細化分析提供了數(shù)據(jù)支持。

經(jīng)過三年多的探索與實踐，結(jié)合信息系統(tǒng)的應(yīng)用，公司的科研生產(chǎn)組織模式實現(xiàn)了較大的改變，生產(chǎn)效率提升了16%左右，質(zhì)量問題數(shù)下降了23%，銷售收入增長了12.3%,利潤增長了18.6%，全員勞動生產(chǎn)率提高了5.6%，取得了較好的效果。

四、結(jié)束語

陜導(dǎo)公司的模式變革，是以信息系統(tǒng)為載體，以精益理念為驅(qū)動，形成以精益單元為基石，以精益理念和文化為引導(dǎo)的精益生產(chǎn)模式、實現(xiàn)拉動計劃體系、精益物流體系、透明化生產(chǎn)管控體系、以及業(yè)績驅(qū)動的流程持續(xù)改進，目前正在持續(xù)推進當(dāng)中。通過持續(xù)推動型號科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級，提升型號產(chǎn)品質(zhì)量保證能力和交付能力，為高質(zhì)量保成功、高效率完成任務(wù)、高效益實現(xiàn)國防建設(shè)和航天強國建設(shè)做出貢獻。