■ 張紅亮 李衛(wèi)東 袁鵬 / 中國航發(fā)西航
航空發(fā)動機零件對防護要求較高,生產(chǎn)制造過程中須避免產(chǎn)品磕碰造成的應(yīng)力集中、結(jié)構(gòu)強度變化。同時,如何將上萬個零件高質(zhì)量、高效率地集件和裝配也是困擾現(xiàn)場的一大難題。通過構(gòu)建全方位的零件防護管理體系,可以減少零件磕碰,控制裝配多余物,保證裝配質(zhì)量。
中國航發(fā)西航大修中心負責發(fā)動機大修及返廠排故等修理工作。發(fā)動機的修理特點要求修理廠具有大容量的零件倉儲和高頻率的周轉(zhuǎn)能力。過去,大修中心的零件存放使用紙質(zhì)或木質(zhì)周轉(zhuǎn)箱,有的周轉(zhuǎn)箱破損嚴重無法起到防護作用,周轉(zhuǎn)運輸時經(jīng)常產(chǎn)生磕碰;現(xiàn)場零件普遍采用平面擺放,擺放不規(guī)整,空間利用率低,大部分零件無合適防護器具,磕碰時有發(fā)生。中國航發(fā)西航大修中心借助中國航發(fā)運營管理體系(AEOS)生產(chǎn)現(xiàn)場標準化建設(shè)推進契機,從實施現(xiàn)場合理定置、制作標準化周轉(zhuǎn)箱、實現(xiàn)零組件形跡化管理、完善零件防護管理制度等方面入手,制定具體措施有效解決了現(xiàn)場空間不足的問題、防止零件在裝配修理物流過程中因防護不當造成的損傷并減少了現(xiàn)場多余物的產(chǎn)生,提高了基礎(chǔ)管理水平。
在AEOS生產(chǎn)現(xiàn)場標準化建設(shè)推進過程中,需要重新開展規(guī)劃設(shè)計,對原來的生產(chǎn)現(xiàn)場進行改善,主要通過運用形跡化原則、立體空間充分利用原則等精益生產(chǎn)理念,完成作業(yè)現(xiàn)場的重新規(guī)劃。
重新規(guī)劃的作業(yè)現(xiàn)場
在發(fā)動機組裝過程中,中小型零件占總數(shù)的80%以上,工作中經(jīng)常發(fā)生混臺、碰傷、尋找困難、清點難、周轉(zhuǎn)效率低等問題。為此,大修中心首先按照發(fā)動機組件進行零件打包分類,將廠內(nèi)10467個零組件細分為零件、小零件、附件等3大類,按照“盤類零件單獨存放、小型零件及軸類按部件組合成箱”等原則,在周轉(zhuǎn)箱設(shè)計中考慮零件保護及形狀因素,按照零件形狀定制周轉(zhuǎn)箱。
大修中心還成立專人專項工作小組,建立產(chǎn)品組件箱打包準備流程,實現(xiàn)了零件定置化、定量化、痕跡化、信息化的管控,單臺發(fā)動機組裝尋找零組件時間縮短超過80%。
針對現(xiàn)有場地不足、廠房存儲空間有限的情況,在周轉(zhuǎn)箱設(shè)計過程中其外形尺寸盡可能保持統(tǒng)一,或成倍數(shù)增加,實現(xiàn)周轉(zhuǎn)箱可高架、多層摞放的功能,并在對應(yīng)區(qū)域采用標準化定置管理,做到合理利用有限空間,生產(chǎn)現(xiàn)場整潔規(guī)范。
發(fā)動機分解后,零件在現(xiàn)場存放時若沒有明確的零件油封及修理狀態(tài)標識,時常在裝配時才會發(fā)現(xiàn)個別零件未執(zhí)行發(fā)外修理,零件的存儲存在“專人管,專人清”的問題,其他人無法了解零件狀態(tài),負責某一項工作的人員有事,則必須聯(lián)系本人,難以迅速解決問題。
針對以上問題,中國航發(fā)西航大修中心設(shè)計了周轉(zhuǎn)箱標簽,對零組件位置、數(shù)量、油封、臺份號、責任人、修理狀態(tài)、是否缺件、是否執(zhí)行修理等狀況進行了標識并使用了色彩管理。只要查看標簽,就能夠知道發(fā)動機臺份號及所屬客戶、修理類別、所處修理工序、每個零件裝箱位置及數(shù)量、油封、修理要求和執(zhí)行情況,以及零件是否到壽命、報廢、缺件和串件情況,并可追溯零件的修理歷史及每項工作的執(zhí)行人。在此基礎(chǔ)上大修中心制定了《周轉(zhuǎn)箱零件標識管理規(guī)定》,明確箱內(nèi)零件修理狀態(tài)填寫要求,在周轉(zhuǎn)箱上明確顯示修理情況及相關(guān)記錄。
工具、工裝定置管理是以實現(xiàn)人和物的有效結(jié)合為目的,通過對生產(chǎn)現(xiàn)場的整理、整頓,把生產(chǎn)中不需要的物品清除掉,把需要的物品放在規(guī)定位置上,使其隨手可得。從而促進生產(chǎn)現(xiàn)場管理文明化、科學化,達到高效生產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)、安全生產(chǎn),最終確保標準化作業(yè)。
開展定置管理工作之前,總裝現(xiàn)場零件擺放區(qū)域不合理,零件、工裝工具擺放凌亂,尋找不便,且極可能發(fā)生磕碰,工人拿取時間過長,特別是總裝發(fā)動機裝配末尾階段必須在裝配架二層進行操作,拿取工具需要上下車架,容易造成工具掉落,砸傷零件或發(fā)生安全事故。
工裝、工具定置圖
針對修理現(xiàn)場區(qū)域劃分不合理,工裝工具存放位置不便等情況,工藝人員對工裝工具及存儲區(qū)域進行統(tǒng)籌規(guī)劃,設(shè)立多層工裝架,并利用形跡化方法放置工裝器具,方便操作人員開工前、完工后進行清點,便于開展生產(chǎn)現(xiàn)場標準化管理。
通過設(shè)計隨操作面升降的專用工具車,擺放所使用的工具、量具,以達到良好的人機工作界面,將全身運動完成作業(yè)改為手臂運動。按照工具輪廓對工具車面板進行形跡化設(shè)計,使得工具擺放有序,種類清晰。裝配時便于拿取,完工后放回原定置位置,便于清點。工具車移動便捷,減少現(xiàn)場工人來回取放工具時間,規(guī)范工人操作,提高工作效率。
設(shè)計安裝工具掛板,可放置在裝配架的二層,常用工具順手可及,操作人員無須重復(fù)上下車架拿取工具,降低勞動強度,同時消除因工具掉落造成人員、設(shè)備或者零組件打傷;保證了作業(yè)現(xiàn)場的清潔、規(guī)范、安全,減少了零件磕碰,提高了空間利用率,保證了發(fā)動機裝配質(zhì)量。
防護的目的在于對發(fā)動機零組件在分解、標識、周轉(zhuǎn)運輸、修理等過程中進行保護。針對發(fā)動機零件種類及大小不同,制定多樣化的零件防護舉措,從而構(gòu)建全方位、多層次的零件防護模式來滿足發(fā)動機零組件的高標準防護要求。
大修中心專門設(shè)計制作了小零件周轉(zhuǎn)箱,推進小零件的精準化管控模式。用小零件專用周轉(zhuǎn)箱代替格式集件盒,部裝按組件、總裝按階段分箱,并根據(jù)工步依次分箱擺放的原則,每個小零件用周轉(zhuǎn)箱內(nèi)模板分隔,且數(shù)量及形狀完全吻合,交接以箱體形式進行,并要求分解過程中將所有小零件包括必換件裝入小零件周轉(zhuǎn)箱,由配套工段核對交接是否齊全,并對小零件的正確性及質(zhì)量負責。
通過使用小零件周轉(zhuǎn)箱,從發(fā)動機分解就開始嚴格控制小零件去向,保證分解下的所有小零件全部離開分解現(xiàn)場。在部裝、總裝分解、裝配過程中實現(xiàn)了膠圈、墊片、螺釘、螺帽等定置、定量、形跡化管理,嚴把小零件領(lǐng)用及裝配數(shù)量,徹底做到按目錄領(lǐng)用裝配,使發(fā)動機修理過程不過多地依賴于作業(yè)人員,從而降低由于人為原因造成的失誤。小零件周轉(zhuǎn)箱在交接過程中充分體現(xiàn)“影子模板”的作用,可以“一眼覽全貌”。以操作順序擺放的小零件節(jié)約了工人挑揀時間,實現(xiàn)了操作者按順序拿取裝配。
發(fā)動機大型零件的基本形狀以圓筒形居多,直徑為800 ~1000mm,高低不同,原先的擺放和運輸都用托盤,外圍無保護,運輸不安全,由于體形過大不易搬運,且無法堆落,零件散發(fā)在存儲區(qū),不整齊,存儲區(qū)域利用率不高。
工藝人員梳理了發(fā)動機大中型零件品種及規(guī)格,統(tǒng)計零件周轉(zhuǎn)、存儲的需求,通過調(diào)研,制作鉸鏈連接式可折疊圍板,該圍板上4個鉸鏈伸出定位板可與托盤或另1個圍板連接固定,不用時圍板可合在一起為雙層平板,各板可摞放在工作臺下,節(jié)省存儲空間。另外,圍板可根據(jù)零件高低自由組合調(diào)整,各零件通用,減少周轉(zhuǎn)箱總量。使用轉(zhuǎn)接角可以摞放零件,充分利用空間,特別適用薄型大直徑零件,有效提高了存儲能力,解決生產(chǎn)面積嚴重不足的問題。
另外針對薄型大直徑零件,可采用由底排和擋板組成的周轉(zhuǎn)箱,摞放連接是由4個轉(zhuǎn)接角(塑料制品)完成定位連接,統(tǒng)一擺放在零件架上。
通過制作擋板及轉(zhuǎn)接角可實現(xiàn)大直徑零件整體擺放,在存儲時利用高架庫的優(yōu)勢,將每一個大型零件固定在各自指定位置上,節(jié)省存放空間,現(xiàn)場整齊劃一,滿足中型偏大的零件倉儲、周轉(zhuǎn),防止零件發(fā)生磕碰。并且規(guī)范現(xiàn)場零件周轉(zhuǎn)、擺放,實現(xiàn)定置管理,控制多余物的產(chǎn)生,解決配套現(xiàn)場擺放雜亂無序的現(xiàn)象,提升周轉(zhuǎn)存放空間的利用率。
發(fā)動機管類零件數(shù)量多,有200余種,以前為防止異物進入管類零件,采用將管子兩頭用小塑袋和橡膠皮筋封堵的方式,皮筋和小塑袋使用數(shù)量大,如果脫落不易發(fā)現(xiàn),小塑袋和皮筋易遺留在現(xiàn)場,存在產(chǎn)生多余物的隱患。管子外表面無保護,在運輸和存儲過程中,會產(chǎn)生磕碰損傷。由于管子在發(fā)動機中承擔著輸送滑油、燃油的工作,對管子表面質(zhì)量有著嚴格的要求,磕碰易造成管子大量修理和報廢。另外,修理時需要重復(fù)卸裝保護袋,工作繁瑣,效率低。
圍板示意圖
泡塑袋防護
大修中心對管類零件修理流程進行優(yōu)化,配套清洗后先進行修理,待修理完成后,配套采用泡塑袋整體套裝保護管子,兩端用熱封機封住泡塑袋,用繩吊裝在管架運輸車上,并采用彈簧繩對管架進行圍攔,防止運輸過程中管子伸出,磕碰變形。
通過以上改進,現(xiàn)場使用效果良好,二次故障檢查時管子故障基本為0。另外,由于裝拆次數(shù)減少(裝拆次數(shù)由4次降為2次),提高了工作效率并且減少了泡塑袋損壞量,增加了反復(fù)使用次數(shù),節(jié)約了周轉(zhuǎn)防護的成本。
生產(chǎn)現(xiàn)場軸承存放采用平面擺放,占用較大空間,且存放采用內(nèi)部裝有油封油的小盆存儲,存放形式簡陋,檢查故障時帶油拿出,若防護措施不當,易接觸到油封油(屬于重油),對人體有害。
軸承周轉(zhuǎn)箱示意圖
工藝人員設(shè)計了專門的軸承油封周轉(zhuǎn)箱,因軸承需采用浸泡式油封,主軸承周轉(zhuǎn)箱分為內(nèi)外兩層,外層與其他周轉(zhuǎn)箱材料相同,內(nèi)層設(shè)存放軸承漏筐,使用者可提取內(nèi)筐,淋干油封油再取出軸承進行檢查。
軸承油封周轉(zhuǎn)箱大小統(tǒng)一,擺放時可以實現(xiàn)摞放,節(jié)省空間。周轉(zhuǎn)箱外有標簽存放處,用于標識軸承臺份、零件信息及油封情況。
在進行化學清洗時,將零件集中堆放在清洗籃中,易產(chǎn)生磕碰傷,特別是二次試車后高壓渦輪葉片的清洗,會因磕碰造成可裝機葉片報廢,影響生產(chǎn)進度,加大了修理成本。
針對發(fā)動機葉片在化學清洗過程中存在的磕碰隱患,定制相應(yīng)葉片清洗專用工裝,將零件分隔清洗,全面提升產(chǎn)品防護,保證發(fā)動機修理質(zhì)量。
實行堵頭堵具定置定量的形跡化管理,制作專用模板,按單個成附件所使用的堵頭堵具及固定螺釘劃分區(qū)域,并在模板上按形狀和數(shù)量進行控制,在發(fā)動機分解時,從模板上取下對應(yīng)位置的堵頭堵具對附件進行封堵;在裝配時,按模板收集堵頭堵具及固定螺釘,一一對應(yīng)放入模板。
通過定制的堵頭堵具模板實現(xiàn)了定置定量的形跡化管理,數(shù)量清晰,從源頭上控制多余物的產(chǎn)生。
有了科學設(shè)計的產(chǎn)品防護硬件,同樣需要先進、全面的軟件系統(tǒng)來為產(chǎn)品防護工作保駕護航,因此,建立成體系的產(chǎn)品防護規(guī)章制度也是勢在必行。
葉片清洗專用工裝
針對修理發(fā)動機因分解狀態(tài)多樣而導(dǎo)致的零件防護工作繁雜混亂等問題,大修中心為全面打造系統(tǒng)化、程序化、標準化的防護作業(yè)現(xiàn)場,建立了發(fā)動機修理全過程防護管理模式。相關(guān)人員編制了適合大修中心產(chǎn)品防護相關(guān)的各項管理制度:《修理發(fā)動機零組件油封管理規(guī)定》《油封防護可視化指導(dǎo)圖冊》《油封防護操作卡》《小零件管理制度》《周轉(zhuǎn)箱交接管理制度》《產(chǎn)品防護管理規(guī)定》《軟件管理制度》及《發(fā)動機附件油封指導(dǎo)圖冊》等相關(guān)制度,用圖文并茂的方式明確發(fā)動機整機及零件在分解、故障檢查、修理、儲存、裝配全過程中防護管理要求,進一步保障發(fā)動機修理裝配質(zhì)量,全面推動裝配現(xiàn)場標準化作業(yè)建設(shè)。同時,梳理了零件防護流程,明確了各工段在整個修理過程中對零件防護的任務(wù)和要求,對現(xiàn)場操作起到有效的指導(dǎo)作用。
借助AEOS生產(chǎn)制造體系標準化建設(shè)推進契機,中國航發(fā)西航大修中心通過構(gòu)建現(xiàn)場修理過程“全覆蓋、集成化、標準化”的防護管理模式,貫徹標準化的產(chǎn)品防護措施,從產(chǎn)品的基礎(chǔ)管理入手,重新規(guī)劃作業(yè)現(xiàn)場,推進工裝、工具定置管理,推行多樣化零件防護模式,加強零件油封等措施,全方位推進零件周轉(zhuǎn)防護的程序化、標準化和規(guī)范化進程,有效預(yù)防了多余物的產(chǎn)生,減少零件磕碰,提高了場地利用率,方便零件及工裝工具清點,防止丟失,提高生產(chǎn)效率,全面提升了產(chǎn)品防護基礎(chǔ)管理水平,全員對發(fā)動機零件的分類防護、存儲和管理意識得到增強,為中心生產(chǎn)任務(wù)的高效完成奠定了堅實的基礎(chǔ)。