■ 許濤 雷洋 楊軍 韓靜 陳爍/ 中國航發(fā)西航

航空發(fā)動機裝配與修理的數(shù)字化應用“最后一公里”建設(shè)，是以生產(chǎn)現(xiàn)場操作者為對象，以實現(xiàn)準時化生產(chǎn)、消除過程浪費為目標，從中國航發(fā)運營管理體系（AEOS）建設(shè)需求和信息化建設(shè)落地出發(fā)，切實提高生產(chǎn)一線操作者的工作效率及工作質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，進一步拉動企業(yè)運營管理全流程的優(yōu)化和改進。

近年來，由于交付量的增加和使用率的提高，中國航發(fā)西航大修中心的返廠發(fā)動機數(shù)量也隨之大幅增加。同時，由于工藝規(guī)程粗放、計劃管理不精細和物料管理混亂等因素，導致發(fā)動機裝配周期長，低層次質(zhì)量問題頻繁發(fā)生，生產(chǎn)管控不得不忙于“救火”。通過對生產(chǎn)流程分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場應用的航空維修管理（AMRO）和制造執(zhí)行管理系統(tǒng)（MES）等信息系統(tǒng)不但功能單一，而且僅為管理者使用，沒有任何信息化技術(shù)和信息系統(tǒng)支持操作者接收、采集和傳遞信息與數(shù)據(jù)，造成了生產(chǎn)中各類信息傳遞周期長、手段落后和等待時間多、增值時間短等問題。因此，創(chuàng)新團隊通過分析操作者的作業(yè)順序，理清班產(chǎn)計劃、工藝規(guī)程、物料和工裝工具、現(xiàn)場問題處理等方面的需求，并應用信息化手段加以解決，打通了為操作者服務的數(shù)字化應用“最后一公里”。

建設(shè)思路與目標設(shè)定

數(shù)字化應用總體設(shè)計思路

中國航發(fā)西航及創(chuàng)新團隊以打造卓越績效為主要目標，通過“管理制度化、制度流程化、流程標準化、標準表單化” 構(gòu)建管理標準化作業(yè)模式，并實施精益化生產(chǎn)線改造。在此基礎(chǔ)上，以“兩個面向”（面向生產(chǎn)現(xiàn)場操作者和面向流程）為引領(lǐng)，全面收集、分析各類操作者需求，用精益生產(chǎn)的理念和體系建設(shè)的工具方法，優(yōu)化生產(chǎn)計劃、工藝管理、生產(chǎn)控制、生產(chǎn)保障、質(zhì)量管理流程和網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)等信息化環(huán)境，集成物流和信息流，設(shè)計4個“最后一公里”應用場景，建立系統(tǒng)應用到一線操作者之間的生產(chǎn)計劃、工藝管理、生產(chǎn)準備、過程控制的數(shù)字化操作模式和長效運行機制，為實現(xiàn)生產(chǎn)制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定堅實基礎(chǔ)。總體設(shè)計思路和目標主要包括以下幾個方面。

一是圍繞“兩個結(jié)合”。堅持以操作者為中心實現(xiàn)信息化與制造業(yè)務的結(jié)合，完成信息化建設(shè)從“自上而下”到“自下而上”的重大轉(zhuǎn)變；以扎實有效、成果顯著的體系建設(shè)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)信息化與AEOS建設(shè)的結(jié)合。

二是堅持“兩個面向”。建設(shè)理念需要面向流程，從制造單位到操作者工位建立起了清晰的流程概念并梳理到位；同時面向操作者，把業(yè)務末端信息化建設(shè)堅持到底、堅持到位。

三是做到“兩個集成”。即集成基本完整、能夠直達工位的信息流，集成包括物料、工裝、工具等倉儲和配送的物流。

四是達成“兩個打通”。即自上而下打通計劃流程、打通工藝文件體系，牽引帶動技術(shù)和管理向更多、更深、更細、更超前發(fā)展。

五是實現(xiàn)“兩個提升”。即效率提升、質(zhì)量提升，特別是階段性質(zhì)量、成本、交付期（QCD）指標應分別實現(xiàn)提升25%以上的目標，為實現(xiàn)數(shù)字化制造奠定基礎(chǔ)。

需求收集與現(xiàn)狀分析

打通“最后一公里”的服務對象是操作者，因此對發(fā)動機修理全過程中不同角色的操作者進行詳細的需求分析至關(guān)重要。創(chuàng)新團隊圍繞大修中心現(xiàn)場裝配鉗工、故檢工、配套工、生產(chǎn)準備工4個工種分別進行了問題分析和需求梳理。

一是按時間軸從開工前、作業(yè)過程中、質(zhì)量控制過程和完工后4個方面，梳理操作者作業(yè)順序和每天的工作內(nèi)容。

數(shù)字化應用“最后一公里”應用場景

二是圍繞安全、質(zhì)量、成本、交付和人員（SQCDP）等方面分析操作者的作業(yè)需求。安全方面，明確什么不能做；質(zhì)量方面，通過可視化工藝規(guī)程、工藝卡片和檢驗標準的推送，明確怎么做；成本方面，借助定額工時和實做工時顯示操作者做的結(jié)果；交付方面，通過班產(chǎn)計劃下達、物料準備，明確要做什么；人員方面，查找人員技能短板，明確培訓學什么。

通過以上兩個步驟，全面理清操作者的生產(chǎn)活動與需求配置。結(jié)合需求梳理，與信息系統(tǒng)進行匹配和設(shè)計，結(jié)合不同操作者角色對數(shù)字化應用的需求，針對性地對各業(yè)務版塊進行系統(tǒng)應用的設(shè)計與開發(fā)，切實保證系統(tǒng)符合操作者的日常工作流程和操作習慣。

生產(chǎn)現(xiàn)場應用場景設(shè)定

在問題分析和需求梳理清晰明了之后，聚焦操作者，圍繞“生產(chǎn)計劃、工藝管理、生產(chǎn)準備、過程控制”4條主線，創(chuàng)新團隊設(shè)計了打通“最后一公里”的應用場景。在計劃方面，通過企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)獲取生產(chǎn)訂單，在MES和高級計劃與排程系統(tǒng)（APS）中進行排產(chǎn)，將班產(chǎn)計劃于開工前推送至操作者；在工藝方面，技術(shù)人員同步接收生產(chǎn)計劃，提前準備相關(guān)工藝文件及工藝卡片，開工前推送至操作者，同時，為操作者提供數(shù)字化檢測技術(shù)和手段，實現(xiàn)工藝過程數(shù)據(jù)的實時采集；在生產(chǎn)準備方面，物料配送計劃隨班產(chǎn)計劃同時于開工前推送至操作者，通過工裝工具、輔材、零組件的精準配送，做好操作者開工前的保障工作；在過程控制中，設(shè)置物理按燈為操作者提供高效快捷的問題反饋手段。

流程設(shè)計與系統(tǒng)配置設(shè)計

在設(shè)計應用場景、明確建設(shè)目標之后，創(chuàng)新團隊重點開展了流程與系統(tǒng)應用設(shè)計：基于從訂單到交付（OTD）流程，梳理操作者與生產(chǎn)計劃、工藝管理、生產(chǎn)保障、生產(chǎn)控制的邏輯關(guān)系，繪制相應業(yè)務流程，確定每條流程主線的建設(shè)內(nèi)容和軟、硬件配置，打通4 個“最后一公里”。

一是打通生產(chǎn)計劃“最后一公里”。通過MES與ERP系統(tǒng)集成，實時獲取生產(chǎn)訂單信息，應用APS排產(chǎn)生成作業(yè)計劃；在操作者工位安裝一體機，設(shè)計操作者門戶，實現(xiàn)在工位實時查看班產(chǎn)任務、開工報工。

生產(chǎn)計劃“最后一公里”

二是打通工藝管理“最后一公里”。將工藝規(guī)程進行可視化和結(jié)構(gòu)化處理，并直接推送到工位，操作者通過一體機可隨時查看工藝要求；在數(shù)據(jù)采集時，系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至數(shù)字化檢測系統(tǒng)，操作者使用數(shù)字化測量儀器，進行數(shù)據(jù)采集，并傳回MES系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集及報工。

工藝管理“最后一公里”

三是打通生產(chǎn)保障的“最后一公里”。在班產(chǎn)計劃下達的同時，自動生成配送計劃，開工前推送至配送部門。

四是打通過程控制“最后一公里”。部署物理按燈系統(tǒng)，當操作者遇到問題后，在工位按照問題分類觸發(fā)按燈功能，拉動快速反應團隊快速、高效地解決問題。

過程控制“最后一公里”

在理清4個“最后一公里”流程和相關(guān)軟硬件配置需求之后，將MES與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、ERP、工裝工具、數(shù)字化檢測等系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享和統(tǒng)一。通過信息系統(tǒng)的集成應用，建立生產(chǎn)管控平臺、設(shè)置中心級和工段級系統(tǒng)終端電子大屏，中心實時采集發(fā)動機的一次試車合格率、廢品波動、班產(chǎn)計劃完成率、返修件、在制品、現(xiàn)場問題等數(shù)據(jù)，從SQCDP指標入手，按照長、中、短期進行統(tǒng)計分析，使數(shù)據(jù)有效服務于管理，為進一步提升運營績效，提供數(shù)據(jù)支持與決策分析。

建設(shè)成效

管理流程得以優(yōu)化

在計劃方面，簡化了排產(chǎn)、編制、下達活動，計劃管理流程線上運行，操作者開工無等待；在工藝方面，取消數(shù)據(jù)采集、返廠信息管理的手工活動，應用可視化理念，修訂工藝規(guī)范，操作者實時查看、工作便捷；在保障方面，合并計劃下達活動，取消手工上賬，重排配送和故檢流程，簡化集件管理程序，保證物料配送直達工位；在過程控制方面，取消人工傳遞活動，簡化問題反饋程序，實現(xiàn)線上問題快速反應；在運營管控方面，改變?nèi)斯げ杉?、統(tǒng)計、分析數(shù)據(jù)方式，實現(xiàn)系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)分析；在生產(chǎn)管理過程中，實現(xiàn)了工藝、計劃、質(zhì)量、定額的四單合一，簡化了管理流程。

生產(chǎn)保障“最后一公里”

實現(xiàn)“兩個提升”

數(shù)字化應用“最后一公里”實現(xiàn)了質(zhì)量和效率的提升。據(jù)統(tǒng)計，“最后一公里”打通后，發(fā)動機裝配周期縮短69h，總體產(chǎn)能提升35%。生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)準備、工藝管理、生產(chǎn)控制4條主線的作業(yè)時間均得到了較大改善。周期縮短的同時，發(fā)動機的QCD關(guān)鍵指標改善明顯:在質(zhì)量方面，修理質(zhì)量得到有效控制，發(fā)動機一次試車合格率提升5.6%;成本方面，通過對修理流程的跟蹤和控制，現(xiàn)場在制品占用不斷降低,輔材消耗成本年度節(jié)約30萬元左右;在交付指標上，大修中心業(yè)務整合后，在有效生產(chǎn)面積減少26%，裝配工人僅增加12%的情況下，交付新機、修理機同比增長57%，同時，員工加班時長隨交付量增長呈明顯下降趨勢。

結(jié)束語

未來航空發(fā)動機裝配專業(yè)一定是朝著脈動式生產(chǎn)、柔性裝配、智能制造的方向發(fā)展。目前，中國航發(fā)西航大修中心已經(jīng)啟動了生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)第二階段工作，正向著“六個維度、三個階段”的規(guī)劃方向和目標不斷邁進，力爭早日建設(shè)成為一流的航空發(fā)動機裝配修理中心。