航空制造業精益生產的現狀與發展

精細生產是日本豐田汽車公司創造的稻田生產。美國麻省理學院的科學家對日本稻田生產進行了理論上的概括和總結，并將其命名為lean產品，并將其翻譯成中文產品。精,即少而精;益,即所有經營活動都要有經濟效益。精益生產是當前工業界最佳的一種生產組織體系和方式。國內外航空制造業精益生產的研究和應用:作為全球航空領袖企業的波音,早在20世紀80年代初就開始在探索改進產品質量和工藝的過程中貫徹精益思想。1990年,為了尋找連續改進質量的技術,波音公司高級行政官員帶隊到日本學習了很多關于精益生產的重要概念,如準時交付,無故障生產和連續工作流等。波音公司不僅停留在對這些概念的理解上,并且結合波音的實際情況應用這些精益思想。短短幾年時間,波音公司實施精益生產取得了重大成果。這些成果表現在:(1)由于實施“直接工位交付”,部件直接交付到使用它們的生產區域,大幅度的降低了庫存量,僅1999年一年就減少了10億美元的庫存。(2)在波音生產機場板的工廠Spokena實行精益生產后,由于工作流時間大幅度的減少,使得777飛機機體與747共用一個裝配廠房,因此節省了建設第二條生產線的數百萬美元。(3)通過實行可視控制,簡化計劃下達流程,僅1999年標準件減少的庫存就到達300萬美元。波音公司應用精益原理,使飛機制造的整個過程精簡暢通,從而實現整個企業精益化。20世紀90年代后期開始,國內航空制造企業通過轉包生產從國外引進了精益制造的生產方式和管理模式。沈飛公司是國內最早實施精益生產的航空企業之一。2001年1月,沈飛公司第一次進行精益生產培訓并確定在民用飛機系統內部試點。2002年,737項目中心派人參加波音公司精益生產培訓,很快,沈飛公司737項目中心確定了專職人員在廠內部實施精益生產。沈飛公司737項目中心推行精益生產具體措施有,改革組織機構,成立AWI小組,推行6S管理,推廣可視化交流板,防錯管理,設計與使用零件與標準間的配套車,生產區域的調整等。沈飛737項目中心通過將精益思想運用到制造過程中,減少了生產中的不增值活動,有效的降低了成本,實現了準時交付零缺陷產品的目標。1航空企業的具體生產應用A航空企業為在中國投資的外資企業,工廠下設生產部,組裝部,特殊工藝部三個生產部門,是一家專注于制造和組裝中型起落架的工廠。1.1生產多道工序企業主要生產流程該企業的主要產品是飛機起落架的零部件,包括防扭臂,制動桿,阻力桿等。幾乎所有產品都要經過機加工,特殊工藝,組裝等多道工序。該企業的主要生產流程圖見圖1。這個流程圖看似簡單,實際上每個流程都有若干個子流程。所以公司有成千上萬個工作流程。1.2常用的銑孔超差改進措施在精益生產改善前,A航空公司生產的A320前起落架主要零件一直存在鏜孔超差的問題。由此造成A320前起落架的生產周期延長一個半月(因為鏜孔超差需重新購買特殊襯套),生產成本也相應增加(因為特殊襯套價格是普通襯套的1.5~5倍)。為了改善鏜孔超差的問題,公司成立了專門的精益六西格瑪項目小組。項目組成立后,首先通過Pareto分析圖發現超過70%的鏜孔超差都集中發生在Mainfitting和氣缸上。為了使改善更高效,項目組決定將氣缸和Mainfitting作為研究對象。項目組從EPR記錄中發現氣缸只有兩個鏜孔有過超差記錄,一個孔直徑為8mm,另一個孔直徑為61mm。對于Mainfitting,有5個鏜孔有過超差記錄。為了進一步找出造成鏜孔超差的環節和具體原因,項目組成員通過頭腦風暴法分析人、機、物、法、環五大生產要素來找出造成鏜孔超差的根本原因,其原因有如下幾點。(1)精加工前沒有碎屑清理。操作員工沒有精加工前清理碎屑的意識,作業指導書上也沒有精加工前清理碎屑的要求。(2)加工氣缸時有振動。夾具對氣缸的支撐不夠。(3)刀具不夠鋒利。作業指導書上沒有明確定義刀具的使用壽命,操作員工不知道什么時候應該更換刀具。(4)返工導致鏜孔超差。沒有清楚的返工流程,再則制造工程師和制程工程師沒有明確分工誰來支持返工流程。最后在返工前操作員沒有足夠的經驗調節刀具補償(如圖2)。(5)精加工加工余量太大。(6)加工跨孔導致孔超差。當加工跨空時,刀具變形引起孔徑超差。對于以上6大根本原因,項目組第一步改善措施就是定義孔的控制及返工流程,并且針對根本原因提出了一對一的改善措施,這些具體措施如下。(1)針對精加工前沒有清理碎屑情況,在作業指導上增加精加工前清理碎屑要求。(2)修改夾具,加強夾具對氣缸的支撐。(3)創建刀具壽命清單并跟蹤刀具使用情況。(4)定義返工流程,明確制造工程師和制程工程師及操作員工之間的相互合作關系。(5)在技術文件上對加工余量做要求,精加工前增加工序檢查孔徑。(6)當加工交叉孔時,將目前鏜孔一道工序分為粗加工和精加工兩道工序。在執行精益六西格瑪項目后,鏜孔超差的情況得到有效改善。Mainfitting的鏜孔超差由2010年的4.1%下降到2012的0.72%。氣缸的鏜孔超差由2010為1.5%,到2012年已經下降到0.22%,見圖2。鏜孔超差問題的改善,也帶來了生產成本的降低。從2010年到2012年,因為鏜孔超差的改善,公司每年節約生產成本約4662美金。更重要的是,因為不需要特殊襯套,A320前起落架的生產周期減少1~2個月時間,及時交貨率也相應提高。2孔超差的問題A航空企業通