航空制造业精益生产的现状与发展

航空制造业精益生产的现状与发展

精细生产是日本丰田汽车公司创造的稻田生产。美国麻省理学院的科学家对日本稻田生产进行了理论上的概括和总结，并将其命名为lean产品，并将其翻译成中文产品。精,即少而精;益,即所有经营活动都要有经济效益。精益生产是当前工业界最佳的一种生产组织体系和方式。国内外航空制造业精益生产的研究和应用:作为全球航空领袖企业的波音,早在20世纪80年代初就开始在探索改进产品质量和工艺的过程中贯彻精益思想。1990年,为了寻找连续改进质量的技术,波音公司高级行政官员带队到日本学习了很多关于精益生产的重要概念,如准时交付,无故障生产和连续工作流等。波音公司不仅停留在对这些概念的理解上,并且结合波音的实际情况应用这些精益思想。短短几年时间,波音公司实施精益生产取得了重大成果。这些成果表现在:(1)由于实施“直接工位交付”,部件直接交付到使用它们的生产区域,大幅度的降低了库存量,仅1999年一年就减少了10亿美元的库存。(2)在波音生产机场板的工厂Spokena实行精益生产后,由于工作流时间大幅度的减少,使得777飞机机体与747共用一个装配厂房,因此节省了建设第二条生产线的数百万美元。(3)通过实行可视控制,简化计划下达流程,仅1999年标准件减少的库存就到达300万美元。波音公司应用精益原理,使飞机制造的整个过程精简畅通,从而实现整个企业精益化。20世纪90年代后期开始,国内航空制造企业通过转包生产从国外引进了精益制造的生产方式和管理模式。沈飞公司是国内最早实施精益生产的航空企业之一。2001年1月,沈飞公司第一次进行精益生产培训并确定在民用飞机系统内部试点。2002年,737项目中心派人参加波音公司精益生产培训,很快,沈飞公司737项目中心确定了专职人员在厂内部实施精益生产。沈飞公司737项目中心推行精益生产具体措施有,改革组织机构,成立AWI小组,推行6S管理,推广可视化交流板,防错管理,设计与使用零件与标准间的配套车,生产区域的调整等。沈飞737项目中心通过将精益思想运用到制造过程中,减少了生产中的不增值活动,有效的降低了成本,实现了准时交付零缺陷产品的目标。1航空企业的具体生产应用A航空企业为在中国投资的外资企业,工厂下设生产部,组装部,特殊工艺部三个生产部门,是一家专注于制造和组装中型起落架的工厂。1.1生产多道工序企业主要生产流程该企业的主要产品是飞机起落架的零部件,包括防扭臂,制动杆,阻力杆等。几乎所有产品都要经过机加工,特殊工艺,组装等多道工序。该企业的主要生产流程图见图1。这个流程图看似简单,实际上每个流程都有若干个子流程。所以公司有成千上万个工作流程。1.2常用的铣孔超差改进措施在精益生产改善前,A航空公司生产的A320前起落架主要零件一直存在镗孔超差的问题。由此造成A320前起落架的生产周期延长一个半月(因为镗孔超差需重新购买特殊衬套),生产成本也相应增加(因为特殊衬套价格是普通衬套的1.5~5倍)。为了改善镗孔超差的问题,公司成立了专门的精益六西格玛项目小组。项目组成立后,首先通过Pareto分析图发现超过70%的镗孔超差都集中发生在Mainfitting和气缸上。为了使改善更高效,项目组决定将气缸和Mainfitting作为研究对象。项目组从EPR记录中发现气缸只有两个镗孔有过超差记录,一个孔直径为8mm,另一个孔直径为61mm。对于Mainfitting,有5个镗孔有过超差记录。为了进一步找出造成镗孔超差的环节和具体原因,项目组成员通过头脑风暴法分析人、机、物、法、环五大生产要素来找出造成镗孔超差的根本原因,其原因有如下几点。(1)精加工前没有碎屑清理。操作员工没有精加工前清理碎屑的意识,作业指导书上也没有精加工前清理碎屑的要求。(2)加工气缸时有振动。夹具对气缸的支撑不够。(3)刀具不够锋利。作业指导书上没有明确定义刀具的使用寿命,操作员工不知道什么时候应该更换刀具。(4)返工导致镗孔超差。没有清楚的返工流程,再则制造工程师和制程工程师没有明确分工谁来支持返工流程。最后在返工前操作员没有足够的经验调节刀具补偿(如图2)。(5)精加工加工余量太大。(6)加工跨孔导致孔超差。当加工跨空时,刀具变形引起孔径超差。对于以上6大根本原因,项目组第一步改善措施就是定义孔的控制及返工流程,并且针对根本原因提出了一对一的改善措施,这些具体措施如下。(1)针对精加工前没有清理碎屑情况,在作业指导上增加精加工前清理碎屑要求。(2)修改夹具,加强夹具对气缸的支撑。(3)创建刀具寿命清单并跟踪刀具使用情况。(4)定义返工流程,明确制造工程师和制程工程师及操作员工之间的相互合作关系。(5)在技术文件上对加工余量做要求,精加工前增加工序检查孔径。(6)当加工交叉孔时,将目前镗孔一道工序分为粗加工和精加工两道工序。在执行精益六西格玛项目后,镗孔超差的情况得到有效改善。Mainfitting的镗孔超差由2010年的4.1%下降到2012的0.72%。气缸的镗孔超差由2010为1.5%,到2012年已经下降到0.22%,见图2。镗孔超差问题的改善,也带来了生产成本的降低。从2010年到2012年,因为镗孔超差的改善,公司每年节约生产成本约4662美金。更重要的是,因为不需要特殊衬套,A320前起落架的生产周期减少1~2个月时间,及时交货率也相应提高。2孔超差的问题A航空企业通