◎首都航天機(jī)械公司 王莉等

生產(chǎn)流程優(yōu)化在大運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)通用產(chǎn)品上的實(shí)踐研究

◎首都航天機(jī)械公司 王莉等*

為了提升批生產(chǎn)能力，從發(fā)動(dòng)機(jī)的通用產(chǎn)品入手，運(yùn)用六因分析法（5W1H）找出實(shí)際生產(chǎn)中的瓶頸環(huán)節(jié)，并通過(guò)ECRS分析法，有針對(duì)性地對(duì)問(wèn)題環(huán)節(jié)進(jìn)行取消、合并、調(diào)整、簡(jiǎn)化。經(jīng)過(guò)在具體產(chǎn)品上的實(shí)踐，探索出適用于發(fā)動(dòng)機(jī)通用產(chǎn)品的生產(chǎn)流程優(yōu)化模式，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

大運(yùn)載火箭氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)作為我國(guó)推力最大的液體發(fā)動(dòng)機(jī)，具有技術(shù)水平高、加工難度大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。隨著發(fā)射任務(wù)的增加，以往邊研制邊生產(chǎn)的管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)射的需求。為了提高批生產(chǎn)的效率，首都航天機(jī)械公司以發(fā)動(dòng)機(jī)閥門(mén)電磁鐵這一通用產(chǎn)品為切入點(diǎn)進(jìn)行研究，攻克生產(chǎn)流程中影響周期的瓶頸，運(yùn)用工業(yè)工程中的5W1H、ECRS等管理方法將問(wèn)題進(jìn)行透徹分析，尋找解決問(wèn)題的最佳方案，從而使生產(chǎn)效率得到提高。

一、主要工作內(nèi)容

直流電磁鐵是發(fā)動(dòng)機(jī)閥門(mén)配套的重要組件，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)需要配套近20 臺(tái)份，占全部閥門(mén)數(shù)量的1/4，在另外2種型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)配套中所占比例也較大，屬于氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的通用部件，批次投產(chǎn)數(shù)量多，經(jīng)常成為發(fā)動(dòng)機(jī)齊套的短線。針對(duì)這一問(wèn)題，從生產(chǎn)管理、工藝優(yōu)化、材料管理等方面進(jìn)行分析、改善，運(yùn)用的方法主要為5W1H、ECRS。

5W1H 即“What、Why、When、Who、Where、How”，運(yùn)用5W1H對(duì)每項(xiàng)活動(dòng)從內(nèi)容、原因、時(shí)間、人員、地點(diǎn)、方法上進(jìn)行質(zhì)疑，根據(jù)答案弄清問(wèn)題出在哪，進(jìn)一步探討改進(jìn)的可能。ECRS原則分別為取消、合并、重排、簡(jiǎn)化，通過(guò)取消不必要的作業(yè)以及合并可以同時(shí)完成的作業(yè)，重排作業(yè)流程，簡(jiǎn)化工作方法等來(lái)達(dá)到改善的目的。具體分析見(jiàn)表1。

1.任務(wù)歸一化管理

廠內(nèi)任務(wù)下達(dá)的依據(jù)是綜合計(jì)劃部門(mén)下達(dá)的任務(wù)通知書(shū)，生產(chǎn)部門(mén)再將產(chǎn)品具體分解到各生產(chǎn)車間。以往的生產(chǎn)任務(wù)下達(dá)主要考慮的是任務(wù)的匹配性，即便使用相同電磁鐵的閥門(mén)，也會(huì)按照“一種閥門(mén)、一項(xiàng)任務(wù)、一次配套”的原則進(jìn)行投產(chǎn)。

找出原因后，經(jīng)過(guò)與生產(chǎn)車間的溝通，采用“合并”的方式，將任務(wù)歸一化。首先統(tǒng)計(jì)出本批需求配套的總數(shù)量(包含備用件、抽典件等)，將電磁鐵從配套任務(wù)中剝離出來(lái)，不依賴配套關(guān)系。其次，單獨(dú)對(duì)整批電磁鐵下任務(wù)，這樣可以保證電磁鐵任務(wù)的唯一性。待零件生產(chǎn)完成、裝配完成、典試完成、開(kāi)具合格證后，將電磁鐵成品按照閥門(mén)配套關(guān)系分配給相應(yīng)的電磁閥，最終解決任務(wù)多造成的管理復(fù)雜問(wèn)題，同時(shí)多批變一批也可以減少產(chǎn)品的抽典數(shù)量，節(jié)省生產(chǎn)成本。

2.關(guān)鍵零件的工藝流程優(yōu)化

電磁鐵中的導(dǎo)磁殼體是所有配套零件加工周期最長(zhǎng)的產(chǎn)品，工藝流程包括機(jī)加、釬焊、熱處理、電鍍，跨車間工序多，周轉(zhuǎn)時(shí)間久。對(duì)于這些問(wèn)題，通過(guò)工藝流程優(yōu)化，采取“取消、合并、調(diào)整”的方式，逐一解決。

對(duì)于釬焊問(wèn)題，取消了校螺紋工序，機(jī)加車間交付前已完成該工作;釬焊后進(jìn)行機(jī)加工，隨著車間數(shù)控機(jī)床越來(lái)越多，將原來(lái)在普通機(jī)床上加工的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到五軸數(shù)控機(jī)床，產(chǎn)品一次車成型，減少周轉(zhuǎn)時(shí)間;對(duì)于熱處理工序，將氫氣保護(hù)退火調(diào)整為也可真空退火，解決了熱處理車間單點(diǎn)設(shè)備的問(wèn)題，增加工藝方法的選擇性;通過(guò)對(duì)電鍍工裝的改進(jìn)，提高了電鍍效率。各階段工藝優(yōu)化流程，如圖1所示。

3.輔助材料的備料管理

電磁鐵在裝配過(guò)程中除了零件的生產(chǎn)外，輔助材料也是經(jīng)常影響生產(chǎn)進(jìn)度的一環(huán)。輔助材料多數(shù)為非金屬材料，在航天產(chǎn)品中非金屬材料有明確的儲(chǔ)存期和保管期。由于非金屬材料本身保管期短，從物流中心采購(gòu)到復(fù)驗(yàn)交付往往已經(jīng)用掉一部分時(shí)間，在產(chǎn)品正式裝配時(shí)經(jīng)常已經(jīng)過(guò)期或即將過(guò)期，需要重新領(lǐng)取。這種不良循環(huán)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品零件已經(jīng)齊套，但是輔材已超期，對(duì)產(chǎn)品的正常生產(chǎn)節(jié)奏影響嚴(yán)重。

閥門(mén)零件齊套后才清理輔材，并且缺少與物流中心的技術(shù)溝通，這是問(wèn)題產(chǎn)生的根本原因。對(duì)于這一問(wèn)題，主要采用“調(diào)整”的方法，結(jié)合“拉式管理”的手段，制定輔材管理看板，將具體的領(lǐng)用時(shí)間、到期時(shí)間等均列入看板管理，到期前2個(gè)月向生產(chǎn)部門(mén)提出預(yù)警。生產(chǎn)部門(mén)根據(jù)零件的齊套時(shí)間及時(shí)向物流中心提出材料需求，物流中心反饋具體到貨時(shí)間，通過(guò)周期的預(yù)判解決該問(wèn)題。

表1 5W1H及改善措施

4.機(jī)加、裝配的聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)

電磁鐵零件的周期較長(zhǎng)，一般為1年左右。往往零件齊套后，裝配周期已經(jīng)所剩無(wú)幾，導(dǎo)致前期空閑，后期忙碌，時(shí)間沒(méi)有得到有效利用。對(duì)產(chǎn)品的裝配采取的是“串行”生產(chǎn)，機(jī)加、裝配工段比較獨(dú)立，缺少聯(lián)動(dòng)性。解決這一問(wèn)題的方法為“調(diào)整”，將“串行”改為“并行”，2個(gè)工段聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)。將生產(chǎn)節(jié)奏分為線圈骨架齊套裝配、電磁鐵齊套裝配、電磁閥齊套裝配3個(gè)階段，環(huán)環(huán)相扣，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。

二、取得的成果和創(chuàng)新點(diǎn)

1.取得的成果

一是產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短。在產(chǎn)品需求越來(lái)越急迫的今天，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期是需要考慮的問(wèn)題，無(wú)論在航天企業(yè)還是在其它企業(yè)，準(zhǔn)時(shí)交付直接體現(xiàn)出企業(yè)的實(shí)力和信譽(yù)。通過(guò)對(duì)電磁鐵這一通用產(chǎn)品的實(shí)踐，經(jīng)過(guò)分析和改進(jìn)，該產(chǎn)品已經(jīng)完全可以滿足大運(yùn)載火箭發(fā)射的需求。

二是產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃更加精細(xì)化。隨著精細(xì)化管理在企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中越來(lái)越得到重視，“蠻干”和“順其自然”已經(jīng)退出了歷史的潮流，消除浪費(fèi)、強(qiáng)化流程、持續(xù)改進(jìn)才是精益管理的最終目標(biāo)。對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行重新規(guī)劃，采用“拉式管理”的手段，提前暴露問(wèn)題，解決問(wèn)題，減少等待時(shí)間，使生產(chǎn)鏈條更加順暢。

三是產(chǎn)品的抽典數(shù)量減少。航天發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品對(duì)于批次的要求比較嚴(yán)格，一批產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)抽典并且經(jīng)過(guò)地面試車后方可用于飛行，批次越多投產(chǎn)的數(shù)量就要增加，且每一小批都要按照技術(shù)要求分別抽典。生產(chǎn)流程優(yōu)化后，對(duì)整批產(chǎn)品統(tǒng)一管理，統(tǒng)一抽典。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，抽典數(shù)量有所減少，節(jié)省了生產(chǎn)成本。

四是產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障。多批次經(jīng)常導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，從原材料的領(lǐng)用到零件的生產(chǎn)再到產(chǎn)品裝配完成，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都有人的參與，不同批次的原材料和不同的裝配手法會(huì)造成產(chǎn)品的差異性。通過(guò)對(duì)電磁鐵生產(chǎn)流程的優(yōu)化，避免了差異性對(duì)產(chǎn)品造成的影響，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性更高。

2.項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)

任務(wù)管理的創(chuàng)新。打破常規(guī)，突破以往任務(wù)管理的規(guī)則，采用“合”的方式將多倍管理歸一化，化繁為簡(jiǎn)，減輕一線管理人員的工作量。

生產(chǎn)流程管理的創(chuàng)新。將以往機(jī)加、裝配“各自管各自，缺少統(tǒng)一規(guī)劃”的局面打破，加強(qiáng)了車間生產(chǎn)的節(jié)奏性和配合性，將“串聯(lián)”的單一管理變?yōu)椤安⒙?lián)”的階段管理，生產(chǎn)層次更加明確，計(jì)劃管理更加精確。

經(jīng)過(guò)1年多的實(shí)踐，電磁鐵產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短了1/3，抽典數(shù)量減少了11臺(tái)份，為企業(yè)節(jié)省成本20余萬(wàn)。考慮到3型氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)都使用該產(chǎn)品，在后續(xù)的實(shí)踐中可以逐步打破型號(hào)間的界限，將通用產(chǎn)品“標(biāo)準(zhǔn)化”，統(tǒng)一管理，綜合規(guī)劃。

氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)流程過(guò)長(zhǎng)。隨著在其它型號(hào)和同類產(chǎn)品中的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的批產(chǎn)管理會(huì)起到很大的促進(jìn)作用，對(duì)于企業(yè)能力的提升也會(huì)有積極的推動(dòng)作用。

*其他作者：陳志國(guó)、孫秀京、李洪飛、彭瑤、朱紀(jì)銘