張琪,唐福成
(上海飛機(jī)制造有限公司,上海 201324)
在當(dāng)今國際,現(xiàn)代航空制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家綜合國力的標(biāo)志之一,代表了國家的科技發(fā)展程度與設(shè)計(jì)制造水平,特別是大型客機(jī)的研制,作為創(chuàng)新型國家的標(biāo)志性工程,對科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有巨大推動作用。因飛機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性和制造的精準(zhǔn)性,在零件加工與部件裝配階段往往需要用到大量的專用工藝裝備。面對多而雜的工藝裝備,必須加強(qiáng)對其使用、維護(hù)與保養(yǎng)等方面的管理技術(shù)要求,否則,將直接影響飛機(jī)制造現(xiàn)場的質(zhì)量安全與生產(chǎn)進(jìn)度。
在制造業(yè)中,制造產(chǎn)品所用到的刀具、夾具、模具及工位器具的總稱即工藝裝備,簡稱工裝。按照其使用特點(diǎn)可以分為以下兩大類:(1)通用工裝;(2)專用工裝。
飛機(jī)由于具備大尺寸、小剛度、薄壁等特殊的結(jié)構(gòu),同時還有在制造、裝配過程中的高精度要求,因此,無論是在其研制還是批產(chǎn)過程中,必須配備大量的專用工藝裝備,正所謂“造飛機(jī)就是造工裝”。
飛機(jī)的工藝裝備是指針對特定飛機(jī)零組件、部件在制造、裝配(包括總裝)和調(diào)試(包括試飛)過程中所使用的具有定位、檢驗(yàn)、協(xié)調(diào)和測試等功能的裝備,根據(jù)使用功能,將其劃分為型架、模具、夾具、標(biāo)工、樣板、絲錐、量規(guī)、生產(chǎn)與試驗(yàn)設(shè)備等。工藝裝備不僅能夠保證飛機(jī)制造的質(zhì)量,更能顯著提高其在批量生產(chǎn)時的加工與制造效率,有效加快工位上的生產(chǎn)節(jié)拍,壓縮交付周期。除此以外,工藝裝備的使用還可以大幅降低人力工作量與人體勞動強(qiáng)度,為一線工人減輕負(fù)擔(dān)。隨著設(shè)計(jì)理念的不斷完善和人性化工作環(huán)境的不斷推進(jìn),工藝裝備在設(shè)計(jì)時更多地將安全放在重要位置,因此,當(dāng)前的工藝裝備在使用時,很大程度上還可以保障飛機(jī)產(chǎn)品以及現(xiàn)場工人的安全。
對于民機(jī)制造企業(yè)而言,工藝裝備是其生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中的重要一環(huán),決定著整個生產(chǎn)鏈?zhǔn)欠衲苷_\(yùn)行。工藝裝備用來加工制造飛機(jī)零部件、保證裝配精度、協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的準(zhǔn)確度,其直接影響了飛機(jī)的最終制造質(zhì)量。無論是在飛機(jī)的開發(fā)研制階段還是批產(chǎn)提速階段,都有大量的工裝參與到生產(chǎn)過程中,國內(nèi)某型號支線飛機(jī)研制與批產(chǎn)時,投入的工裝量將近3萬。如此龐大數(shù)量的工裝在生產(chǎn)環(huán)節(jié)必須進(jìn)行妥善管理,在使用、維護(hù)與保養(yǎng)等方面的管理措施務(wù)必嚴(yán)格落實(shí),以此保障飛機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及人員安全。因此,建立健全工藝裝備管理體系成為企業(yè)管理中重要的一部分。
因飛機(jī)工藝裝備多而雜的特點(diǎn),規(guī)范化工裝的使用管理流程是管理過程中的重要一環(huán)。在漫長的民機(jī)發(fā)展史中,工藝裝備管理的重要性也是近年才日趨體現(xiàn)的。過去,飛機(jī)的制造過程中,受關(guān)注的主要是一些對關(guān)鍵部位有影響的或者精度要求較高的工裝,但現(xiàn)在,越來越多非關(guān)鍵部位或者精度要求較低的工裝,如工作梯、工作平臺、拖車等的使用維護(hù)管理也逐漸納入管理制度和體系中。管理人員認(rèn)識到正確使用以及有效維護(hù)各類工裝,也是生產(chǎn)制造過程中降本增效的重要手段。
在對各類飛機(jī)工藝裝備進(jìn)行管理時,主要注意以下幾個方面:完整性、功能性、有效性、安全性和美觀性。
(1)完整性。在對工裝進(jìn)行管理時,保證其完整性是基礎(chǔ)。大部分工裝從外觀即可判斷是否完整。針對帶有可拆卸件及松散件的工裝,則需要從圖紙及清單中判斷。保證工裝的完整性需要對工裝進(jìn)行分類,對一般工裝采取目視化檢查,對具有可拆卸件松散件的工裝,則需要照圖紙或者清單檢查,確保無丟失或遺漏。
(2)功能性。在保證工裝完整性的基礎(chǔ)上,確保其功能性才是管理工作的核心。工裝的功能性要從能用、好用兩方面著手,因此,在管理過程中就要開展定期的檢查與日常的維護(hù),不能用的工裝及時返修,不好用的工裝在后續(xù)過程中升版優(yōu)化。
(3)有效性。對于那些需要開展定期檢查的工裝,會根據(jù)其不同的定檢要素及在機(jī)上的不同使用部位,從技術(shù)使用角度給出不同的定期檢查周期。而工裝管理的重要內(nèi)容就是保證投入現(xiàn)場使用的定檢工裝始終在定檢合格后的有效周期內(nèi),確保工裝的各項(xiàng)功能始終滿足要求。
(4)安全性。工裝管理過程中,越來越注重工裝對人、對物的安全性,主要體現(xiàn)在以下3個方面:第一,設(shè)計(jì)輸入的時候,將操作環(huán)境、操作人員納入考慮范疇內(nèi);第二,工人使用的時候,樹立安全意識,嚴(yán)格對照工裝使用注意事項(xiàng)規(guī)范操作;第三,后續(xù)檢查維護(hù)的過程中,準(zhǔn)確識別工裝存在的安全隱患點(diǎn),一旦發(fā)現(xiàn)及時整改。
(5)美觀性。現(xiàn)代企業(yè)愈加重視生產(chǎn)工人的工作舒適性與生產(chǎn)現(xiàn)場的整潔美觀性。在工裝管理的方面則強(qiáng)調(diào)工裝顏色的統(tǒng)一性,老舊工裝的部件及時更換性等,這主要體現(xiàn)在工裝的日常維護(hù)保養(yǎng)中。
針對飛機(jī)工藝裝備的管理,首先,需要賦予其工裝號、工裝設(shè)計(jì)版次、工裝設(shè)計(jì)審批以及工裝標(biāo)識等管理屬性。以國內(nèi)某型號支線飛機(jī)為例,其工裝號由工程/工藝基本號、工裝類別代碼、順序號以及復(fù)制號,確保其型號、類別以及在服務(wù)對象中的操作順序在工裝號中即可識別出來,并且工裝號唯一。在飛機(jī)研制或批產(chǎn)的過程中,無論是由于工程更改、工藝方案變更,還是工裝設(shè)計(jì)人員自身優(yōu)化或者筆誤等現(xiàn)象,都會引起工裝設(shè)計(jì)的變更,而工裝設(shè)計(jì)版次就是控制與追溯此種變更的標(biāo)識。該型號飛機(jī)的工裝三維數(shù)模的版次變化均以“T+數(shù)字+字母”標(biāo)識。數(shù)字遞升則代表工程引起的設(shè)計(jì)更改,字母遞升則為非工程更改引起的其他變更。工裝設(shè)計(jì)審批則是從“概念-設(shè)計(jì)-發(fā)布”的環(huán)節(jié)把控。每個環(huán)節(jié)的審批者角色屬性不同。當(dāng)前的審批流程已經(jīng)大部分摒棄傳統(tǒng)的紙質(zhì)化流程,以信息化平臺上的拉卡簽名體現(xiàn)流程控制。工裝標(biāo)識即工藝裝備的“身份證”。以工裝標(biāo)牌/工裝標(biāo)識的形式對工裝的信息進(jìn)行記錄。該型號飛機(jī)的每件工裝都配有工裝標(biāo)牌/工裝標(biāo)識,同時帶有RFID(射頻識別)標(biāo)簽,現(xiàn)場配備RFID手持終端、USB讀寫器、RFID打印機(jī)等實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽的讀寫工作。工裝管理者通過讀取或掃描RFID標(biāo)簽,可以快速實(shí)現(xiàn)工裝的信息查詢、出入庫登記、借用管理等一系列操作,打造了RFID工裝互聯(lián)系統(tǒng)。
同時,該飛機(jī)制造企業(yè)還建立了工裝管理平臺、工裝實(shí)物資產(chǎn)管理系統(tǒng)(包含定檢模塊)以及理化計(jì)量系統(tǒng)等信息化平臺,讓工裝的管理具體到每個實(shí)物。工裝的實(shí)時狀態(tài)(包括使用中、返修中、借用中、已報(bào)廢等)在信息化平臺上一目了然,各種定檢及計(jì)量的數(shù)據(jù)也能在系統(tǒng)里一鍵獲知,為工裝的使用管理帶來了極大的便利。
賦予工裝管理屬性并且將數(shù)據(jù)信息化,借用各種不同的手段來優(yōu)化工裝的管理方式,有利于完善工裝的管理體系,推動企業(yè)形成全面、透明、高效的工裝管理模式。
規(guī)范化飛機(jī)工裝功能及安全使用說明(TFS)是工裝管理過程中的重要環(huán)節(jié)。對于某些特定的工裝,如型架、鉆模板等,在工裝的設(shè)計(jì)之初,在工裝設(shè)計(jì)人員繪制的工裝圖樣中必須包含TFS圖樣,對于其余工裝,由設(shè)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場使用情況決定是否出具TFS,TFS需要明確工裝的功能和安全使用說明。某些承重或托運(yùn)等具有的工裝,如梯架工裝、運(yùn)輸工裝及吊具工裝等,除具備TFS圖樣外,還必須制作工裝安全使用說明的銘牌。安全使用說明的銘牌需要對工裝使用部位、使用條件、關(guān)鍵操作、使用要點(diǎn)進(jìn)行說明,并且隨工裝一起交付到使用部門。
當(dāng)工裝交付到使用部門后,需要按照工裝功能及安全使用說明對使用人員進(jìn)行前期培訓(xùn)。在生產(chǎn)過程中,正確地操作與使用工裝,可以避免飛機(jī)產(chǎn)品的意外損傷,保障操作人員的人身安全,同時極大地延長工裝的使用壽命。此外,監(jiān)管各工裝使用部門是否正確按照規(guī)范使用工裝也是管理的重要思路。某飛機(jī)制造企業(yè)的工裝制造部門負(fù)責(zé)監(jiān)督與管理,由專人以定期巡檢和不定期抽查2種方式對各工裝使用部門的工裝使用情況進(jìn)行檢查,將使用情況納入績效考核,對檢查結(jié)果進(jìn)行通報(bào),以此促進(jìn)操作人員對工裝的正確、規(guī)范使用。
正因?yàn)轱w機(jī)的制造要求非常高,所以對于那些大型裝配型架、檢驗(yàn)夾具、檢驗(yàn)樣板、標(biāo)工、有載荷要求的工裝、有污染試驗(yàn)要求的工裝、有精度計(jì)量要求的儀器儀表工裝等要定期進(jìn)行檢查。定期檢查的關(guān)鍵是確定工裝的定檢要素、定檢周期以及檢查內(nèi)容。
以某飛機(jī)制造企業(yè)為例,在工裝設(shè)計(jì)伊始就由設(shè)計(jì)人員從工裝技術(shù)的角度確認(rèn)初始定檢要素、定檢周期,在實(shí)物制造并檢驗(yàn)合格后納入定檢系統(tǒng)。
由于其不同的功能性,可以將定檢要素分為4大類:(1)尺寸精度類;(2)載荷試驗(yàn)類;(3)污染試驗(yàn)檢測類;(4)儀器精度計(jì)量類。
定期檢查有2種周期劃分方式:(1)日期周期。日期周期是指按照日歷日建立的一個固定時間段周期;(2)架份周期。架份周期是指根據(jù)生產(chǎn)線上的飛機(jī)生產(chǎn)架份建立的一個非固定時間段周期,工裝在檢查合格后只能被用于一個或者多個架份的產(chǎn)品。
對于定檢要素為尺寸精度類的工裝,由于其可以采用日期周期或架份周期開展定期檢查,對于其余3種定檢要素的工裝,則均采用日期周期形式開展定檢。
另外,對于定檢要素為尺寸精度類的工裝,工裝周期可由其在現(xiàn)場的使用狀況適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)工裝在多個周期檢查內(nèi)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定,則可由相關(guān)質(zhì)量人員進(jìn)行評估,根據(jù)評估結(jié)果可適當(dāng)考慮延長定檢周期。反之,可適當(dāng)縮短檢查周期。
而定期檢查的內(nèi)容則根據(jù)不同的定檢要素對應(yīng)具體工裝進(jìn)行編制。以尺寸精度類工裝為例,通常檢查內(nèi)容需要明確工裝是否完好,零組件是否齊全,工裝的檢查部位(整體工裝或者工裝某些具有尺寸精度要求的部位、零組件)在坐標(biāo)系中的空間位置或者尺寸對應(yīng)圖紙理論數(shù)值是否產(chǎn)生偏離等。一旦有定檢要求的工裝在定檢過程中發(fā)現(xiàn)不符合圖紙或影響功能性要求等質(zhì)量偏離問題時,就需要協(xié)調(diào)現(xiàn)場工藝人員、工裝設(shè)計(jì)人員及質(zhì)量人員等各方對偏離情況進(jìn)行評估處置。一旦評估為不可接受的偏離,就需要對工裝及時采取返工、返修或報(bào)廢等相應(yīng)處理措施。
飛機(jī)工裝的維護(hù)保養(yǎng)工作是保持工裝始終能用、好用的關(guān)鍵手段。飛機(jī)制造企業(yè)會根據(jù)維護(hù)保養(yǎng)的不同手段和要求劃分不同等級,通常分一級維護(hù)保養(yǎng)和二級維護(hù)保養(yǎng)。
一級維護(hù)保養(yǎng)是指由工裝使用者或庫房管理者自行對現(xiàn)場或庫房所有工裝進(jìn)行的目視檢查、去銹涂油及清潔等日常工作。重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)工裝零組件的可見缺失、銹蝕、潤滑不暢,標(biāo)牌缺失、標(biāo)牌污損、電氣線路損傷、液壓氣路泄露及安全隱患等常規(guī)問題。工裝的二級維護(hù)保養(yǎng)則是指為減少工裝故障率,延長工裝使用壽命而對狀態(tài)良好的工裝進(jìn)行的一些預(yù)防性維護(hù)工作。二級維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)要求相對較高,重點(diǎn)是按工裝圖樣的具體要求對工裝進(jìn)行完好性檢查、電子電氣類通電測試、滑動部件順暢性檢測、特殊元器件的修復(fù)更換及安全隱患消除等技術(shù)性工作。一級維護(hù)保養(yǎng)由工裝使用者自行發(fā)起,而二級維護(hù)保養(yǎng)則是由工裝設(shè)計(jì)者確定的,某些情況下,二級維護(hù)保養(yǎng)甚至可以納入工裝的定期檢查中。
在維護(hù)保養(yǎng)的過程中,重點(diǎn)關(guān)注以下幾個方面:(1)維護(hù)保養(yǎng)清冊的建立;(2)維護(hù)保養(yǎng)記錄的填寫;(3)維護(hù)保養(yǎng)周期的確立;(4)維護(hù)保養(yǎng)方法的落實(shí);(5)維護(hù)保養(yǎng)責(zé)任的監(jiān)督;(6)改進(jìn)意見的及時反饋。
除此以外,加強(qiáng)工裝備品備件的管理也是維護(hù)保養(yǎng)的重要內(nèi)容。大型飛機(jī)制造企業(yè)為了防止出現(xiàn)缺件情況,通常會購置大量備品備件,但是備品備件的長期存儲無疑會為其質(zhì)量問題帶來威脅。備品備件的管理也成為工裝管理過程中的重要課題。如何實(shí)現(xiàn)對備品備件的分類存放、出入庫管理、合理儲備量計(jì)算、適宜環(huán)境存放、質(zhì)量檢查以及存放過程中的維護(hù)保養(yǎng)等都是管理者需要考慮的問題。
綜上,飛機(jī)工藝裝備的管理是保證飛機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)制造效率、保障操作人員安全的重要工作,也是實(shí)現(xiàn)企業(yè)降本增效的重要組成部分。在大型飛機(jī)制造企業(yè)中,需要有專人承擔(dān)工裝管理的職責(zé),負(fù)責(zé)信息傳遞、問題處理以及考核監(jiān)管等一系列工作,各工裝使用車間也要積極配合此項(xiàng)工作。同時,為了適應(yīng)“更快捷”“更高效”的要求,優(yōu)化企業(yè)的管理流程,加強(qiáng)企業(yè)的管理水平,要促進(jìn)工藝裝備的管理不斷走向數(shù)字化與信息化。