航空制造企业生产准备系统应用研究

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第4月11期   作者:焦稚涵
[导读] 航空制造企业生产准备是指企业为了保证生产作业的正常进行,进行的所有投产前的准备工作和生产过程中的应急处理。
        焦稚涵
        沈阳飞机工业(集团)有限公司  辽宁 沈阳110850
        摘要:航空制造企业生产准备是指企业为了保证生产作业的正常进行,进行的所有投产前的准备工作和生产过程中的应急处理。生产准备工作主要包括技术文件准备、生产设备可用情况检查、器材准备、工装工具准备、人员的配备和调整、检验计量准备等。据统计,生产准备在产品制造过程占60%以上的工作内容,在完成上述准备工作中的过程中,企业应强化生产准备工作的计划性,明确生产准备的具体内容、计划节点要求、责任部门和责任人,并对生产准备工作中出现的问题进行及时的处理。
        关键词:航空制造;生产准备;制造执行;制造周期
        引言
        生产准备的技术水平和管理水平直接影响产品的制造周期和离散制造业的生产柔性程度。生产准备的过程涵盖了原材料、半成品、生产准备活动涉及工艺设计、生产计划与控制、设备选型与采购、工装工具的采购和存储等诸多流程,并对投产前的准备过程进行组织管理,需要多部门多角色协同作业,对信息的及时性和准确性有很高的要求。现有的生产准备管理方法和技术已经逐渐跟不上制造技术的进步,许多国家的大型制造企业在生产准备技术方面进行了大量的投入。为扭转生产准备过程效率低、信息不透明的现状,引入信息系统作为工具,优化生产准备活动,使生产对象在计划的时间内获得最适合的制造资源,从产品制造过程的源头消除浪费,才能如期满足客户的需求并创造最大利润。
        1系统设计说明
        1.1任务汇总组件
        通过对ERP任务、分厂MES任务、外协任务进行汇总,进而掌握分厂未来一段时间将要完成的所有工作。在明确任务后,计划主管需要对生产准备情况进行检查,首先对毛料确认,对于库存满足或是近期将要来料并能确保按期完成的任务,计划主管可以直接下达该任务;如果库房中只有部分物料(包括原材料、零组件和成品)满足制造或装配需要,现场计划员可以对任务进行部分下达,只下达能齐套生产的数量,未齐套部分进入等待状态,等待缺件入库后,系统自动通知计划员进行缺件计划的下达。在生产任务确定,生产准备资源情况初步了解后,各生产单位人员进行计划的下达或及时调整,如果生产单位不能内部解决及时上报生产管理部门,协调资源或调整月度生产计划。
        1.2工艺检查组件
        当任务确定后,进行生产前工艺可用性检查。接收PDM系统发放的BOM、物料和零件/装配工艺规程,以及相应的原材料消耗定额和辅材的消耗定额,接收PDM下发的工程更改单。维护工艺路线上工序所需工装工具和设备明细。开工前检查主工艺和本批工艺路线,根据确定任务所属零件查询数据库中零件主制厂是否存在该零件主工艺路线,同时判断是否改路线为首选项,当所确定任务所属零件的主制部门存在首选项的主工艺时判断工艺满足,如果不满足则自动发起预警,提醒责任工艺员及时进行工艺下发。生产过程中根据实时获取的更改通知单,预警过程中发生的工程更改,使现场及时作出更改指令的贯彻。
        1.3工装工具检查组件
        初步确定任务后,进行生产准备下一阶段检查,工装工具检查。首先将已下达的任务分解成工序级,计算出代加工每个任务所需要的工装工具,按如下规则确定工装工具是否满足:刃具比较安全库存与现有库存,大于安全库存则满足;其他(夹具磨具量具等)只要有库存就满足要求。刃具的现有库存按新进、现存、归还统计;其他类型的工装工具现有库存按借出、新进、现存、归还统计。

如果不满足,输出相应的工装短缺表,并由计划员判定该任务是否下达。
        2航空制造企业工艺技术知识管理的现状及问题
        通过对技术部门发生的质量问题开展的原因分析中可以发现,工艺方案、刀具、加工参数和编程错误等问题占了故障原因的80%以上。从犯错几率来看,新工艺员(尤其是工作2~3年的工艺员)所占比重较大,新手员工在没有指导性文件的情况下,只能在工艺准备中积累经验,这样不仅上手缓慢,而且容易走弯路,重复老工艺员曾经犯过的错误。上一代战机制造中积累的大量工艺知识缺乏系统整理、管理和共享,知识主要集中于经验丰富的少数人脑中,部分固化的文档也缺乏统一规范的管理,对于制造经验知识的积累和重复使用缺乏有效的方法和手段,主要依靠“师傅带徒弟”的工匠式知识传授方式,这使得工艺技术难以积累和企业范围内进行共享,以致企业发生人员变动时,很多原有的技术资源流失,新型机研制时大量重复工作制约技术创新。伴随着产品技术性能要求的不断提高,工艺技术得到了不断提升,真实践行“一代产品,一代技术”的基本思想,各项基础技术经过多年的不懈探索和应用,已在行业内具有初步的影响力。但点的突出并未带动到整个面的提升,工程技术组织内部未能形成经验沉淀、知识共享以及科研成果快速转化的良好氛围,工作方式缺乏规范,整体工作质量和工作效率偏低。
        3建设成效分析
        以生产准备全业务流程的视角总结系统的工作内容,生产准备相关系统实施经历了以下三个阶段,下面分阶段说明建设成效。第一阶段为基础建设阶段,以工装工具借还和设备维修保养为主线,使全公司所有生产单位在同一平台进行工作,将生产准备最重要的基础数据逐步建立并串联起来。配合试点分厂的MES系统建设,验证制造执行系统和制造资源系统的同平台协作可行性,为全公司推广生产准备与MES协同树立标杆。第二阶段为全面打通阶段,全面建设系统,分厂工艺人员通过对工序加工所需工装工具和设备信息的逐渐维护以及现场所需技术文件的维护,为制造执行系统和制造资源系统信息互通搭建桥梁,使系统化生产准备成为可能。第三阶段为深入应用阶段,随着平台的全面建成,基础数据越来越全面和准确,系统成为生产管理的必要辅助手段。企业管理水平也不断提高,着力从调度驱动逐渐转变为计划驱动,现场管理精细化程度越来越高。通过整合生产准备检查、生产配送、工装工具申请等过程,优化计划安排,及时补充制造资源。通过系统实施,设备利用率提升,降低设备闲置程度。降低库存积压率,节约成本,积压率能够降低5%以上。缩短技术资料准备时间约40%,缩短物料准备时间约30%,生产准备检查效率提高近1倍。
        结束语
        本文的工作研究内容仅包含软件系统的工作内容,对于软硬件相结合的内容尚未涉及。近年来,越来越多的制造企业逐渐引入条码技术、数采技术、自动立体库等新技术,通过生产准备系统与智能硬件的集成,采集更精准、更丰富的作业数据,优化资源占用、冲突分析、动态调度模型,是生产准备系统智能化的发展方向。
        参考文献
        [1]刘勇.减少生产准备时间[J].企业管理,2010,03:28-29.
        [2]慈建平,孙厚芳,袁欣.基于相似特征的生产准备集成系统[J].新技术新工艺,03:22-24.
        [3]王静,苗立琴.实现数字化制造的快速生产准备技术研究[C].第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文(摘要)集,2007:316-320.
        [4]徐彤,周良明,刘艳君.航空制造企业工艺流程优化全过程管理与实践[J].航空制造技术,2015(s2):60-62,66.
       
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