民機轉(zhuǎn)包部件制造項目的制造成熟度研究及應(yīng)用

王偉 張勇

(中航成飛民用飛機有限責(zé)任公司，四川 成都 610092)

0 引言

制造成熟度(MRL)2001年由美國聯(lián)合國防制造委員會(JDMTP)首次提出[1-2]，MRL方法是一套針對制造風(fēng)險和制造能力的系統(tǒng)管理方法。它通過全面梳理影響工程項目研制過程中的制造要素，建立了工程項目全周期的制造能力量化評估機制，用于定性工程項目中關(guān)鍵制造能力的成熟程度，量化反映制造能力對項目目標(biāo)的滿足程度，從而實現(xiàn)工程研制前期的全方位管理和制造風(fēng)險控制[3-4]。當(dāng)前，民用航空工程研制過程中對制造風(fēng)險的認識還不夠系統(tǒng)和深入，也缺乏相應(yīng)的量化評價和控制方法[5-6]。盡管基于MRL的管理方法與應(yīng)用的前期探索已經(jīng)取得了一定成果，在其他行業(yè)重大專項工程中也積累了部分經(jīng)驗[7-11]。但在推動民用航空實施制造成熟度管理并用于實際生產(chǎn)實踐中還是有較大的空間[11-12]。因此，有必要在吸收國外研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實際民用航空制造特征，建立一套系統(tǒng)規(guī)范的制造成熟度評價方法并推廣及應(yīng)用，從而加速制造項目能力的提升，為民用航空制造能力提升機制建設(shè)提供支撐。本研究以民機轉(zhuǎn)包部件制造項目為研究對象，開展制造成熟度的研究及應(yīng)用。

1 民機轉(zhuǎn)包部件制造項目制造成熟度體系的建立

1.1 制造成熟度管理內(nèi)容

美國國防部將MRL定義為10個階段，包括了確定制造內(nèi)涵到最終的全速率生產(chǎn)能力得到驗證的過程[5]。實際上，MRL的核心是將“制造”作為項目中的獨立要素進行系統(tǒng)分析與評價，通過反饋控制、達到制造要素優(yōu)化的目的[5]。而新項目產(chǎn)品的制造一般經(jīng)歷識別產(chǎn)品所需的制造技術(shù)和可生產(chǎn)性需要、工藝策劃和準(zhǔn)備、試驗件驗證、產(chǎn)品首件鑒定、批量生產(chǎn)等幾個階段，每經(jīng)歷一個階段，產(chǎn)品制造能力逐漸成熟起來，并最終達到產(chǎn)品制造能力的完全成熟。

民機轉(zhuǎn)包部件制造項目貫穿了從項目合同鑒定到穩(wěn)定批量生產(chǎn)階段的制造成熟全過程。橫向看，它包括了從基礎(chǔ)設(shè)施、工藝方法、材料與設(shè)備供應(yīng)到質(zhì)量控制和成本管理等各個制造成熟相關(guān)的領(lǐng)域。因此，對MRL過程進行量化分級，制定有效的應(yīng)用模式和流程，對完善和推廣制造成熟度有重要作用。通過進一步梳理民機轉(zhuǎn)包部件制造項目要素在內(nèi)的級別特征，可將其整個制造過程，包括從項目合同鑒定到穩(wěn)定批產(chǎn)，分為7個階段(M表示階段)，其各階段流程圖見圖1。其中各階段含義如下：

M1：合同鑒定。

M2：接收客戶資料階段。主要是接收客戶關(guān)于產(chǎn)品的定義文件及相關(guān)規(guī)范。

M3：試片制造階段。利用接收到的產(chǎn)品定義文件及相關(guān)規(guī)范，進行試片的制造，對產(chǎn)品制造過程所需設(shè)備及技術(shù)條件有初步了解。

M4：縮小比列零件制造階段。結(jié)合接收的產(chǎn)品定義文件及相關(guān)規(guī)范，進行縮小比例零件制造，明確產(chǎn)品制造過程所需設(shè)備及技術(shù)條件。

M5：產(chǎn)品試制階段。通過產(chǎn)品的試生產(chǎn)，進一步驗證設(shè)備和技術(shù)能力。同時，對特種工藝進行取證評審，對人員進行培訓(xùn)和取證。

M6：FAI階段。按照客戶定義文件，生產(chǎn)首架零件，以確認生產(chǎn)流程及質(zhì)量控制是否滿足定義文件要求，從而固化生產(chǎn)過程參數(shù)及質(zhì)量控制方法。

M7：穩(wěn)定批產(chǎn)階段。

需要說明的是：

(1)進行M3和M4的目的是為了驗證現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)能力是否能滿足正式產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。若不能滿足，則需要確定投資及技術(shù)改造。

(2)根據(jù)項目產(chǎn)品的難易程度，可以跨越某些階段，或?qū)蓚€階段并行，也可以將某個階段進一步細化。前階段通過，是后階段通過的必要條件。

圖1 民機轉(zhuǎn)包部件制造項目的制造成熟度管理階段流程圖

1.2 制造成熟度管理監(jiān)控

為了定期監(jiān)控各階段制造成熟度進展情況，幫助項目管理人員不斷改進設(shè)計及工藝方案，從而支撐項目總工量化掌控當(dāng)前制造能力成熟狀態(tài)，進而優(yōu)化項目資金、質(zhì)量、設(shè)備資源等相關(guān)計劃，減少工程項目管理風(fēng)險。因此，需要建立評價機制，更加客觀和量化評價各部門各種關(guān)鍵制造技術(shù)和產(chǎn)品的制造成熟度的管理機制，綜合考慮民機轉(zhuǎn)包部件制造項目的各個流程，建立制造成熟度階段評估表(表1)，從而全程監(jiān)控制造各階段，減小工程制造風(fēng)險、促進系統(tǒng)工程實施。

表1 制造成熟度階段評估表

(續(xù))

2 民機制造成熟度應(yīng)用

將制造成熟度引入項目的實際生產(chǎn)，根據(jù)民機轉(zhuǎn)包部件項目自身研制特點，建立每階段制造成熟度的工作內(nèi)容、監(jiān)控方法、驗收內(nèi)容和方法，并形成民機制造成熟度管理方法標(biāo)準(zhǔn)QC-01-066《制造成熟度管理》。在實際應(yīng)用過程中，民機制造成熟度保證了產(chǎn)品的順利交付，形成了批量生產(chǎn)能力，按照國內(nèi)空客制造成熟度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)(表2)，達到MRL7級要求。

表2 國內(nèi)空客制造成熟度等級劃分

3 結(jié)語

針對民機轉(zhuǎn)包部件制造項目特點，建立了制造成熟度管理內(nèi)容及各階段制造成熟度的工作內(nèi)容、監(jiān)控方法、驗收內(nèi)容和方法，并形成了民機制造成熟度管理方法標(biāo)準(zhǔn)QC-01-066《制造成熟度管理》。該制造成熟度可有效保證項目的工業(yè)化順利實施，實際生產(chǎn)證實了所建立的制造成熟度達到MRL7級。

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