張尚安 尚 琰
(航空工業西飛民機,西安 710089)
傳統飛機設計采用二維圖紙的模式進行,未能充分利用信息化管理手段,導致設計文件、工藝文件管理手段落后,維護不便,生產計劃作業主要以人工下達方式進行,管理效率低,不適用飛機大批量生產、快速滿足客戶定制的要求。隨著信息技術的發展,飛機產品數據管理也有了更高的要求,如何實現老產品的信息化,實現敏捷化生產計劃管理,成為迫切需要解決的問題。
由于飛機設計采用二維圖紙的模式進行,并行工程未能到很好的貫徹,為實現飛機的總要求,在工藝設計及生產環節就不可避免地出現工藝要求有別于設計的情況,這種為實現設計或功能的最終要求,根據工藝設計要求,有工藝采用交付規范定義的過程產品就是工藝零組件,工藝零組件如何管理,也是需要重點探討的問題。
以上問題在新舟60飛機產品上得到了有效解決,予以展開論述。
新舟飛機是在Y7飛機的基礎上改型形成的渦漿支線飛機,根據飛機用途及客戶定制要求,陸續發展形成了多種構型,決定了新舟飛機具有多種狀態、生產組織難等特點。
設計中主要以圖紙表達為主,后續改型部分零組件也陸續采用了三維數字化,但最終的生產依據是二維圖紙。產品基本是以標準52座飛機為基礎,根據用途及客戶定制的不同進行改型設計,設計圖紙存在多種版本并存、同時生效的現象。
隨著新舟飛機銷售市場的開拓,飛機銷售數量也出現了大幅增長,傳統的人工計劃管理逐漸轉向以信息平臺為依托按需自動下達計劃的計劃管理。
1.2.1 傳統的人工計劃管理
傳統人工計劃管理是由主生產計劃人員根據公司的生產計劃結合飛機的路線分工表,先以表格計劃的形式下發到生產車間,生產車間按表格計劃組織生產、進行零組件的交付。該模式往往出現計劃下達不及時、人工下達錯誤等一系列問題,后續只能通過車間計劃人員陸續向主計劃人員反饋存在的問題,主計劃人員根據存在的問題修正計劃。計劃修正過程需要計劃人員有高度的責任心及嫻熟的業務能力。
對于小批量生產、交付周期長的飛機生產,傳統人工計劃管理勉強應付。但對于大批量生產、交付周期短的飛機生產,傳統人工計劃管理顯然無法滿足飛機生產、交付的需要。實際上,民機生產的要求就是敏捷化生產、快速將產品投向市場,實現客戶利益最大化。
1.2.2 計算機計劃管理的要求
計算機自動計劃管理的模式能快速實現生產計劃下達,并能根據需求實施計劃調整,滿足敏捷化生產的計劃作業管理要求。但完全依靠計算機進行生產計劃管理也存在很大風險,一旦出現計劃作業錯誤,生產計劃人員很難發現,會造成大批量的生產浪費。
計算機自動計劃管理需要有準確的數據源,相關數據源的信息要嚴格按照相應要求進行填寫。這就要求數據源的相關管理使用要有嚴格標準,只有嚴格按照標準產生的數據才能被計算機系統正確使用,從而保障生產計劃作業快速、正確。
鑒于新舟飛機的設計模式特點,新舟飛機產品采用了設計平臺、工藝平臺、生產管控平臺實現飛機產品數據的生成、管理及計劃下達。設計平臺以安托公司的LCA系統為載體完成設計數據的生成、維護管理。工藝設計平臺以WICHILL系統為開發環境,根據新舟飛機的產品特點定制開發實現工藝數據的生成、維護管理。生產管控平臺以ERP系統為依托,根據飛機的生產計劃管理特點制定開發實現生產計劃作業的下達、維護管理。
設計平臺數據主要按設計圖樣及設計技術文件要求,完成飛機結構化數據的構建、維護管理。保證數據及時、正確、有效,保障數據有效傳遞并為工藝平臺可接收進行二次構建EBOM。
工藝平臺主要功能是接收設計數據、創建PBOM、MBOM、AOFO、交付規范等相關工藝數據,并能按生產管控系統的格式要求將工藝數據傳遞至生產管控系統。
2.2.1 構建維護EBOM數據
首次接收設計平臺數據,并依此為依據構建全機EBOM,后續接收設計平臺更改數據進行EBOM的維護,保證工藝平臺EBOM數據和設計平臺數據的一致性。
2.2.2 創建工藝數據
工藝路線人員根據EBOM數據添加工藝路線及工藝組合件形成PBOM,并根據設計數更改情況維護PBOM數據;MBOM編制人員根據PBOM數據及裝配站位及產品功能試驗順序劃分頂層裝配單元,部件裝配廠及總裝廠、試飛站工藝人員已頂層裝配單元為基準結合工藝設計要求編制裝配指令AO,裝配指令定版后,系統自動提取AO件及AO配套件按裝配順序與頂層裝配單元一起形成全機MBOM;工藝人員根據PBOM數據結合工藝設計要求創建相關零組件的交付規范,若同一工程零組件具有兩種及以上交付要求,以工藝零組件的形式表達。工藝文件按標準格式填寫并按規定流程完成審簽定版后,相互間具有關聯關系。系統根據關聯關系及相關屬性提取可被生產管控系統接收并能生成生產計劃數據。
接收工藝平臺PBOM數據初步完成零組件生產計劃的下達,接收工藝平臺MBOM數據完成飛機部裝、總裝及試飛階段的生產計劃下達,并結合MBOM的裝配層次關系調整零組件的生產計劃節點,接收交付規范數據判別工藝零組件和工程零組件的數量關系,進行工藝零組件的生產計劃下達及關聯工程零組件的生產計劃調整,從而保證生產組織按飛機的裝配順序正確,拉動零組件的生產配套交付。
飛機產品數據實現信息化管理,為保證最終正確下達生產計劃數據,使飛機的實物狀態符合設計要求。設計、工藝、標準陸續編發了《基于LCA系統的設計數據管理要求》《基于MBD技術的PBOM和MBOM編制管理規定》《基于MBD技術的裝配指令編制管理規定》《基于MBD技術的零件制造指令編制管理規定》《基于民機平臺的飛機數據管理實施細則》《藝零組件管理規范》等標準管理制度。系統功能配置按標準要求進行開發,相關數據的填寫模板、格式要求以及審簽流程等按規定標準執行,輔以工藝紀律檢查等手段監督執行標準情況,發現問題立即糾正并舉一反三,要求系統中設置防差錯、提醒功能,最大限度保障數據的正確性。
經過兩個批次的飛機生產驗證,新舟飛機的數據管理可靠,最大限度減少了人工計劃作業管理工作,較傳統的人工計劃作業管理模式,生產計劃管理效率得到了極大提高,沒有出現計劃下達錯誤問題。
新舟飛機數據實現高效管理,生產組織得到有效改善,信息化管理功不可沒,而標準化模板的定制、相關欄目的標準填寫、流程的標準化設置等是信息化管理得到有效實施的關鍵因素。希望新舟飛機數據的信息化管理實現模式可為其他龐大、復雜且大批量生產的產品數據管理提供有效參考。