民機產品低速率生產階段特點研究

蘇天奎

【摘 要】研究民機產品低速率生產階段的概念與低速率生產階段對民機產品批生產過程的作用與意義。從產品設計基線、工藝技術準備、生產準備、生產現場管理、采購與供應商管理、質量安全管理、成本資金管理、產品運行驗證等角度研究民機產品批生產活動在低速率生產階段的特點。

【關鍵詞】民機;低速率生產階段;特點;研究

中圖分類號： V262.4+3文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）27-0035-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.27.016

【Abstract】Study the concept of low-rate initial production（LRIP）stage of civil aircraft and the effect and significance of low-rate production stage on the production process of civil aircraft. From the perspectives of product design baseline，manufacture? process? preparation， production preparation， production site management， procurement and supplier management， quality and safety management， cost and capital management， product operation verification， etc.， the characteristics of production activities of civil aircraft products in LRIP are studied.

【Key words】Civil aircraft; Lrip; Charactoristic; Reserach

民機產品系統復雜程度高，涉及工業領域廣，產品生產流程、環節多，工藝與質量水平高，對生產工藝技術能力與生產管理能力提出較高要求。根據復雜工業產品一般規律，產品從試制到大批量生產需經過產品生產過程的不斷調整、磨合與改進的階段，該階段被稱之為低速率生產階段。

本文特別針對民機產品批生產工作，就低速率生產階段的概念、一般特點進行討論，并對民機產品低速率生產階段管理方法開展研究探索，從工程、生產準備、生產實施、采購、成本、風險等各方面綜合考量，形成低速率生產階段的管理實踐，希望對民機產品在低速率生產階段相關生產過程提供指導。

1 民機產品低速率生產階段概念

低速率生產階段的概念最初被美國國防部政府采辦項目廣泛使用，對研制生產成本超過一定數額、系統復雜度超過一定程度的大型設備采購的強制要求，后逐漸被其他行業大型、復雜設備生產管理采用。

低速率生產階段是指通過有限數量的生產提供足夠開展運行測試和評估的產品，同時確保初始生產平臺的建立，以實現在運行試驗基礎上的生產速率向全速率生產階段的逐漸提升。[1]

設置低速率生產階段主要有兩個目的，一方面是要求生產預期數量的產品，進一步驗證生產部門的制造能力，為項目建立初始的生產基礎;另一方面向用戶提供足夠數量的典型產品代表，并開展初始運行試驗與評價驗證、完善產品設計，完善生產性，穩定質量水平，提高產品可用性、維護性、經濟性。

對于民機生產，低速率生產階段是產品運行暴露問題解決、設計缺陷與問題迅速完善，產品技術狀態逐步穩定的階段。同時也是生產線生產能力的檢驗、磨合與改進提高、各項生產工作由原型機試制向批量上速率生產轉變的階段。

2 民機產品低速率生產階段的一般特點

低速率生產階段位于生產與部署階段的第一階段，前承原型機試制與試驗取證階段，后接生產與部署階段的全速率批量生產階段，以批量生產評審通過為起始，以全速率生產評審通過為終止，是型號生產工作向全速率生產開展的必經路徑。

處于低速率生產階段的型號在產品設計基線、工藝技術準備、生產能力與生產準備、現場管理、配套與供應鏈管理、質量與適航管理、成本與資金管理、產品運行性能驗證等方面存在其特點。

2.1 產品基線

民機產品低速率生產階段已獲得產品型號合格證，形成完整的產品基線與有效的構型管理方法，但該產品基線未經過充分驗證與反復迭代，仍存在以下特點：

（1）已完成產品試制與試飛，功能和結構特性可達到試驗環境下的設計要求，但設計變更仍然不斷存在，主要包括因產品設計問題造成的不可制造與難制造，不可運行與難運行。同時因產品性能與可靠性、維護性改善的需求，產品主動設計優化行為大量發生。

（2）產品變更相關工程更改發放數量將工程發展階段有明顯降低，但在低速率生產階段仍保持一定數量，尤其因生產困難引起的裝配相關更改數量占比較大。

2.2 工藝技術準備

工藝是通過人、設備與裝備、材料、方法、環境、計量與檢測六大影響因素將工程產品設計形態與特性，采用正確、合理、經濟的操作指令體現在生產實踐活動中。

低速率生產階段已基本沒有影響生產連續性的典型制造裝配問題，但改進后的工藝方案、工藝流程、方法需進一步投產驗證;工藝裝配與制造指令、質量檢驗標準基本可用，但合理性與效率尚需完善;工時統計數值可信度不高，需不斷開展測算迭代。單機物料清單形成，但完善與細致程度不足。手工操作比例高，自動化工裝與自動化操作不斷增加。工位、站位生產節拍形成，但均衡性需不斷優化。

2.3 生產準備

生產準備包括人員、廠房、設備、工裝工具等。

（1）人員方面，因受制于項目低速率生產階段總工作量及資源投入等限制，低速率生產階段的人員規模通常較為有限，分工未細化，有一定的研制批生產工作經驗，熟練度不高，效率較低。

（2）廠房設備方面，廠房的供應在低速率生產階段應當非常充裕，生產車間內的設備布置較為寬松。低速率生產階段初期使用的設備主要是以滿足研制階段任務為首要目標的設備。該階段的設備使用特點是需求優先級高、設備產能相對充足但可能被其他項目占用，需提前規劃安排，供需之間調配的管理難度較高。

（3）工裝工具方面，低速率生產階段初期由于研制批的關系，工裝工具的覆蓋率不高、自動化程度不夠。隨著產量的增長，工具工裝無論是在種類、數量、穩定性，亦或是自動化程度上都有更高的要求，批生產速率工裝逐漸成熟，批量復制并投入使用。

2.4 現場管理

生產計劃管理方面，具有型號訂單到生產指令、生產計劃與計劃分解的計劃管理體系，但生產速率與生產指令之間的缺口矛盾仍然存在。現場管理節拍與日計劃分配系統形成，但日計劃合理性、執行率需要不斷提高。

生產問題管理方面，生產工藝、配套、質量問題與生產過程產生的異常缺陷常常造成日計劃偏離，現場問題處置流程、管理責任、上升流程形成但不夠高效，現場問題處置周期常常制約日計劃的執行。現場二線支持一線團隊的人員能力尚待提高，業務流程需不斷優化。

2.5 配套與供應鏈管理

低速率階段，產品構型尚未完全成熟穩定，構型持續變更是采購配套和供應鏈管理面臨的挑戰。該階段下存在：一次配套與二次配套相互影響，采購與配套壓力較大;可能存在部分供應商停產、斷供風險;供應商產品質量尚未穩定，存在批次性質量，仍需開展持續的質量體系審核與產品檢驗;造買策略不斷調整，針對裝機產品供應安全性和經濟性的不斷變化，需持續性進行造買計劃的調整和優化，直至形成穩定的供貨渠道。

2.6 質量與適航

在該階段產品的制造問題需要充分暴露和解決，同時已交付運營的飛機需完成磨合期的使命，將其中暴露的使用和維修等方面的問題逐一呈現。對于不同的機型和產品其具體的質量呈現趨勢可能略有不同，有的呈現為緩慢下降曲線，有的呈現為先升后降狀態。

2.7 產品運行驗證

盡管民用飛機在交付運營前須通過一系列嚴格的適航驗證，但事實上，對于涉及數十個專業、包含數百萬個零部件的民用飛機來說，在服役前解決潛在問題幾乎不可能。只有通過初期運營的磨合，飛機在研制階段隱藏的設計、制造、管理方面的問題才會顯現出來。

對于航空產品，低速率生產階段在產品運行驗證方面存在以下特點：

（1）部分航線運行所需適航條款在飛機設計期間的審定基礎中存在豁免，飛機制造過程相關偏差處理尚不能有效符合航線運行管理標準，通過低速率生產階段，進行相應設計優化完善和生產偏差處理完善。

（2）航線運行維護性問題持續發生，維護性改善相關的設計更改保持在一定數量;同時改善用戶體驗的設計主動優化保持一定數量。

（3）產品生產質量不夠穩定，持續發生因生產質量問題造成的事件調查，并因此展開原因分析與制定改進措施，同時在生產線復查并落實。

2.8 成本與資金管理

低速率階段對于成本費用的估計較難開展，通過低速初始生產的驗證，生產進度和費用估算值越來越清晰準確，更加接近于全速生產階段。研制試制階段、低速率生產階段、全速率生產階段成本費用應逐漸降低，但生產資金管理要求會迅速上升。

3 小結

低速率生產階段是民機產品實現全速率生產活動的必經階段。通過小批量低速率的生產活動，解決試制階段產品生產遺留問題，逐漸提高產品設計成熟度、改善可制造性，同時運轉批生產相關技術準備與生產準備工作，提高操作人員熟練程度與生產管理科學程度，以航線小批量產品運行，盡早暴露和改善可維修性與可靠性問題。通過低速率生產階段，既盡快實現產品成熟，又逐漸加速產品生產線運轉，對民機批生產上速率工作具有重要意義。

【參考文獻】

[1]徐熙陽，蒲洪波，毛寅軒.美國重要武器裝備低速初始生產規模研究.航天政策與管理.2016（5）：30-35.