基于TPM的飛機測試設備管理研究

戴子律

摘? 要：目前國內民機試飛比較注重飛行科目安排，飛機本體維護等維度，至于測試改裝對于試飛效率的影響以及測試改裝設備的管理體系沒有深入的理論研究，導致飛行效率受到測試設備故障率及維護不到位等情況影響。本文通過引入TPM管理理念，結合試飛測試改裝設備管理現(xiàn)狀，提出切實可行的一種管理方法。通過具體“6S”現(xiàn)場指導和分析全員參與生命周期管理理念來提升測試設備管理效率，以達到增加試飛效率的目的。

關鍵詞：測試改裝? TPM? ?6S? ?試飛效率

中圖分類號：V227? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）09（a）-0009-03

Abstract： At present， domestic civil aircraft test flights pay more attention to the arrangement of flight subjects， aircraft body maintenance and other directions. As for the impact of test modification on test flight efficiency and the management system of test modification equipment， there is no in-depth theoretical research， resulting in flight efficiency being affected by the failure rate of test equipment and inadequate maintenance. In this paper， by introducing the TPM management concept， combined with the current status of flight test and modification equipment management， a practical management method is proposed. Through the specific "6S" on-site guidance and analysis of the concept of full staff participation in life cycle management to improve the efficiency of test equipment management， in order to achieve the purpose of increasing flight test efficiency.

Key Words： Test modification; TPM; 6S; Flight test efficiency

在民機設計中，試飛驗證是表明飛機設計符合適航條款的重要過程之一，在試飛過程中，試飛單位需要根據(jù)適航條款對飛機進行一些試飛改裝以獲得必要的飛機參數(shù)，在試飛驗證過程中通過最終測試數(shù)據(jù)的分析來判定所設計的飛機是否滿足適航條款。

測試改裝就是指為滿足上述飛行試驗任務實施和加裝測試設備的需要，而對試驗機的機械結構、電氣線路進行的改動，以及試驗用設備的安裝和線纜敷設等工作[1]。在整個原型機試飛過程中，測試改裝往往是貫穿于整個試飛過程，在漫長的試飛過程中，測試改裝設備的維護對于試飛效率起到至關重要的作用，測試設備的完好是試飛有效的前提。

1? 全員設備管理（TPM）

全員設備管理是結合設備綜合工程學和日本生產實踐活動，所創(chuàng)造出來的。實施全員設備管理時，我們一般要求公司所有職工都要參加進工作流程中來，要推進全員質量管理、全員設備管理，尤其是與設備使用、設計、驗收、存儲和維修相關的職能部門更要有全員設備管理理念，這樣就能增加設備的利用率。實際情況，由于公司業(yè)務比較龐大，往往部門設置和崗位設置比較細，導致一些人員僅會自己的作業(yè)不會考慮整體和其他關聯(lián)業(yè)務的管理，全員設備管理就要求有全體的概念，將全員融入到全流程中，既會操作也懂設計，同時有維修理念[2]。

TPM的基本理念可概括為“三全”。即“以追求整個生產系統(tǒng)綜合效率最大化為目標”的“全效率”;“以事后維修（BM）、預防維修（PM）、改善維修（CM）和維修預防（MP）綜合構成生產維修（PM）為總運行體制，構筑能防患于未然的機制”，概括為“全系統(tǒng)”;“由生產、開發(fā)、設計、銷售以及管理等所有部門，通過重復的小組活動，最終達成零損耗的目的”，概括為“全員”[3]。“三全”三者之間的關系是：全員是基礎，全系統(tǒng)是載體，全效率是目標。合理運用三全理念，能夠對TPM管理提出整體性、系統(tǒng)性、綱領性、全方面的指導，是各公司進行TPM深入管理的理論基礎和思想基礎。

2? C公司測試改裝運用TPM的意義

C公司某型飛機的原型機試飛歷程已經接近十余年，作為飛機本體有明確的飛機維修計劃文件，有完備的飛機維修體系，確保飛機能滿足一定的千時率要求，以達到飛機可高效飛行的目的，不會因為故障而導致長時間的飛機停場。航空公司維修方案的制訂是以局方批準的計劃維修要求（SMR）和飛機制造廠商提供的維修計劃文件（MPD）為依據(jù)，在此基礎上編制工卡[4]。由此看出，對于飛機本體的維修和整個策劃都是有體系的、比較可靠。

作為對比，飛機測試改裝是區(qū)別于飛機本體構型的，但作為試飛構型必備的一部分，他的地位和飛機本體是一樣的，測試設備的故障會直接影響到試飛科目的有效性進而等同于理解為飛機停場（無效的飛行等同于飛機停場）。實際，C公司對于測試改裝設備的管理和維護處于較初級的階段，傳感器的緊密設備和一些庫房其它工具等會混用，大型設備等并沒有定期檢查等要求，設備管理并不是全生命周期的管理，往往采購的、設計的和安裝使用的人員是多個人員。造成結果是測試設備某些參數(shù)會在關鍵時刻出現(xiàn)損壞等現(xiàn)象，而一些特殊計量要求的傳感器會存在超時未計量，不合格依然裝機等影響試飛情況發(fā)生。

3 現(xiàn)場“6S”活動

TPM旨在以生產過程涉及的所有設備在內的全生產系統(tǒng)為對象的全生命周期管理，包含以生產現(xiàn)場為基礎構建起涉及生產企業(yè)開發(fā)、經營、管理等所有企業(yè)部門的維修體系[5]。

“6S ”管理工作從細節(jié)入手， 倡導精細管理，強調注重細節(jié)，體現(xiàn)了“天下難事，必始于易;天下大事，必工于細”的道理。“6S”活動是企業(yè)現(xiàn)場管理的基礎，也是推進TPM的前提條件和重要保證。“6S”活動也是搞好企業(yè)管理的一項十分重要的基礎工作。

“6S”就是：整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全[6]。

整理就是區(qū)分現(xiàn)場物品要與不要，我們把現(xiàn)場物品按使用頻率分成四類。

（1）沒用品：就是不再使用，要作廢棄處理的物品，由于試飛的特殊性，若在飛機上執(zhí)行操作必須將沒用品帶下飛機，甚至對于抹布等物品要進行數(shù)量統(tǒng)計，確保帶上和帶下的數(shù)目一致。

（2）少用品：半年以上才使用的，或3個月以上才使用一次的物品，比如一些預先采購的設備和傳感器等，需要在庫房合理存放，并使其保持在可用狀態(tài)。

（3）非常用品：一個月以上才使用的物品，整理好放在指定的區(qū)域或位置上。如一些周期性工具和計量設備等，放在規(guī)定的區(qū)域中。

（4）常用品：每天用，每幾天用的物品，可以放在現(xiàn)場操作班組手中，但需要在班組特定存放區(qū)存放，方便每天點檢。

整頓：把要的物品按規(guī)定的位置擺放整齊，做好標識進行管理。

C公司測試改裝設備最容易混淆的是各參數(shù)采集使用的傳感器，由于其難以從外觀分辨出型號、規(guī)格、量程精度等信息，必須進行必要的標識管理，但實際作業(yè)中由于傳感器體積較小，難以張貼外來標簽，因此C公司在管理時必須將傳感器統(tǒng)一存放在固定容器和固定地點，在容器和存放地處粘貼標識。與此同時建賬立冊，在領用、實驗、裝機時在清冊中注明其實際位置。確保所有設備清晰可查，迅速定位裝機傳感器狀態(tài)。

清掃：所謂“清掃”是將活動范圍徹底的掃除干凈，逐一檢查，找出問題發(fā)生源。

C公司飛機測試設備主要用于機上測試參數(shù)采集后的處理、轉換和儲存，和飛機本體的生命周期是一致的，根據(jù)6S原則在平時每次飛行前和飛行后的檢查中增加設備周圍的清掃等工序，確保每次飛行設備不受多余物等外來物影響導致設備故障。同時，飛機本體都會定時進行大修和檢查，此時安裝在飛機上的測試設備需要根據(jù)大修計劃一起拆下進行全面檢修，確保在飛機停場的空窗期將測試設備一起徹底檢查，提高測試設備配套使用效率，減少額外停場時間。

清潔：對工作區(qū)域的人與物，維持整理、整頓、清掃的局面，使之制度化、程序化。

根據(jù)上述描述的整頓、清掃方法編制對應的程序，對于清掃應編制對應的標準化作業(yè)工卡，確保任何一個測試改裝人員都能獨立完成相關作業(yè)，減少前期交接、準備時間，提高設備使用效率。

素養(yǎng)：全體員工，人人養(yǎng)成好習慣，形成良好行為方式和向上的進取精神。

只有形成良好的氛圍，才能保持優(yōu)良的作風，C公司測試改裝人員作為飛行第一線的戰(zhàn)斗人員，可以進行必要的獎懲措施，一定要做到敬畏飛機、敬畏科學、敬畏制度，讓習慣養(yǎng)成變成主流風氣。

安全：飛行單位，安全就是紅線，必須確保所有設備相關工作完成后保證飛機上無多余物，用點檢法確認每天用到的設備、工具、耗材的使用符合每天早上的數(shù)量，拒絕多余物。

4? 全員參與全生命周期管理

TPM八個方面的活動內容分別為個別改善、自主保全、計劃保全、初期管理、質量改善、安全與衛(wèi)生環(huán)境改善、事務改善、教育培訓，這些內容為TPM的八大支柱，我們所有的設備管理都要基于上述全方位考慮后進行活動決策，不能任務設備只要用的時候再管即可。

初期管理階段，該階段在C公司大部分都是指采購、設計和驗收階段，作為該階段的參與人員一般都不參與下階段的實際操作工作。因此，C公司在該階段的工作人員往往不會綜合考慮相關情況，如正確建冊立帳等。為了減少后期的資料反查和設計更改，在該階段我們要定義標準的結構化的關鍵參數(shù)和要素提取表格，提前將下游需要的內容識別出來，并統(tǒng)一納入標準清冊中。在設備越來越多的情況下需要適時引入信息化系統(tǒng)，讓數(shù)據(jù)結構化，便于統(tǒng)計、分析、提醒和預防差錯，只有前期信息和數(shù)據(jù)計全了才能保證后期少返工、少梳理。

計劃保全就是通過保全部門全員參與的生產活動，提高設備可靠性的活動。保全活動分為計劃性推進和對應突發(fā)故障的非計劃性推進。針對C公司，一般只有針對飛機本體的計劃維修要求，而對于測試設備的計劃維修比較少。實際，我們必須從設計初始就要考慮LC（Life Cycle）、設備本身的成本（Initial Cost）、失效模式分析等，再結合實際使用過程中的可靠性數(shù)據(jù)收集和分析，制定針對測試設備的計劃維修要求，提高測試設備使用率。而這些要求所提到的數(shù)據(jù)也需要進入標準清冊中。在編制了定期的維修計劃文件后，根據(jù)前文提到的“6S”管理要求，進行標準化的作業(yè)和實施，就能提前發(fā)現(xiàn)設備問題，進行預防性維修。

自主保全活動是以制造部門為中心的操作者的活動，是設備使用部門在設備管理部門的指導和支持下，自行對設備實施日常管理和維護。C公司首先可以針對日常設備檢查和維護制定標準作業(yè)表單，對于簡單的內容可以制定可視化作業(yè)表，給出部分故障自檢測和簡單排除的標準作業(yè)表，使得飛機在空中時能夠提升測試設備的使用效率。其次，C公司可以針對特殊設備對使用該類設備的所有人員進行操作培訓，運用標準表單將特定人員培養(yǎng)成孰能工，以此提高設備現(xiàn)場自主管理和自主作業(yè)能力，少請第三方專業(yè)操作人員。在C公司這些任務主要針對實際操作、維護工程師和飛行過程中的數(shù)據(jù)監(jiān)控和使用者。

5 結語

本文通引入TPM管理理念，對比C公司目前現(xiàn)有測試改裝設備管理現(xiàn)場，提出了結合該理論的部分測試設備管理理念和方法，為測試設備管理效率提升提供參考。

在實際設備使用的評價體系上還可以適時參照OEE等的TPM相關理念做進一步對比和改造。

OEE有三個重要影響因子：（1）時間開動率;（2）性能開動率;（3）產品合格品率。OEE 計算公式為OEE=時間開動率×性能開動率×產品合格品率×100%。讓設備利用率數(shù)據(jù)化，為設備維護的考核管理提供進一步的研究方向和依據(jù)。

參考文獻

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