高端集成設備自主維保能力快速構建方法

李 峰，包 婧

（1.江西洪都商用飛機股份有限公司，江西南昌 330096；2.江西洪都航空工業股份有限公司，江西南昌 330096）

0 引言

制造企業在數字化、網絡化、智能化大步推進的趨勢下，各式各樣的高端集成設備在制造企業的生產作業中迅速興起，逐漸形成人員操控機器作業替代人工直接具體作業的格局。高端集成設備具有“專精特新”的固有屬性，是多專業、高精度、特點化、新技術的高度融合集成體，航空產品是多專業高度集成的系統協同工程，因此對高端集成設備的功能性、高精度及穩定性有著較為嚴苛的要求。除此以外還要考慮高端集成設備使用操作的便利性、設備引進的性價比、產品制造效率等多種因素。

在飛機研制生產過程中需要使用大量高端集成設備保證產品質量和企業效益，例如在金屬零件加工中使用的多自由度精密數控機床，復合材料加工與成型使用的水切割設備、鋪絲機、鋪帶機，鈑金成型使用的蒙皮鏡像銑、輥彎拉伸成型、超塑成型設備等，特殊工藝處理的真空爐、熱壓罐、陽極氧化表面處理設備；在裝配作業使用的自動制孔鉚接設備、工業機器人，大尺寸部件對接系統以及用于測試計量的三坐標測量儀、激光跟蹤儀、經緯儀、激光掃描儀器等均屬于高端集成設備的范疇，尤其是根據產品制造工藝需求研制的非標準化定制設備，綜合了產品特征、制造工藝、設備技術等要素于一體，需要維保人員不僅要精通設備專業相關技術，還需要了解生產制造工藝、熟悉設備操作技能方法、知曉生產管理流程等多方面綜合知識，因此，高端集成設備維護保障是一門多專業技術、技能綜合運用的工作，全面系統高質量的維保能力建設需要長期不斷的積累迭代。

1 高端集成設備維保現狀與對策

目前，高端集成設備在自主維保能力建設上，相對高端集成設備的引進速率已有所滯后，不同程度地存在著重引進使用而輕維保能力建設的問題。在高端設備正常使用時忽視維保能力跟進建設，在設備出現故障時自身往往不具備快速高效排故修復的能力，需要依靠外委力量。外委維修需要遵守相關的工作規則流程，且外委隊伍進場后依然需要對設備特點、工藝技術以及故障表現進行一段時間熟悉。尤其是國外進口高端集成化設備，受自身基礎維保能力限制、供應廠商關鍵核心技術保護、外界環境經濟貿易壁壘等多因素影響，很大程度上依賴設備廠家或第三方開展設備維保、改造工作，特別是在疫情全球蔓延和國際局勢不穩定的情況下，高端集成設備維保時常因維保工程人員不能如期到位、故障更換器件缺少貨源、時局形勢突發變故牽連等因素而處于被動應對狀態。高端集成設備故障對產品均衡生產交付、維修成效、維修費用和使用風險帶來極大挑戰。

自主維保能力跟進建設應當與設備引進使用置于同等重要位置，是產品優質、高效、如期交付的重要前提保障，應力爭做到同時規劃、同時設計、同時實施、同時提升。自主化維保是實現設備低成本、高效率、高產出、可挖潛的發揮設備高效益的重要舉措，是能夠自主管理相關設備、人員、零備件及維修技術的系統保障，有益于設備維保技術和管理經驗固化沉淀，對設備健康狀態與使用壽命進行實時掌握和準確預測，實現零停機、零事故、零廢品、零速度損失目的的得力手段[1]，可延長高端集成設備創效增收的紅利時間，對于多品種、小批量產品特點的航空制造企業非常有意義。從航空制造企業產品制造特點出發，圍繞航空制造所需要的高端集成設備自主維保能力現狀[2]，結合生產制造的實際期望，對高端集成設備自主維保能力快速構建的策略方法從設備需求、設備管理及設備技術等方面進行闡述。

2 高端集成設備自主維保能力快速構建方法

2.1 提出恰當準確的設備需求

（1）設備需求是設備引置的關鍵性輸入，對設備的功能、產能、性能以及工序提出用戶的詳細需求，因此在提出設備需求方面，用戶方要有清晰的目標和定位，對設備要完成的工作事項、關鍵衡量指標及實現方式、方法要有初期的研判和引導，組織產品設計、工藝技術、設備維保及操作使用等相關人員進行充分的前期可行性論證，在滿足當下需要的前提下，結合未來發展趨勢可適度考慮功能兼容性擴展，達成一致需求后形成準確的設備需求意見書。

（2）在設備引置前期開展必要的調研討論，各潛在的設備研制意向單位或該類型設備已使用單位出于對設備需求的理解偏差、自身研制能力優勢、研制經濟效益、市場競爭考量等多角度側重點不同，對設備初期需求意見會提出多方面的建議，需要設備用戶方認真總結提煉，堅定設備引置的初衷原則，有能力對意向供應商的建議進行辨別分析，選擇有助于完善原需求的建議，舍棄偏離中心定位的需求，將設備需求進一步精準細化。

（3）設備需求配置在滿足生產要求的同時，需要在進口與國產、大品牌與小眾化、成熟常用型與陌生新產品之間綜合平衡，提高高端集成設備性價比，關鍵技術與重要器件要使用久經市場檢驗的產品，便于后期的使用和維保，摒棄一味追求時尚的技術前沿概念或者功能全面，而削弱設備引置的本質需求和主要目的錯誤思想，多功能復雜集成設備研制開發難度大、周期長，不確定技術風險多，設備的整體穩定性會隨著設備復雜系數的提高而降低，在實際生產作業時，一臺設備只需完成既定的工序功能，冗余功能大多是閑置資源或較少使用，造成設備的成本費用居高不下，設備故障維保難度呈倍數增大。

（4）大型復雜非標的高端集成設備往往需要多家技術機構組成聯合體進行攻關研制，高端集成設備總供應商的整體能力和優劣勢也是設備引置時需要用戶高度關注的重要一極，需要根據引置設備的特征屬性要求對設備總供應商的技術特長、行業影響力、從業背景、售后服務等多角度進行研究分析。在不違背法律法規的前提下，對總供應商提出承接該設備研制的門檻要求和專項指標條件，對聯合體的成員實力進行框架范圍約束，站在設備用戶是設備質量最終直接作用對象的高度上，參與到設備研制的全過程監控中。對于不利的情形及時作出調整和應對策略，規避設備研制過程中的設計缺陷、攻關技術驗證不充分、聯合體合作關系變故等各類不利因素對設備交付使用造成影響，打亂設備用戶方自身的產品研制交付計劃，杜絕將設備硬傷不足帶到使用過程中、后期憑借維保力量進行治標改良勉強維持使用的情況發生。

2.2 構建協同高效的設備管理體系

（1）在設備管理制度方面，建立以設備基本管理制度為綱，專項規程文件為要的設備管理體系，基本管理制度明確設備全生命周期運行管理的規范要素和具體流程，專項規程文件重點圍繞設備的獨具特點進行靶向指導和精準約束，推行TPM（Total Productive Maintenance，全員生產維修管理），并將其納入AOS（AVIC Operation System，航空工業運營管理體系）管理體系，將設備維修管理業務流程化、現場看板表格化、三級保養分類模式化[3]、設備狀態建檔立卡化，以現場6S 管理手段為重要基礎支撐，以點檢、巡查和維保為中心的形式將設備管理措施落實到位，實現設備管理有遵循依據，日常維護保養規范準確，設備故障表征及時捕捉，設備故障修復全面完好，形成高端集成設備全生命周期狀態可監控、能追溯、有預判、善兜底的管理方式。

（2）在設備維保機構建設上，組建有年齡梯隊和專業分工的團隊結構，按照設備類型實行設備管理承包制，負責分管設備的日常管理協調、維修維保的牽頭組織、參與需求引置或技術改造論證以及草擬設備租賃、售賣、報廢處置分析意見等全面工作，在專業技術上按照劃定的主攻方向縱向深耕，形成維保能力建設整體框架齊全穩固的團隊，打造一專多能的復合型維保人才的雛形[4]。工作中采取“平時在建、用時在戰”的思路，在日常工作中通過內訓外培、學習交流、實訓實戰等方式注重能力總結、傳承和創新，在設備維保時刻以能夠機動快速反應、精準鎖定故障、有效排故修復為首責，以設備分管人員牽頭總負責，專業技術人員按需配備的模式迅速組成專項工作隊，投入到專項任務工作中。

（3）在自主維保能力建設的條件保障上，配備有維保工具、儀器儀表及備用零配件，在重要且稀缺、訂貨周期長、采購有限制的關重器件上建有警戒“預備庫存”，聯合設備廠商、代理機構、社會資源形成備用資源共享總庫，作為設備故障快速恢復使用的物資保障。對于個別難以籌備的器件，組織開展研制或尋求替代品。

2.3 鑒別高效得力的技術能力形成路徑

（1）高端集成設備是機械、電氣、液壓、氣動、光電技術一體化的綜合體，涵蓋計算機系統、自動控制、機械構造等主要專業技術，輔以傳輸通信、傳感檢測、視覺識別等手段實現既定功能實時穩定全閉環監測控制。高端集成設備投入生產穩定使用后，主要以數控系統故障、電氣系統故障和機械系統故障為主要呈現形式。數控系統對設備本機進行控制，是產品制造類設備零件加工精度、速度和效率的重要保障，主要通過DNS 技術獲取；電氣系統是以PLC 技術為特征的機床外圍部件控制，大多基于OPC 通信技術實現；機械系統主要是運用監測器件、測量工具、產品質量等綜合數據對機械性能特征進行評估[5]，通信、檢測及視覺系統主要借助設備報警提示和現場排除實現故障定位。自主維保能力建設需要針對現有設備常用技術功能，羅列出維保能力構建必備的專業素養和基本技能清單，在羅列清單的基礎上按輕重緩急，有步驟地加強培育。

（2）在高端集成設備自主維保技術能力建設上，維保技術人員需要從早期需求介入，抓住安裝調試與生產試用的黃金期，全程跟蹤咨詢學習，循環驗證設備的使用功能、精度范圍及運行穩定性，盡可能多地暴露設備存在的潛在問題，消除硬性故障和規避隱形風險，掌握設備工程師設備調試和故障排除的思路方法。重視基礎數據的積累統計，通過設備功能驗證、實現手段比對、生產試用調試等多階段反復學習，掌握設備的規律習性。對后續開展設備維保維修是不可或缺的寶貴資源，錯過技術能力成長的關鍵環節和重要時期，后期不容易對設備快速形成全面直觀的概括性認識，大多將是事倍功半和一知半解的效果。

（3）設備自主維護必須向著多面手的方向發力，同時更要把握維保能力的定位度。其有別于設備研發對理論知識的依賴，也不同于一般性簡單重復的服務保障，高端集成設備的自主維保能力更傾向于技術、技能的應用實踐，在專業顆粒度細分和理論鉆研上依據需要量力而行，總體上理解設備原理和工藝需求、掌握操作技能方法、了解設備特征習性即可以開展相應的維保工作。與設備供應商和代理商建立良好互信關系，充分借助供應商和代理商能力優勢和優質資源，在技術咨詢服務和零配件調配方面獲得支持。

3 結束語

高端集成設備自主維保能力建設是長期系統工程，在建設策略方法上需要適時迭代更新，植入先進管理理念，在技術能力上需要推陳出新，緊跟高端集成設備技術發展趨勢，在具體事項實施上清晰需求定位，將功能需求合理轉化為設備標準參數，設備研制、調試、使用全生命周期跟蹤規范管理，可借助信息化管理技術手段實時獲取設備狀態數據，系統分析設備結構、功能與特性的變化，在維保實踐中甄別關鍵技術和關重器件并將該項能力建設引向深入，在政策支持和條件保障上給予傾斜，激發設備自主維保人員的內生動力，逐步達到高端集成設備實現高質量水平自主維保的目的，在維保能力穩固的基礎上向技術改造和設備研制的軌道發展。