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基于精益制造的飞机工艺流程标准化改进研究

梁晓宇 刘颍

陕西飞机工业有限责任公司,陕西省汉中市,723213

摘要: 本文针对飞机制造过程中的工艺流程标准化问题,结合精益制造的理论与方法,提出了一种基于精益思想的飞机工艺流程标准化改进方案。通过对当前飞机制造流程的分析,识别其中的浪费环节,并通过优化工艺流程、标准化操作规范等手段,提升生产效率,降低成本。研究表明,精益制造在飞机工艺流程中的应用可以有效提高生产线的工作效率,缩短生产周期,并改善产品质量。
关键词: 精益制造;飞机工艺流程;标准化;生产效率;成本控制
DOI:10.12721/ccn.2021.157024
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一、引言

随着航空工业的快速发展,飞机制造过程中对生产效率和质量的要求日益提高。然而,现有的工艺流程中仍存在一些浪费环节和标准化执行不力的问题,影响了生产效率和成本控制。精益制造作为一种有效的管理方法,通过消除浪费、优化流程、提高标准化水平,已在多个行业取得了显著成果。本文旨在探讨如何将精益制造思想应用于飞机工艺流程的标准化改进,以提升航空制造业的整体效益和竞争力。

二、精益制造理论概述

2.1 精益制造的基本概念

精益制造(Lean Manufacturing)是一种旨在通过消除浪费、优化资源利用、提升生产效率的管理哲学。最早由丰田汽车公司提出,精益制造主张简化生产过程,减少无效环节,提升整体生产效率和质量。其核心目标是通过持续改善(Kaizen)和员工参与,不断减少浪费(如过量生产、库存过剩、运输浪费等),实现高效、灵活、低成本的生产方式。精益制造不仅强调技术创新,还注重管理流程和人员素质的提升,推动全员参与、团队合作,最终提高企业的整体竞争力和市场反应速度。

2.2 精益制造的核心原则与方法

精益制造的核心原则包括“价值流图”(Value Stream Mapping)、“拉动式生产”(Pull Production)和“持续改进”(Kaizen)。价值流图帮助识别并优化每个生产环节中的浪费,拉动式生产则通过需求驱动生产,避免过量生产和库存积压。持续改进理念要求在生产过程中,所有人员都应参与到流程的优化和改进中,推动质量的不断提升。精益制造还包括“准时化生产”(Just in Time)和“自动化”(Jidoka)等方法,以确保生产过程中的每一个环节都能高效、精确地运作。这些原则和方法共同推动企业向精益化生产目标发展。

2.3 精益制造在航空制造业中的应用现状

精益制造在航空制造业的应用起步较晚,但随着全球竞争的加剧和生产效率的需求提高,越来越多的航空企业开始采用精益思想。航空业作为技术密集型行业,生产过程复杂且需要高度的精确度。精益制造在航空领域主要体现在减少生产周期、优化供应链管理、提升装配效率等方面。航空制造业通过引入精益方法,改进工艺流程,减少工时浪费,提升产品质量,并增强灵活性和应变能力。然而,由于行业的特殊性,精益制造在航空业的实施仍面临着技术挑战、设备依赖性强等难题,需要在标准化和流程管理上不断完善。

三、飞机工艺流程的标准化现状与问题分析

3.1 当前飞机工艺流程的特点

飞机制造工艺流程具有高度复杂性与精细化的特点。由于飞机是高技术含量的产品,其制造过程中涉及多个复杂的部件和系统,且要求每个环节都必须满足严格的质量标准。工艺流程通常包括设计、生产、装配、检测和调试等多个环节,每一环节之间相互依赖、密切配合。生产周期较长,且需要协调多个部门和专业人员的合作。此外,由于飞机的定制化要求较高,每个飞机的生产工艺往往需要根据具体需求进行调整,这使得工艺流程标准化的难度加大。整体上,飞机制造工艺流程具有高精度、高安全性和高可靠性要求,生产过程中的任何小错误都可能导致重大安全隐患。

3.2 飞机工艺流程中的浪费问题

尽管现代飞机制造已经趋于标准化和精益化,但流程中的浪费问题仍然存在,主要体现在以下几个方面:首先,生产过程中存在过度生产的现象,一些环节的工作进度无法同步,导致部分部件和材料的库存积压,增加了仓储成本。其次,工艺环节中存在不必要的运输和搬运,尤其是在装配过程中,大量的部件需要反复运输,增加了时间消耗和物料损耗。再次,生产中的质量控制环节可能存在不必要的重复检测和返工情况,尤其是在试生产阶段,这些都增加了工时和资源浪费。最后,由于工艺流程中存在一些不明确或不统一的操作标准,导致生产人员执行时产生偏差,造成工作效率低下。减少这些浪费是提高飞机制造效率、降低成本的关键。

3.3 标准化执行中存在的问题

当前飞机制造工艺的标准化执行存在一定的不足。首先,部分工艺标准不够明确,导致操作人员在执行过程中产生不同的理解和执行偏差,进而影响工艺质量。其次,由于工艺流程复杂,各环节的协作和信息传递不畅,导致标准执行的不一致。此外,部分企业在进行工艺标准化时未能结合实际生产需求,标准过于理论化,导致难以落地和推广。有效的标准化不仅仅是统一操作规范,更应根据生产的实际情况进行灵活调整。 

四、基于精益制造的飞机工艺流程标准化改进方案

4.1 精益制造在工艺流程中的应用框架

基于精益制造的飞机工艺流程标准化改进框架应从优化生产流程、消除浪费、提升工艺精度三个层面入手。首先,通过价值流分析(Value Stream Mapping),全面识别工艺流程中的浪费环节,并进行精简优化。其次,借助精益工具如5S、看板管理(Kanban)、准时化生产(Just-in-Time)等方法,优化生产线,减少不必要的物料搬运和等待时间,确保生产流程的顺畅高效。最后,结合自动化和信息化技术,将精益制造理念与现代制造技术相结合,使工艺流程更加灵活和精确,进一步推动标准化的落实。通过建立清晰的标准化作业流程,确保每个工序都按照统一的标准进行操作,减少人为误差,提升整体生产效率。

4.2 工艺流程优化与标准化的关键措施

工艺流程优化与标准化的关键措施包括:首先,通过实施标准化作业指导书和操作规范,确保每个环节的执行都能按照统一标准进行,避免操作偏差。其次,采用“看板管理”和“拉动式生产”方式,根据生产需求调整生产节奏,减少不必要的库存和生产浪费。同时,推行员工全员参与的持续改进机制(Kaizen),鼓励员工提出改进意见,帮助企业不断优化工艺流程。在技术层面,结合自动化和智能化设备提升生产精度,减少人工操作误差,降低生产过程中的波动性。

4.3 实施精益制造后的效果评估与前景展望

精益制造在飞机工艺流程中的实施将显著提高生产效率和资源利用率,减少生产周期,并降低制造成本。通过精益化流程的标准化,飞机制造的工艺环节将更加高效,浪费将得到有效遏制,生产质量将更加稳定。此外,精益制造还将促进团队协作和信息共享,加强流程中的协同工作,从而提升整体管理水平。未来,随着航空技术的不断进步和数字化技术的引入,精益制造将在飞机制造中发挥更加重要的作用。通过持续的改进和创新,精益制造能够推动航空业迈向更加智能化和灵活的生产模式,为企业提供更强的市场竞争力和更高的产品质量保障。

五、结论

本文基于精益制造的理论,探讨了飞机工艺流程标准化的改进方案。通过对现有工艺流程中的问题进行深入分析,发现浪费环节和标准化执行中的不足。结合精益制造的核心理念,提出了优化工艺流程、标准化操作规范等改进措施,旨在提升生产效率、降低成本并确保产品质量。研究表明,精益制造在飞机制造中的应用,不仅有助于消除流程中的无效环节,还能通过流程的优化和标准化,减少生产周期,提高整体生产线的工作效率。此外,标准化改进能够促进信息共享和协同工作,提升团队协作和管理效率。实施精益制造的过程中,还需要持续关注流程监控与改进,不断调整和优化,以应对日益复杂的航空制造需求。综上所述,精益制造在飞机工艺流程中的应用前景广阔,对提高航空制造业的竞争力具有重要意义。 

参考文献

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