精益生產(chǎn)在我國(guó)衛(wèi)星生產(chǎn)集成化中的應(yīng)用
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精益生產(chǎn)應(yīng)用于我國(guó)的衛(wèi)星集成化生產(chǎn),即在
產(chǎn)品開(kāi)發(fā)初期推行并行工程進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì), 然后結(jié)合成組技術(shù)進(jìn)行快速變異設(shè)計(jì), 在制造階段則利用成組技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)重組, 打破生產(chǎn)類(lèi)型界限, 使有可能按適時(shí)生產(chǎn)組織生產(chǎn), 通過(guò)適度地更新設(shè)備和工裝, 提高生產(chǎn)效率、增加生產(chǎn)柔性, 并在產(chǎn)品全過(guò)程實(shí)施全面質(zhì)量管理, 這樣就更全面、更有利地利用高新技術(shù), 最終降低衛(wèi)星的生產(chǎn)成本, 縮短開(kāi)發(fā)周期, 提高產(chǎn)品質(zhì)量, 增強(qiáng)我國(guó)的衛(wèi)星具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文論述了基于上述幾方面有效組合。
一、設(shè)計(jì)階段推行并行工程
以往, 衛(wèi)星生產(chǎn)都是由上級(jí)根據(jù)用戶需求下達(dá)型號(hào)任務(wù), 送交總體規(guī)劃部, 作出對(duì)此型號(hào)的需求說(shuō)明, 然后由設(shè)計(jì)部門(mén)根據(jù)需求說(shuō)明進(jìn)行概念設(shè)計(jì)、具體化設(shè)計(jì)以及詳細(xì)設(shè)計(jì)。然后將設(shè)計(jì)好的圖紙標(biāo)審后工藝會(huì)簽,圖紙曬藍(lán)后交給工藝部門(mén)編寫(xiě)工藝, 送到制造部門(mén)開(kāi)始生產(chǎn), 最后部裝、電裝、總裝, 經(jīng)過(guò)質(zhì)測(cè)、精測(cè), 檢驗(yàn)合格后發(fā)射, 交用戶使用。在整個(gè)過(guò)程中, 信息流自上而下傳輸, 意見(jiàn)交流只限與比鄰的兩個(gè)階段之間, 信息反饋有限。在實(shí)際制造過(guò)程中造成返工修改的次數(shù)多, 裝配性不好, 在交付使用過(guò)程中則發(fā)現(xiàn)滿足不了用戶的要求。
如果在衛(wèi)星的設(shè)計(jì)階段預(yù)先收集各種信息流, 進(jìn)行集成化并行設(shè)計(jì), 考慮好在衛(wèi)星的整個(gè)全壽命周期內(nèi)可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題,在衛(wèi)星還未投產(chǎn)時(shí), 盡可能地進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì), 運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)仿真, 觀測(cè)實(shí)體模型、總裝程序, 分析產(chǎn)品功能及可加工性等,就可以取得經(jīng)擬實(shí)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程優(yōu)化和投入優(yōu)化后的產(chǎn)品。在這個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)同時(shí)并行進(jìn)行的過(guò)程中, 主要應(yīng)用以下方法
(1) 建立多學(xué)科開(kāi)發(fā)隊(duì)伍(Team work)。
我國(guó)衛(wèi)星的研制必須改變?cè)谝郧暗拇猩a(chǎn)方式中的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售等各個(gè)階段,重新組織多學(xué)科開(kāi)發(fā)隊(duì)伍, 把個(gè)人的智慧集中起來(lái), 最大限度地發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性, 使小組成員借助自己擅長(zhǎng)的專(zhuān)業(yè), 通力合作。通過(guò)信息的匯集、資源的共享, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。
(2) 面向全過(guò)程的設(shè)計(jì)(DFX)。
面向全過(guò)程是指向產(chǎn)品的全生命周期,使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段便具有很好的可制造性、可裝配性、可維護(hù)性。通過(guò)建立各階段的目標(biāo)函數(shù), 確定設(shè)計(jì)變量, 以用戶、制造、裝配、服務(wù)等階段所涉及的技術(shù)參數(shù)為約束, 來(lái)建立產(chǎn)品模型, 做到快速變異設(shè)計(jì)。
(3) 質(zhì)量功能分布(Q FD)。
質(zhì)量功能分布實(shí)際是一個(gè)如何描述、確認(rèn)和保證用戶對(duì)產(chǎn)品的希望, 以及規(guī)范各開(kāi)發(fā)、維護(hù)階段的意見(jiàn)和要求的過(guò)程管理。它可對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定因素進(jìn)行分析、確定出如何生產(chǎn)及如何進(jìn)行工藝控制。
總之,在設(shè)計(jì)階段推行并行工程的結(jié)果是大大縮減了以后頻繁的返工修改, 這不僅加強(qiáng)了設(shè)計(jì)進(jìn)程而且有效地提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。
二、以成組技術(shù)為基礎(chǔ)
在制造生產(chǎn)中, 原有生產(chǎn)組織形式中存在很多缺點(diǎn) ①車(chē)間、機(jī)床布局不合理, 材料運(yùn)輸路線長(zhǎng), 停工待料時(shí)有發(fā)生。②在制品庫(kù)存量大, 造成許多原材料的浪費(fèi)。③工序節(jié)拍不一致, 在崗工人忙閑不均。
這種生產(chǎn)組織形式無(wú)論在人力、物力和時(shí)間上都浪費(fèi)大而且生產(chǎn)效率低。成組技術(shù)應(yīng)用于制造中, 就是將有代表性產(chǎn)品中的零件, 按照材料和工藝的相似性進(jìn)行分類(lèi)編組,對(duì)工藝的特征信息進(jìn)行分析, 得出零件頻譜,然后選擇必要的特征信息, 確定碼位, 建立一套制造用的零件編碼系統(tǒng)。在衛(wèi)星集成化生產(chǎn)時(shí), 利用這套零件編碼系統(tǒng), 按工藝加工的相似性, 劃分零件組, 進(jìn)行成組集中, 根據(jù)成組工藝流程分析編制成組工藝規(guī)程, 采用成組夾具等成組工裝和設(shè)備, 實(shí)現(xiàn)成組加工, 進(jìn)而改變傳統(tǒng)的組織形式, 組織成組單元, 建立成組流水線, 用擴(kuò)大了的成組批量取代每種零件較少的批量, 它帶來(lái)的好處是可以通過(guò)更新設(shè)備、工裝, 改進(jìn)工藝來(lái)提高生產(chǎn)效率, 最后再根據(jù)市場(chǎng)需要裝配成所需的產(chǎn)品。這樣變衛(wèi)星整體單件生產(chǎn)為衛(wèi)星零部件批量生產(chǎn), 使生產(chǎn)效率得到提高, 生產(chǎn)管理得以簡(jiǎn)化, 生產(chǎn)成本得以降低。
三、按適時(shí)生產(chǎn)進(jìn)行組織
傳統(tǒng)的衛(wèi)星生產(chǎn)是自上而下的推式管理方式物料需求計(jì)劃(MRP) 來(lái)實(shí)施計(jì)劃的。它主要解決間隙生產(chǎn)的
生產(chǎn)計(jì)劃和控制問(wèn)題,但在實(shí)際生產(chǎn)中, 往往是所需的原材料、生產(chǎn)設(shè)備等不能按時(shí)到位進(jìn)行生產(chǎn), 或者由于預(yù)測(cè)有誤差, 管理失誤, 造成廢品重新返修,使加工、裝配等的工時(shí)延長(zhǎng), 或者是人員沒(méi)有按時(shí)出勤使生產(chǎn)受影響, 這些都有可能使該工作地出現(xiàn)超負(fù)荷或低負(fù)荷, 造成生產(chǎn)力的不平衡, 出現(xiàn)瓶頸效應(yīng), 不能按生產(chǎn)計(jì)劃嚴(yán)格執(zhí)行。此外, 為使后面的工序不停工待料, 往往會(huì)在前面工序多生產(chǎn)一些產(chǎn)品, 中間倉(cāng)庫(kù)多存放一些零件, 這樣就帶來(lái)了許多浪費(fèi)。
適時(shí)生產(chǎn)是以實(shí)現(xiàn)“零庫(kù)存”為宗旨, 減少資金積壓, 減少設(shè)計(jì)、物料控制、生產(chǎn)作業(yè)等過(guò)程中的種種浪費(fèi), 避免停工待料, 人員忙閑不均等現(xiàn)象, 同時(shí)降低產(chǎn)品成本。但與MRP 相反它是一種自下而上的拉式管理方式, 在連續(xù)作業(yè)中它通過(guò)利用看板類(lèi)工具傳遞信息, 按照規(guī)定的時(shí)間、質(zhì)量、數(shù)量, 以最少的設(shè)施、設(shè)備、物料和人力投入生產(chǎn)出用戶所需要的產(chǎn)品, 克服了MRP 在預(yù)測(cè)失誤時(shí)所帶來(lái)的浪費(fèi), 同時(shí)全面地提高生產(chǎn)率。然而, 對(duì)于雜亂無(wú)章的生產(chǎn)組織形勢(shì)是很難按適時(shí)生產(chǎn)組織生產(chǎn)的, 只有在組織了成組生產(chǎn)的條件下才能進(jìn)一步按適時(shí)生產(chǎn)組織生產(chǎn)。在制造資源計(jì)劃(MRP2 ) 和企業(yè)資源計(jì)劃(ERP) 推行的今天, 適時(shí)生產(chǎn)可與這兩種先進(jìn)管理方式結(jié)合, 在衛(wèi)星集成化生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。
四、全面質(zhì)量管理
質(zhì)量是航天的生命和形象, 全面質(zhì)量管理的推進(jìn)就是以ISO 9000 系列為標(biāo)準(zhǔn), 與國(guó)際市場(chǎng)接軌, 對(duì)企業(yè)外部建立質(zhì)量保證體系,對(duì)企業(yè)內(nèi)部實(shí)施質(zhì)量管理, 最終滿足用戶需求。這就意味著在衛(wèi)星生產(chǎn)一開(kāi)始就要著重抓質(zhì)量, 建立完善的質(zhì)量體系, 規(guī)范設(shè)計(jì)、工藝及各類(lèi)文檔, 對(duì)各計(jì)劃流程和技術(shù)流程進(jìn)行控制, 做到研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)全過(guò)程質(zhì)量受控。
(1) 全面質(zhì)量管理和并行工程的結(jié)合。
在產(chǎn)品生命周期中產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品質(zhì)量的源頭, 是并行工程推行的重點(diǎn)。把
可靠性、安全性、維護(hù)性從衛(wèi)星型號(hào)研制一開(kāi)始就設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去, 并貫穿于型號(hào)研制、生產(chǎn)的全過(guò)程, 從根本上保證和提高航天型號(hào)產(chǎn)品的固有可靠性、安全性、維護(hù)性。同時(shí)在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中要達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量目標(biāo), 使設(shè)計(jì)滿足功能特性要求, 還要從風(fēng)險(xiǎn)分析、故障分析, 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中總結(jié), 把好質(zhì)量關(guān)口。
(2) 全面質(zhì)量管理與適時(shí)生產(chǎn)的結(jié)合。
制造過(guò)程是產(chǎn)品質(zhì)量形成的另一個(gè)重要基礎(chǔ), 也是按適時(shí)生產(chǎn)組織實(shí)施的過(guò)程, 其目標(biāo)是不偏離設(shè)計(jì), 保證設(shè)計(jì)符合質(zhì)量要求。制造過(guò)程下的質(zhì)量管理就是建立一個(gè)控制生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定、持續(xù)生產(chǎn)符合設(shè)計(jì)質(zhì)量要求產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)。在衛(wèi)星集成化生產(chǎn)中按適時(shí)生產(chǎn)組織生產(chǎn)時(shí), 必須加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督、質(zhì)量跟蹤和質(zhì)量檢驗(yàn), 在生產(chǎn)技術(shù)的準(zhǔn)備, 現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)管理及工序的控制上進(jìn)行全面有效的質(zhì)量管理。
五、適度的自動(dòng)化生產(chǎn)
現(xiàn)代化生產(chǎn)是建立在高度自動(dòng)化的基礎(chǔ)之上的。尤其象衛(wèi)星這種產(chǎn)品技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 用戶需求量小, 且種類(lèi)多, 更需要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)控加工、柔性制造、C IM S 等高新技術(shù)作為支持。但是生產(chǎn)自動(dòng)化的程度必須根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況來(lái)制定。因?yàn)樗墓ぷ鳝h(huán)境在太空, 不可能達(dá)到象地面上的汽車(chē)那樣走進(jìn)千家萬(wàn)戶, 頻繁使用, 所以建立自動(dòng)化生產(chǎn)線, 以求幾分鐘就生產(chǎn)出一個(gè)產(chǎn)品是不可能的, 這樣生產(chǎn)出的產(chǎn)品也不能及時(shí)銷(xiāo)售出去。所以只能采取適度的自動(dòng)化生產(chǎn), 利用成組技術(shù)來(lái)提高工作效率, 避免大量的生產(chǎn)設(shè)備投入, 使資產(chǎn)積壓在固定資產(chǎn)中。只需要在瓶頸問(wèn)題上采取高效的設(shè)備, 減少設(shè)備調(diào)整時(shí)間, 減少機(jī)械加工難度, 使生產(chǎn)過(guò)程各節(jié)拍保持一致, 真正做到適時(shí)生產(chǎn)。